Uma Ferramenta de Autoria de Jogos Moveis Baseados emLocalizacao para Apoiar o Processo de Ensino

Ivan R. de Moura1, Carleandro de O. Noleto1, Igor Feliciano S. Revoredo1

1Estacio | CEUTCoordenacao de Ciencia da Computacao -Teresina,PI - Brasil

{ivanrmoura9,carleandro7,igorrevoredo}@gmail.com

Abstract. The development of new forms of teaching is challenging and can beconsidered complex to implement. One of the tools available that can be anally in the teaching process are digital games, which offer the characteristic ofbeing an activity performed by entertainment, thus facilitating the absorption ofinformation. This article presents a web tool that allows teachers to create mo-bile educational games based on location applying augmented reality, where theknowledge of a programming language is not a requirement to use it, will allowto generate individual reports of each player, making possible So an individualassessment of each student.

Resumo. O desenvolvimento de novas formas de ensino e algo desafiador, po-dendo ser considerado complexo de se implementar. Os jogos digitais podem serum aliado no processo de ensino e aprendizagem, pois tem como caracterısticaser uma atividade ludica, facilitando assim a absorcao de informacoes. Esteartigo apresenta uma ferramenta de autoria que possibilita professores a cri-arem jogos moveis baseados em localizacao aplicando realidade aumentadapara apoiar o processo de ensino e aprendizado, onde o conhecimento de umalinguagem de programacao nao e um requisito para usa-la. Essa ferramentapossibilita que seja gerado relatorios individuais de cada jogador, possibili-tando assim uma avaliacao individual de cada aluno.

1. IntroducaoAtualmente os jogos digitais sao uma tecnologia cada vez mais presente em nosso co-tidiano, oferecendo uma atividade ludica com poder de prender nossa atencao por longotempo. Com os avancos de hardware e software dos dispositivos moveis, houve-se apotencializacao do seu uso como uma plataforma para jogos digitais, onde se destacaas caracterısticas de oferecer maior mobilidade e uma serie de sensores capazes de re-conhecer o contexto em que o usuario esta inserido, como localizacao, altitude, ve-locidade, temperatura, etc. Essas caracterısticas possibilitaram o surgimento de umaclasse dos jogos digitais, denominada Jogos Moveis Baseados em Localizacao (JMBLs).[Lemos 2010] define os JMBLs como jogos que se baseiam na localizacao do usuario paraas tomadas de decisoes, criando assim uma interface entre os espacos fısicos e virtuais,alguns exemplos de JMBLs sao: Ingress e Pokemon GO.

Os JMBLs e uma tecnologia em potencial para se tornar uma ferramenta comrecursos didaticos, motivando situacoes de aprendizagem atraves de suas caracterısticasludicas. Com isso, e possıvel professores adicionar em sua didatica de ensino a aplicacao

III Escola Regional de Informática do Piauí. Livro Anais - Artigos e Minicursos, v. 1, n. 1, p. 58-63, jun, 2017.www.eripi.com.br/2017 - ISBN: 978-85-7669-395-6

de JMBL, criando jogos personalizados ao conteudo lecionado. Porem ha um empecilhopara que essa metodologia se torne viavel, o fato do processo de desenvolvimento de umJMBL nao ser trivial, onde e requerido o conhecimento de varias tecnologias que saoaplicadas no processo, alem de necessitar do conhecimento de especialistas de diferentesareas, como por exemplo, programadores, designs, roteiristas, etc, ou seja, e um processocomplexo, ainda mais se tratando de um JMBL com realidade aumentada. Assim setorna necessario solucoes que possibilite aos professores criar seus jogos, mesmo sem oconhecimento necessario.

O objetivo deste trabalho e gerar uma ferramenta de autoria para permitir queprofessores desenvolvam seus proprios JMBLs com a integracao de realidade aumentacom objetos em 2D, onde podera aplicar o conteudo que se quer lecionar. A ferramentaira abstrair a necessidade do conhecimento de uma linguagem de programacao por partedo utilizador, e apresentar uma interface intuitiva, onde nao sera necessario grande esforcopara conseguir utiliza-la.

Este artigo esta organizado da seguinte forma: a secao 2 discute sobre os jogosmoveis baseados em localizacao; a secao 3 apresenta os trabalhos relacionados; a secao 4apresenta a arquitetura da ferramenta de autoria proposta, a secao 5 expoe uma avaliacaoda ferramenta e a conclusao e apresentada na secao 6.

2. Jogos Moveis Baseados em Localizacao

Em um passado proximo o espaco urbano era muito utilizado para atividades ludicas,onde se exercitava a comunicacao e convıvio, ou seja, havia interacao com o mundoexterno, mas com a chegada dos consoles dos jogos digitais, o numero de adeptos dasatividades urbanas diminuiu, onde houve-se o temor que ocorresse o aprisionamento dojogador as telas dos consoles. Os JMBLs podem quebrar este paradigma, mostrando queos jogos digitais podem extrapolar a tela dos consoles para o espaco urbano, aumentandoa interacao do jogador com o mundo real. Nos JMBLs, os jogadores usam o espacourbano como cenario de jogo, os jogadores portam consigo um dispositivo movel quepossui algum tipo de sensor de localizacao, onde ela influi no desempenho do jogador.

Os JMBLs sao uma subclasse dos jogos pervasivos, que e definido como jogosque invadem o espaco urbano e a vida cotidiana, criando interfaces entre os espacosvirtuais e fısico [Montola et al. 2009]. Os JMBLs utilizam as mıdias locativas para seapropriarem do espaco urbano. [Lemos 2010] define mıdias locativas como um conjuntode tecnologias e processos info-comunicacionais cujo conteudo informacional vincula-se a um lugar especıfico [Lemos 2007]. Sao exemplos de mıdias locativas o Sistemade posicao global(GPS - Global Positioning System), QR Codes, dispositivos moveis,etc. E atraves delas que se torna possıvel a implementacao da principal caracterıstica dosJMBLs, a integracao da localizacao do jogador na sua logica e regras. A tecnologia deRealidade Aumentada(RA) pode ser integrada aos JMBLs para potencializar suas ativi-dades ludicas. A ferramenta concebida por este trabalho possibilita a criacao de jogosbaseados em localizacao com realidade aumentada, sera possıvel adicionar objetos 2Dsobre o mundo real.

3. Trabalhos Relacionados

ALRA (Aventuras Locativas em Realidade Aumentada) e uma ferramenta de autoria quepossui entre suas caracterısticas a criacao e execucao de JMBLs com realidade aumen-tada. Esta ferramenta possibilita a criacao colaborativa de novas aventuras assim como avivencia por meio de um dispositivo movel ou de desktop[do Prado Rafalski et al. 2013].Ela e composta por quatro ambientes: o primeiro e a pagina web para a criacao dos jogos;o segundo e o ambiente de execucao dos jogos atraves de um dispositivo movel; o terceiroe um ambiente para a criacao e configuracao dos jogadores; e por ultimo um ambiente demonitoramento e controle das acoes dos jogadores.

Outra ferramenta que pode ser citada e a Tidy City Scout, que possibilita seususuarios criarem conteudos proprios, adicionando missoes que envolvem um nıvel dedificuldade, uma categoria, um texto de pista e uma imagem de indıcio, criando a partirdestas missoes enigmas que sao inseridos em pontos da cidade. Com a ajuda de seussmartphones, os jogadores pegam enigmas que estao espalhados em torno do ambiente emostrado em um mapa. Esta ferramenta e executada na plataforma android e apresentauma interatividade facil para a criacao das mecanicas do jogo [Wetzel et al. 2012].

4. Arquitetura da Ferramenta de Autoria

No processo de revisao da literatura foi possıvel identificar as caracterısticas dos JMBLs.A partir dessas informacoes, foi elaborada uma arquitetura de software que possibilitagerenciar todo o processo que envolve a ferramenta de autoria proposta, desde a criacao,ate a execucao do JMBL gerado. A arquitetura e composta por tres componentes: ed-itor do jogo, servidor e aplicacao movel. Nela o servidor e responsavel por gerenciaras informacoes sobre os jogadores e jogos. A aplicacao movel foi concebida para aplataforma Android, onde a mesma e responsavel pela execucao dos jogos desenvolvi-dos no editor, e atraves deste componente que os alunos participam da atividade ludicaproposta pelos professores. A Figura 1 apresenta uma visao geral da arquitetura da ferra-menta proposta.

Figure 1. Arquitetura da ferramenta

4.1. EditorUma ferramenta de autoria para JMBLs deve possibilitar que seus usuarios de-senvolvam suas aplicacoes utilizando componentes pre-configurados por especialistas[Wang et al. 2011]. Ela deve possuir um design de interface que ofereca uma interacaocom o usuario da forma mais simples possıvel. [Wang et al. 2011] e [Bichard et al. 2006]apresentam em seus trabalhos, uma interface que possibilita usuarios nao programadoresa desenvolverem seus JMBLs. A ferramenta concebida por [Wang et al. 2011] se uti-liza de blocos para criar as regras e mecanicas dos jogos. Para conceber sua ferramenta,[Bichard et al. 2006] realizou um estudo das interfaces de outras ferramentas de autoriase efetuou entrevistas com desenvolvedores experientes de um JMBL. As duas ferramen-tas mencionadas possuem caracterısticas semelhantes em suas interfaces, o mapa e asmecanicas do jogo ficam posicionado sempre ao centro da interface, com as paletas quesao usadas para adicionar as mecanicas ao jogo ficam dispostas em suas laterais. O estudodestes trabalhos foi utilizado como base para o desenvolvimento do editor da ferramentaproposta.

O editor e uma aplicacao web que possibilita professores a modelarem seus JM-BLs. Permite a criacao de missoes em pontos especıficos da cidade, onde cada missaopossui uma lista de atividade personalizada ao conteudo lecionado pelo professor. O edi-tor contem um ambiente de gerenciamento de cada jogo, que gera durante e apos o jogo,relatorios e graficos do desempenho de seus alunos. Os jogos gerados pelo editor saoexecutados pela aplicacao movel. A Figura 2 apresenta a tela de criacao de um novo jogodo editor e a tela principal do aplicativo movel.

Figure 2. Tela de novo jogo do editor e tela principal aplicativo movel

5. Avaliacao da Ferramenta de AutoriaA usabilidade avalia a simplicidade e eficiencia da interface de usuario. Assim, um bomsoftware deve possibilitar seus usuarios utiliza-lo da melhor maneira possıvel, permitindoexecutar suas tarefas sem dificuldades, hesitacao ou duvidas.

Para avaliar a usabilidade da ferramenta proposta, foi aplicado o formularioISONORM 9241/110-S [PRUMPER ], que foi modelado baseado nos sete princıpiosde dialogo apresentados na Norma ISO 9241-110: adequacao a tarefa; autodescricao;conformidade com as expectativas do usuario; adequacao ao aprendizado; controlabili-dade; tolerancia a erro; suporte a individualizacao. O formulario ISONORM 9241/110-S

[PRUMPER ] individualiza cada princıpio, onde o mesmo e medido a partir de tres itens.As respostas sao gradativas, se situando entre dois polos, onde o esquerdo e o extremonegativo, e o direito, positivo. A Figura 3 mostra os itens do princıpio da tolerancia aerros.

Figure 3. Itens do Formulario ISONORM 9241/110-S ”Tolerancia a erros”

5.1. Resultados

Para realizar a avaliacao da ferramenta, foi criado um roteiro de um jogo educativo como assunto logica matematica, o mesmo foi entregue a um conjunto de professores dediversas areas, onde dentro desta amostra contem graduados em biologia, matematica eportugues, todos com experiencia na docencia, a tarefa dos professores foi desenvolver ojogo proposto no roteiro atraves da ferramenta, apos a experiencia de uso, foi aplicado oformulario ISONORM 9241/110-S. Apos aplicado, foi possıvel extrair uma avaliacao daferramenta, onde os resultados foram tabulados, como apresentado na tabela 1.

Table 1. Resultado da aplicacao do formulario ISONORM 9241/110-S

Observando o princıpio da adequacao para a tarefa, a ferramenta recebeu umaavaliacao positiva (+, ++, +++) de 93,32%, e neutra (+/-) de 6,66%. Autodescricao rece-beu avaliacao positiva de 66,66% e neutra de 33,33%. Conformidade com a expectativado usuario recebeu avaliacao positiva de 100%. Adequacao para o aprendizado alcancouavaliacao positiva de 73,33%, neutra 20% e negativa (-,- -,- - -) 6,66%, uma pequenaparte teve dificuldade no aprendizado oferecido pela ferramenta, citando que a mesmaexige memorizacao de detalhes. Controlabilidade recebeu avaliacao positiva de 79,98%,neutra 6,66% e negativa de 13,32%, este foi o pior princıpio avaliado, identificando que aferramenta forca o usuario a seguir uma sequencia de passos desnecessariamente rıgida.Tolerancia a erros recebeu avaliacao positiva 100%. Adequacao para individualizacaorecebeu avaliacao positiva de 86,65%, neutra 13,33%.

A partir dos resultados obtidos pela avaliacao, foi possıvel identificar que a fer-ramenta satisfaz a maioria dos princıpios de usabilidade avaliados, permitindo ainda, aidentificacao das caracterısticas que devem ser melhoradas na usabilidade da ferramentaconcebida, como a controlabilidade e adequacao ao aprendizado.

6. ConclusaoEste trabalho concebeu uma ferramenta de autoria que capacita professores, mesmo sempossuir conhecimentos de programacao, a desenvolverem jogos moveis baseados emlocalizacao para auxiliar na sua atividade pedagogica, possibilitando ainda um acompan-hamento do desenvolvimento de seus alunos.

A ferramenta foi avaliada por professores, atraves da experiencia de uso, logoapos, realizou-se a aplicacao do formulario ISONORM 9241/110-S, onde obteve-se re-sultados bastante satisfatorios, em especial os princıpios adequacao para a tarefa, con-formidade com a expectativa do usuario, e tolerancia a erros, que receberam avaliacoessuperior aos 90%. Foram identificados os pontos a serem melhorados na ferramenta, queserao implementados em um trabalho futuro.

Como trabalho futuro pretende-se acoplar na ferramenta a opcao de utilizar obje-tos multimıdias, como vıdeos, audios, e adicionar a possibilidade de utilizar objetos 3D.Pretende-se ainda realizar avaliacoes da usabilidade dos jogos gerados pelo editor.

ReferencesBichard, J., Brunnberg, L., Combetto, M., Gustafsson, A., and Juhlin, O. (2006). Backseat

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do Prado Rafalski, J., dos Santos, O. L., and de Menezes, C. S. (2013). Um editor colab-orativo para descricao de aventuras pedagogicas locativas com realidade ampliada.

Lemos, A. (2007). Mıdia locativa e territorios informacionais. Information media.

Lemos, A. (2010). Jogos moveis locativos: Cibercultura, espaco urbano e mıdia locativa.Revista USP, (86):54–65.

Montola, M., Stenros, J., and Waern, A. (2009). Pervasive games: theory and design.Morgan Kaufmann Publishers Inc.

PRUMPER, J. Isonorm 9241/110-s: Beurteilung von software auf grundlage der interna-tionalen ergonomie-norm din en iso 9241-110. Access date: 18 fev. 2017.

Wang, A. I., Jurgelionis, A., Guo, H., and Trætteberg, H. (2011). Designing enhancedauthoring tools for pervasive games. In Mobile Gaming workshop (moga) 2011 onthe 8th International Conference on Advances in Computer Entertainment Technology(ACE 2011).

Wetzel, R., Blum, L., and Oppermann, L. (2012). Tidy city: a location-based gamesupported by in-situ and web-based authoring tools to enable user-created content. InProceedings of the international conference on the foundations of digital games, pages238–241. ACM.