A evolução de ambiente de aprendizagem construtivistas: imersão em mundos virtuais distribuídos

Até bem recentemente, o uso da tecnologia da informação para aperfeiçoar ambientes de aprendizagem construtivistas centraram seu foco na criação de ferramentas computacionais e representações virtuais que o estudante pudesse manipular.
Segundo Chris Dede, o conjunto de ferramentas construtivistas incluiria: À medida em que os estudantes experimentam refinar seus modelos mentais, ferramentas computacionais que complementam a memória humana são disponibilizadas.
 
As perspectivas das pesquisas mais recentes, que vêm sendo realizadas no campo da Informática na Educação, indicam que os resultados avançam na direção de estudar a solução dos seguintes problemas: Em se tratando da utilização da Internet, como instrumento no auxílio à uma prática pedagógica diferenciada, busca-se ensejar condições para uma aprendizagem significativa. De acordo com Jonassen, quando o ambiente de ensino aprendizagem, no qual o estudante se envolve, propicia as condições apresentadas na figura 1, a aprendizagem significativa surge naturalmente.

Figura 1: Aprendizagem significativa

Através de modelos de software, tais como simulação com vizualização gráfica em tempo real, um estudante pode ser imerso em um ambiente sintético construtivista capaz de oferecer muitas destas condições. O estudante atua e coopera não como ele próprio, mas via um avatar, um pessoa que o representa no mundo virtual e que pode realizar experimentos e se "mover". Esta abordagem aperfeiçoa a habilidade dos estudantes para aplicar conhecimento abstrato situando a educação em contexto virtual similar ao ambiente em que as habilidades dos estudantes possam ser usadas.

Assim como no mundo real a aprendizagem se dá em várias frentes, ou seja, mesmo quando estamos aprendendo uma disciplina específica o conteúdo pode levantar questões pessoais de experiências anteriores tornando o tema mais significativo, o mesmo acontece com a realidade virtual, à medida que trata com sensações e sentidos à semelhança do real com o qual se estabelece analogias. A visão e a audição, que se desenvolvem no mundo físico de maneira quase inconsciente são, dentro do ambiente virtual, estimuladas de forma diferente e mais profunda; os nossos sentidos são como que 're-educados', adaptando-se a uma realidade diferente, habituando-se a ver, ouvir e sentir de uma forma nova, mais cuidada e consciente.

A realidade virtual não-imersiva é mais restritiva, porém economicamente mais viável, por dispensar os periféricos específicos que potencializam a sensação do usuário de estar imerso num ambiente sintético. Se por um lado esta modalidade é mais restritiva sensorialmente, por outro pode gerar menos enganos na aprendizagem, decorrentes de um emprego não equilibrado de fenômenos peculiares nestes mundos, como ausência de resistência dos sólidos, deslocamento aéreo do observador no instante que desejar, rotação de objetos, etc. A demonstração – através de simulações – de projetos, equações, moléculas, universos reais ou imaginários infinitamente grandes ou pequenos, é apenas o primeiro passo para a experimentação da realidade virtual; enganando nossa percepção com um ambiente do qual podemos nos aproximar ao máximo, explorando-o por diferentes ângulos, distâncias e posições, independentemente das suas dimensões, podem-se produzir situações profundamente desestabilizadoras, mesmo que inadvertidamente, por isso deve-se estar atento para as proposições e usos dos ambientes de realidade empregados na educação.

A realidade virtual além de favorecer a experimentação de situações apenas viáveis na imaginação humana, incentiva a participação ativa dos estudantes à medida que oferece um espaço virtual tridimensional para ser explorado criativa e intencionalmente, e é esta a característica que mais interessa neste estudo.
 

COOPERAÇÃO
 

Atraves deste tipo de infraestrutura, as interações cooperativas no mundo sintético, podem ocorrer à distância entre avatares. A dinâmica interpessoal proporcionada provê aprimoramento às situações de ensino aprendizagem de uma formas diferente do que pode ser conseguido em ambientes típicos de cooperação face-a-face ou via videoconferência. Personalidades sintéticas, geradas computacionalmente no mundo sintético podem proporcionar realimentação intelectual e social aos estudantes mimetizando tipos de interações que ocorrem num ambiente de aprendizagem construtivista.

Sentir-se integrado a um ambiente qualquer, seja virtual seja real, é o primeiro passo para a participação cooperativa. A construção do conhecimento é resultado de uma interação contínua do sujeito com o objeto num processo de relações recíprocas, que Piaget (1990) denomina de adaptação. O processo de adaptação é a busca do sujeito de interação com o meio do qual faz parte, sabendo-se que as transformações do organismo em função do meio conduz a continuidade do intercâmbio sujeito/objeto, estando a elaboração de conhecimentos novos diretamente relacionada a esta rede de relações recíprocas que se estabelece entre os dois.

A interação leva o aluno a uma postura mais reflexiva em relação ao conteúdo que está sendo desenvolvido, como conseqüência da sua atitude ativa na construção do conhecimento que não lhe é fornecido pronto, mas construído cooperativamente entre todos os integrantes do ambiente de realidade virtual. O ambiente de realidade virtual, mais que qualquer outro ambiente virtual propicia a interação, à medida que propõe um cenário tridimensional para a atuação do usuário que terá de fazer suas escolhas num espaço, à semelhança da realidade que ele habita, e não num plano de representação bidimensional.

Como em todo o ambiente construtivista, projeto top-down centralizado não é o adequado porque os usuários preferem projetar e construir seus próprios artefatos.

Desenvolver uma retórica para os intercâmbios entre avatares num ambiente construtivista que apoie a cooperação, é vital para que se efetive o processo de ensino e aprendizagem.

O paradigma do processo da comunicação em tempos de teoria da informação era compreendido como um fluxo linear, de mão única. Com o desenvolvimento da teoria da comunicação, esse entendimento passou para um modelo de ênfase na interação. Se o primeiro paradigma se fundamenta na transmissão linear e consecutiva de informações e na superioridade do emissor, o segundo valoriza a dinamicidade do processo, onde todos os participantes são atuantes na relação.

Heath e Bryant (1992) apontam que Darnell, em 1971, anunciava que o foco nas mensagens ou na transmissão simbólica era por demais estreito. Para Darnell, os estudiosos da comunicação humana deveriam dedicar-se aos modos em que as pessoas se afetam e às interações nesses sistemas de influência.

Berlo (1991) identifica que existe uma relação de interdependência na interação, onde cada agente depende do outro, isto é, cada qual influencia o outro. Essa interdependência, é claro, varia em grau, qualidade e de contexto para contexto. Alerta, porém, para a limitação em entender-se a interação apenas como ação e reação. Segundo ele, as pessoas não funcionam da mesma forma que servo-mecanismos, como termostatos e aquecedores. Por adotar-se o paradigma ação-reação passa-se à visualização do processo de uma forma linear e do ponto de vista da fonte (onde existe apenas a emissão e o feedback, onde esse último teria apenas a função de comprovar a "eficácia" da mensagem).

Induzindo imersão ativa, envolve "empowering" num ambiente artificial em que podem iniciar ações que tenham consequências novas e intrigantes. Descobrir novas capacidades para reformatar o ambiente pode ser altamente motivador e focalizar a atenção.

Ambientes sintéticos distribuídos oferecem grande potencial para imersão ativa e simbólica requerendo moderada banda passante em comparação com interações de videoconferência em tempo real.
 
O projeto ora proposto, visa o projeto, desenvolvimento, teste e implantação de um Ambiente Imersivo de Ensino Aprendizagem Cooperativa tal como diagramado na figura 2.

Figura 2: Visão geral do sistema