Estudo para concepção de um objeto virtual de aprendizagem em realidade aumentada para o ensino de ciências

Learning virtual objects aim the construction of concepts where the student interactively operates virtual simulations on several themes and contexts. The context, however, does not appear on the daily routine of the students due to restrictions on tools, that do not aggregate three-dimensional space and real time interactions. Nowadays it is still difficult to find freely available learning objects developed using augmented reality. On this scope, this thesis approach the learning process using this technology, the production of learning virtual objects and the applicability of augmented reality in educational processes. The goal of this thesis is to develop an augmented reality based learning virtual object to support the teaching of thermal dilatation Physics for solids. As result of the development process, a freely available learning virtual object exploring the potential of augmented reality met the expectations of teachers and students. The interactions of the user are movement based and use the webcam of the computer and real time tracking resources. The validation process brought improvements on pedagogic and technical point of views, enriching the final application made available on the Web.Objetos virtuais de aprendizagem visam à construção de conceitos a partir de atividades exploratórias, em que o aluno opera interativamente simulações virtuais de variados temas e contextos. Entretanto, o contexto do dia-a-dia dos alunos é difícil de ser veiculado nos objetos virtuais de aprendizagem devido às restrições de ferramentas que não agregam o espaço tridimensional e interações em tempo real. Hoje são raros os objetos de aprendizagem desenvolvidos na abordagem tecnológica de realidade aumentada disponíveis gratuitamente para uso. Nesse âmbito, a monografia discorre a cerca do processo de ensino aprendizagem com o uso das tecnologias, a produção de objetos virtuais de aprendizagem e a aplicação da realidade aumentada para auxiliar processos educacionais. Com base no estudo de tecnologias e ferramentas, esta monografia tem como objetivo, desenvolver um objeto virtual de aprendizagem em realidade aumentada para apoiar o ensino de ciências com o tema delimitado dentro da física na dilatação térmica de corpos sólidos. Como resultado do desenvolvimento, obteve-se um objeto virtual de aprendizagem de livre uso que vai ao encontro dàs expectativas de educadores e alunos, explorando o potencial da realidade aumentada. As interações do usuário se dão exclusivamente por movimento, utilizando a webcam e recursos de rastreamento em tempo real. O processo de validação trouxe melhorias tanto de caráter pedagógico como técnico, enriquecendo o aplicativo final disponibilizado na Web

Estudo para concepção de um objeto virtual de aprendizagem em realidade aumentada para o ensino de ciências.

Learning virtual objects aim the construction of concepts where the student interactively operates virtual simulations on several themes and contexts. The context, however, does not appear on the daily routine of the students due to restrictions on tools, that do not aggregate three-dimensional space and real time interactions. Nowadays it is still difficult to find freely available learning objects developed using augmented reality. On this scope, this thesis approach the learning process using this technology, the production of learning virtual objects and the applicability of augmented reality in educational processes. The goal of this thesis is to develop an augmented reality based learning virtual object to support the teaching of thermal dilatation Physics for solids. As result of the development process, a freely available learning virtual object exploring the potential of augmented reality met the expectations of teachers and students. The interactions of the user are movement based and use the webcam of the computer and real time tracking resources. The validation process brought improvements on pedagogic and technical point of views, enriching the final application made available on the Web.Objetos virtuais de aprendizagem visam à construção de conceitos a partir de atividades exploratórias, em que o aluno opera interativamente simulações virtuais de variados temas e contextos. Entretanto, o contexto do dia-a-dia dos alunos é difícil de ser veiculado nos objetos virtuais de aprendizagem devido às restrições de ferramentas que não agregam o espaço tridimensional e interações em tempo real. Hoje são raros os objetos de aprendizagem desenvolvidos na abordagem tecnológica de realidade aumentada disponíveis gratuitamente para uso. Nesse âmbito, a monografia discorre a cerca do processo de ensino aprendizagem com o uso das tecnologias, a produção de objetos virtuais de aprendizagem e a aplicação da realidade aumentada para auxiliar processos educacionais. Com base no estudo de tecnologias e ferramentas, esta monografia tem como objetivo, desenvolver um objeto virtual de aprendizagem em realidade aumentada para apoiar o ensino de ciências com o tema delimitado dentro da física na dilatação térmica de corpos sólidos. Como resultado do desenvolvimento, obteve-se um objeto virtual de aprendizagem de livre uso que vai ao encontro dàs expectativas de educadores e alunos, explorando o potencial da realidade aumentada. As interações do usuário se dão exclusivamente por movimento, utilizando a webcam e recursos de rastreamento em tempo real. O processo de validação trouxe melhorias tanto de caráter pedagógico como técnico, enriquecendo o aplicativo final disponibilizado na Web