Uso de um jogo digital educacional em formato RPG no processo de aprendizagem na disciplina de Cálculo I

Abstract

A disciplina de Cálculo I faz parte da maioria dos cursos de graduação nas áreas das ciências exatas e é, historicamente, considerada difícil pela maioria dos estudantes. Este fato fica evidente se considerado que o índice de evasão e reprovação pode chegar a até 85% em publicações recentes. Isso resulta num elevado desperdício de tempo e recursos para as universidades devido à desistência de alunos que contam com toda uma infraestrutura disponibilizada e investida para sua formação, além de elevado desgaste psicológico para os discentes. Diante desse contexto, essa pesquisa tem por objetivo desenvolver e avaliar o impacto da aplicação de um jogo digital educacional (JDE) em formato RPG para auxiliar os estudos dentro da disciplina de Cálculo I. Visando contribuir para o aumento da motivação dos alunos e, consequentemente, auxiliar na redução da evasão e reprovação. O desenvolvimento do jogo digital educacional seguiu as três fases de pré-produção, produção e pós-produção e o Game Design Document (GDD) para definir os elementos essenciais do game. Para isso, são utilizados os conceitos de gamificação, jogos digitais educacionais, aprendizagem baseada em jogos digitais e a teoria da aprendizagem significativa como embasamento teórico para a formulação do game. Para avaliar a eficiência do jogo proposto, o mesmo foi utilizado por um grupo de discentes na disciplina de Cálculo I do curso de Informática Biomédica da Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre (UFCSPA). A metodologia aplicada nessa pesquisa classifica-se quanto à sua finalidade e procedimento técnico como uma pesquisa quase-experimental. Dessa maneira, os alunos que estavam cursando a disciplina de Cálculo I em 2018 formaram o grupo de controle e os de 2019 o grupo de teste. O grupo de teste utilizou uma metodologia gamificada aplicando o JDE intitulado A Sociedade do Cálculo para o conteúdo de derivadas na disciplina de Cálculo I. Os resultados apresentaram aumento da motivação dos alunos nos estudos durante aplicação do jogo, bem como no interesse em continuar utilizando o jogo no processo de ensino e aprendizagem. Isso pode ser verificado à medida que 73% dos discente afirmaram que o jogo contribui para a aprendizagem do conteúdo e 82% demonstraram interesse em utilizar o jogo desde o início do semestre. Assim sendo, o produto resultante dessa pesquisa, o JDE A Sociedade do Cálculo, pode ser usado complementarmente nas disciplinas de cálculo, engajando estudantes ao aprendizado e contribuindo para as pesquisas que buscam a redução dos índices de evasão e reprovação nesta disciplina.

Calculus I subject is part of most undergraduate courses in the exact sciences and it is historically considered difficult by most students. This fact is evident if we consider that dropout and repetition rate can reach up to 85% in recent publications. This results in a high waste of time and resources for universities due to the dropout of students who have all infrastructure available and invested for their studies, as well as high psychological distress for students. Given this context, this research aims to develop and evaluate the impact of using an educational digital game (JDE) in RPG format to assist studies within the Calculus I subject and, as a result, to contribute to increase the student's motivation to reduce dropout and exams failure. The educational digital game’s development followed the three phases of preproduction, production and postproduction and the Game Design Document (GDD) to define the game’s core elements. For this, the concepts of gamification, educational digital games, digital game-based learning and the meaningful learning theory are used as theoretical basis for the game’s formulation. To evaluate the efficiency of the proposed game, it was used by a group of students in the Calculus I subject of the Biomedical Informatics course of the Federal University of Health Sciences of Porto Alegre (UFCSPA). The methodology used in this research is classified as its purpose and technical procedure as a quasi-experimental research. Thus, the students who were studying Calculus I in 2018 formed the control group and the 2019 test group. The test group used a gamified methodology by applying the JDE titled The Fellowship of the Calculus to the content of derivatives in the Calculus I subject. The results showed increased student motivation in studies during game application as well as interest in continuing to use the game in the teaching and learning process. This can be verified as 73% of students said that the game contributes to content learning and 82% showed interest in using the game since the beginning of the semester. Therefore, the resultant product of this research, the The Fellowship of Calculus game, can be used complementary in the Calculus subject, engaging students to learning and contributing to research that aims to reduce dropout and failure rates in Calculus I.