marcio poffo utilização da gamificação para motivar a aprendizagem

209 Pages·2016·4.52 MB·Portuguese

MARCIO POFFO

UTILIZAÇÃO DA GAMIFICAÇÃO PARA MOTIVAR A
APRENDIZAGEM: UM ESTUDO DE CASO EM ENGENHARIA
DE SOFTWARE

Itajaí (SC), agosto de 2016
UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ
CURSO DE MESTRADO ACADÊMICO EM
COMPUTAÇÃO APLICADA

UTILIZAÇÃO DA GAMIFICAÇÃO PARA MOTIVAR A
APRENDIZAGEM: UM ESTUDO DE CASO EM ENGENHARIA
DE SOFTWARE

por

Marcio Poffo

Dissertação apresentada como requisito parcial à
obtenção do grau de Mestre em Computação
Aplicada.
Orientador: Marcello Thiry Comicholi da Costa,
Dr.

Itajaí (SC), agosto de 2016
Dedico este meu trabalho aos meus pais, Vimar e Maria.
“O conhecimento exige uma presença curiosa do sujeito em face do mundo. Requer uma ação
transformadora sobre a realidade. Demanda uma busca constante. Implica em invenção e em
reinvenção.”
Paulo Freire
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus por ter-me guiado durante a trajetória de estudos para
vencer todos os obstáculos nesta etapa de minha vida e alcançar este meu sonho.
Aos meus pais, Maria e Vilmar, minha irmã Danieli, e a minha namorada Jessica, que
sempre me apoiaram em continuar estudando, mesmo com as dificuldades durante este percurso de
minha vida.
Ao meu orientador, professor Marcello Thiry, que dedicou seu tempo, sempre que precisei,
para me orientar durante esta trajetória de minha vida, direcionando-me e auxiliando-me nas
diversas dificuldades e dúvidas que obtive para o desenvolvimento deste trabalho.
Aos meus tios Ademir e Anuciata, assim como minha prima Anacléia, que também me
apoiaram e auxiliaram em dúvidas e dificuldades que obtive no decorrer de meu trabalho.
Aos professores deste curso de mestrado, que conduziram este curso com excelência.
Agradeço também a diretoria da empresa que trabalho, assim como meu gerente e demais
colegas de trabalho, pela compreensão e apoio aos meus estudos durante esta trajetória de minha
vida.
As amizades que consegui durante o curso de mestrado, dentre professores, mestrandos e
demais pessoas.
Agradeço aos professores das três instituições de ensino superior que permitiram a execução
do experimento realizado para avaliação do ambiente gamificado deste meu trabalho.
Agradeço ainda à todos que me apoiaram para atingir este meu sonho.
UTILIZAÇÃO DA GAMIFICAÇÃO PARA MOTIVAR A
APRENDIZAGEM: UM ESTUDO DE CASO EM ENGENHARIA
DE SOFTWARE

Marcio Poffo
Agosto / 2016

Orientador: Marcello Thiry Comicholi da Costa, Dr.
Área de Concentração: Computação Aplicada
Linha de Pesquisa: Engenharia de Software
Palavras-chave: Gamificação, Motivação, Engajamento, Engenharia de Software, Ambiente,
Ensino, Aprendizagem.
Número de páginas: 208

RESUMO
A motivação extrínseca é o sentimento despertado em uma pessoa ao realizar uma atividade
para conseguir alguma recompensa em troca, e a motivação intrínseca é o sentimento de prazer que
uma pessoa recebe por realizar uma atividade. Para tentar motivar pessoas em ambientes de ensino
está sendo utilizada a gamificação, uma das abordagens utilizadas para esta finalidade. O objetivo
geral deste trabalho é avaliar se a aplicação da gamificação em um ambiente de ensino de
Engenharia de Software pode transformar a motivação extrínseca em intrínseca nos alunos, e além
disso avaliar a percepção dos alunos referente a contribuição do ambiente com a aprendizagem. São
identificados os elementos da gamificação mais utilizados em ambientes de ensino para geração de
motivação de alunos. As novas gerações de pessoas estão acostumadas com a tecnologia, e para um
aproveitamento acadêmico mais eficiente pode-se testar a adoção da gamificação para tentar
influenciar o comportamento destes indivíduos durante a aprendizagem, pois técnicas de ensino
tradicionais são consideradas monótonas e nem sempre motivam os alunos a aprenderem com
motivação intrínseca, pois os alunos normalmente realizam as atividades para receber sua
aprovação, que é um exemplo de motivação extrínseca. Através do levantamento e análise de
abordagens de geração de motivação de alunos durante o ensino, assim como de ambientes
gamificados já existentes, a metodologia deste trabalho pode ser designada como método de
pesquisa hipotético-dedutivo e pesquisa aplicada, pois os conhecimentos obtidos foram aplicados no
desenvolvimento de um ambiente de ensino gamificado, utilizado para realizar experimento para
avaliação da gamificação em alunos de Engenharia de Software, e com isso obter resposta
qualitativa e quantitativa, chamadas de pesquisas qualitativa e quantitativa. Através da avaliação do
ambiente de ensino gamificado foi obtida a transformação da motivação extrínseca em intrínseca,
avaliada através de questionários e das sugestões ou críticas dos alunos sobre o ambiente de ensino
gamificado. Também obteve-se contribuição positiva para a aprendizagem, em que a maioria dos
alunos obteve a percepção de concordar que o ambiente de ensino contribuiu para aprendizagem.
GAMIFICATION USE TO MOTIVATE LEARNING: A CASE
STUDY IN ENGENEERING SOFTWARE

Marcio Poffo
August / 2016

Advisor: Marcello Thiry Comicholi da Costa, Dr.
Area of Concentration: Applied Computer Science
Research Line: Software Engineering
Keywords: Gamification, Motivation, Engagement, Software Engineering, Environment, Teaching,
Learning.
Number of pages: 208

ABSTRACT
Extrinsic motivation is the feeling a person gets when performing an activity to try and
achieve some external reward in return; intrinsic motivation is the feeling of pleasure that a person
gets when accomplishing an activity. In an attempt to motivate people in learning environments,
gamification is being used as one of the approaches. The general objective of this work is to
evaluate whether the application of gamification in a Software Engineering teaching environment
can transform extrinsic motivation into intrinsic motivation in the students, and to evaluate the
students' perceptions in relation to the contribution of the environment to their learning. The
elements of gamification most commonly used in teaching environments for generating motivation
in students are identified. New generations of people are accustomed to using technology.
Therefore, to improve academic performance, the use of gamification can be tested, seeking to
influence the students’ behavior during the learning. Traditional teaching techniques are often
considered boring, and do not always motivate students to learn with intrinsic motivation, because
students usually perform activities to achieve a pass mark, which would be an example of extrinsic
motivation. Through a survey and analysis of approaches to generating motivation in students
during the learning process, as well an analysis of existing gamified environments, this work uses a
hypothetical-deductive methodological approach. It also uses applied research, as the knowledge
gained was applied in a gamified learning environment, which was developed as part of an
experiment to evaluate gamification in Software Engineering students, seeking to obtain qualitative
and quantitative responses, making it a qualitative and quantitative study. By evaluating the
gamified learning environment, we were able to transform extrinsic motivation into intrinsic
motivation, evaluated through questionnaires, as well as students’ suggestions or criticisms in
relation to gamified learning environments. A positive contribution to the learning process was also
obtained, in which the majority of the students believed that the learning environment contributed to
their learning.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1. Integração de processos cognitivos, características e estados emocionais múltiplos ......... 38
Figura 2. Histograma de frequência de abordagens de motivação .................................................... 68
Figura 3. Histograma de frequência de abordagens por fonte de dados ............................................ 69
Figura 4. Histograma de frequência de abordagens por ano .............................................................. 70
Figura 5. Histograma de frequência plataformas por elemento de gamificação ............................... 73
Figura 6. Histograma de frequência de ambientes por elemento da gamificação ............................. 74
Figura 7. Histograma de frequência de plataformas por indicador de aprovação ou reprovação ...... 76
Figura 8. Lista de atividades do jogo de perguntas e respostas ....................................................... 105
Figura 9. Tela de instruções do jogo de perguntas e respostas ........................................................ 105
Figura 10. Tela de do jogo de perguntas e respostas ....................................................................... 106
Figura 11. Exemplo de tempo esgotado no jogo de perguntas e respostas ...................................... 107
Figura 12. Exemplo de tela de conclusão do jogo ........................................................................... 107
Figura 13. Exemplo jogo de bingo ................................................................................................... 108
Figura 14. Exemplo solução de problemas ...................................................................................... 109
Figura 15. Planilha utilizada para organização e análise dos dados coletados para itens fixos ....... 124
Figura 16. Parte da planilha com processo automatizado para geração de frequências percentuais124
Figura 17. Exemplo de planilha com cálculo automatizado para itens personalizados ................... 125
Figura 18. Avaliação da subescala motivação ................................................................................. 126
Figura 19. Avaliação da subescala experiência do usuário .............................................................. 129
Figura 20. Avaliação da subescala aprendizagem ........................................................................... 131
Figura 21. Avaliação de objetivos de aprendizagem ....................................................................... 134
Figura 22. Diagrama de sequência para cadastro de usuário tipo professor .................................... 184
Figura 23. Tela de cadastro de usuário do tipo professor ................................................................ 185
Figura 24. Tela de após ter efetuado login com usuário do tipo professor ...................................... 186
Figura 25. Tela redirecionada após clique no menu “Turma” ......................................................... 186
Figura 26. Tela de cadastro de turmas ............................................................................................. 187
Figura 27. Tela de cadastro de níveis de alunos .............................................................................. 188
Figura 28. Tela de cadastro de atividade .......................................................................................... 189
Figura 29. Tela de cadastro de atividade tipo solução de problemas ............................................... 190
Figura 30. Tela que lista atividades e suas características ............................................................... 191
Figura 31. Diagrama de sequência de cadastro de atividade ........................................................... 192
Figura 32. Exemplo de tabela de ranking ........................................................................................ 194
Figura 33. Exemplo de lista de avaliações pendentes ...................................................................... 195
Figura 34. Tela de cadastro de usuário tipo aluno ........................................................................... 196
Figura 35. Diagrama de sequência para cadastro de usuário tipo aluno .......................................... 197
Figura 36. Tela de cadastro de usuário tipo aluno ........................................................................... 198
Figura 37. Diagrama de sequência de uso de jogo de perguntas e respostas ................................... 200
Figura 38. Tela para escolha do tipo de jogo ................................................................................... 201
Figura 39. Jogo do tipo perguntas e respostas selecionado.............................................................. 202
Figura 40. Jogo do tipo de perguntas e respostas que foi selecionado............................................. 203
Figura 41. Diagrama de sequência de uso de jogo de solução de problemas .................................. 204
Figura 42. Cronograma realizado para instituição Furb .................................................................. 205
Figura 43. Cronograma realizado para instituição Uniasselvi ......................................................... 206
Figura 44. Cronograma realizado para instituição Univali .............................................................. 207
Quadro 1. Formato de resposta para o questionário de avaliação ...................................................... 30
Quadro 2. Exemplos de níveis ........................................................................................................... 55
Quadro 3. Análise comparativa de ambientes gamificados ............................................................... 77
Quadro 4. Análise comparativa de vantagens dos ambientes gamificados ........................................ 79
Quadro 5. Análise comparativa de desvantagens dos ambientes gamificados .................................. 80
Quadro 6. Análise comparativa de plataformas gamificadas ............................................................ 81
Quadro 7. Análise comparativa de vantagens de uso das plataformas de gamificação ..................... 82
Quadro 8. Análise comparativa de desvantagens de uso das plataformas gamificadas .................... 83
Quadro 9. Resumo do plano de ensino ............................................................................................ 116
Quadro 10. Itens ajustados do questionário para avaliação do subcomponente motivação ............ 118
Quadro 11. Itens ajustados do questionário de avaliação do subcomponente experiência do usuário
.................................................................................................................................................. 119
Quadro 12. Itens ajustados do questionário para avaliação do subcomponente aprendizagem ....... 120
Quadro 13. Itens para avaliação dos objetivos da aprendizagem .................................................... 121
Quadro 14. Síntese da reação dos alunos ao ambiente de ensino gamificado ................................. 135
Quadro 15. Síntese do resultado das avaliações .............................................................................. 136
Quadro 16. Palavras-chave para geração de strings de busca .......................................................... 156
Quadro 17. String de busca gerada a partir das palavras-chave do quadro 4 .................................. 156
Quadro 18. Critérios de inclusão de estudos primários ................................................................... 160
Quadro 19. Critérios de exclusão de estudos primários ................................................................... 160
Quadro 20. Indicadores de aprovação ou reprovação de estudos primários .................................... 161
Quadro 21. Expressões de busca de ambientes e plataformas gamificadas ..................................... 165
Quadro 22. Critérios de inclusão de ambientes e plataformas gamificados .................................... 166
Quadro 23. Critérios de exclusão de ambientes e plataformas gamificados .................................... 167
Quadro 24. Indicadores de aprovação ou reprovação de ambientes e plataformas gamificadas ..... 167
Quadro 25. Questões realizadas referente as abordagens de motivação em ambiente de ensino .... 171
Quadro 26. Comentários, críticas e sugestões dos alunos ................................................................ 208
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Frequência de abordagens de motivação encontradas nos artigos do estudo secundário .. 67
Tabela 2. Frequência de abordagens encontradas nos artigos por fonte de dados ............................. 68
Tabela 3. Frequência de abordagens encontradas nos artigos por ano .............................................. 69
Tabela 4. Frequência de plataformas por elementos da gamificação ................................................ 72
Tabela 5. Frequência de ambientes por elemento da gamificação .................................................... 74
Tabela 6. Frequência de plataformas gamificadas por indicador de aprovação ou reprovação ........ 75
Tabela 7. Avaliação dos objetivos de aprendizagem ....................................................................... 133
Tabela 8. Resultado da quantidade de alunos que responderam por nota para cada pergunta ........ 172
Tabela 9. Frequência de notas para a questão 1 ............................................................................... 172
Tabela 10. Frequência de notas para a questão 2 ............................................................................. 173
Tabela 11. Frequência de notas para a questão 3 ............................................................................. 173
Tabela 12. Frequência de notas para a questão 4 ............................................................................. 174
Tabela 13. Frequência de notas para a questão 5 ............................................................................. 174
Tabela 14. Frequência de notas para a questão 6 ............................................................................. 175