O Impacto dos Métodos de Entrada na Aprendizagem

As telas sensíveis ao toque estão cada vez mais comuns em jogos educativos, oferecendo experiências interativas que podem melhorar o aprendizado. Este estudo analisa como usar nossas Mãos ou uma caneta stylus afeta a Carga Cognitiva, ou quão duro nosso cérebro trabalha, durante o jogo educativo. Também examinamos como isso impacta a experiência geral dos usuários.

#O Papel das Telas Sensíveis ao Toque na Educação

As telas sensíveis ao toque mudaram a forma como aprendemos e interagimos com dispositivos digitais. Elas permitem manipulação direta, tornando as experiências de aprendizado mais práticas e envolventes. Com esses dispositivos, as crianças podem aprender usando gestos familiares, como tocar e arrastar. Pesquisas mostraram que interações baseadas em toque podem melhorar o foco e o desempenho em ambientes educacionais.

#Modos de Entrada: Mão vs. Stylus

Ao jogar jogos educativos em telas sensíveis ao toque, dois métodos comuns de interação são usar nossas mãos ou uma caneta stylus. Cada um tem suas vantagens. As mãos são intuitivas, enquanto a stylus oferece mais precisão para tarefas detalhadas. Este estudo tem como objetivo entender como esses dois métodos influenciam o esforço cognitivo e a Experiência do Usuário em jogos educativos.

#Contexto

Para entender os efeitos de diferentes métodos de entrada, precisamos olhar para pesquisas anteriores. Muitos estudos analisaram métricas de desempenho como tempo de conclusão e precisão ao usar mãos ou stylus. No entanto, poucos exploraram a atividade cerebral relacionada a esses modos. Métodos tradicionais como pesquisas e questionários podem deixar passar detalhes importantes sobre os estados mentais dos usuários durante o jogo.

#Usando Sinais Cerebrais para Medir Atividade

A Espectroscopia Funcional de Infravermelho Próximo (fNIRS) é um método não invasivo que nos ajuda a medir a atividade cerebral observando o fluxo sanguíneo no córtex pré-frontal. Quando nos envolvemos em tarefas, nosso cérebro precisa de mais oxigênio, o que aumenta o fluxo sanguíneo. Estudando essas mudanças, podemos aprender sobre funções cognitivas e como elas se relacionam com diferentes métodos de entrada.

#Perguntas de Pesquisa

Este estudo tem como objetivo responder a duas perguntas principais:

1. Como usar mãos e stylus em telas sensíveis ao toque influencia a atividade cerebral e o engajamento durante o jogo educativo?
2. Quais são as diferenças na experiência do usuário entre usar mãos e stylus em jogos educativos?

#Design do Estudo

Os participantes participaram de um jogo de quiz baseado em Unity em uma tela sensível ao toque. Eles jogaram com as mãos e com uma stylus em diferentes sessões. O design do estudo visava comparar esses dois métodos dentro do mesmo grupo de participantes para garantir resultados confiáveis.

#Participantes

Recrutamos dezesseis alunos de pós-graduação para o estudo. Antes de participar, fizemos uma triagem de saúde e proficiência linguística. Depois de fornecer consentimento informado, eles receberam instruções sobre o jogo e os métodos de entrada.

#Equipamentos

O estudo utilizou um dispositivo fNIRS para medir a atividade cerebral junto com um laptop Dell XPS com tela sensível ao toque rodando os quizzes educacionais. Essa configuração nos permitiu coletar dados sobre como os participantes interagiam com o jogo.

#Procedimento do Estudo

Os participantes primeiro completaram um tutorial em vídeo para se familiarizar com o material. Após uma breve sessão de prática, eles começaram as tarefas principais usando suas mãos ou uma stylus. Cada sessão incluía uma série de perguntas sobre um tópico específico, com pausas entre diferentes seções para monitorar a atividade cerebral.

#Coleta de Dados

Durante o jogo, registramos as pontuações dos quiz dos participantes, os tempos de conclusão das tarefas e os níveis de oxigênio no cérebro, o que nos ajudou a entender mudanças na carga cognitiva.

#Medidas da Experiência do Usuário

Após cada sessão, os participantes preencheram questionários avaliando sua experiência com ambos os métodos de entrada. Analisamos avaliações de usabilidade, carga percebida de trabalho e níveis de diversão relacionados ao uso das mãos e da stylus.

#Resultados

#Pontuações de Desempenho

Os resultados mostraram que os participantes se saíram de forma semelhante em ambas as condições de entrada. No entanto, aqueles usando as mãos geralmente precisaram de menos oxigênio, indicando menor esforço cognitivo. Embora as avaliações de desempenho fossem comparáveis, os participantes relataram melhores experiências usando as mãos.

#Níveis de Oxigênio

As medições indicaram que o grupo das mãos mostrou níveis mais baixos de hemoglobina oxigenada, enquanto o grupo da stylus teve níveis ligeiramente mais altos. Isso sugere que usar uma stylus pode exigir mais recursos cerebrais.

#Eficiência Neural e Envolvimento

As pontuações de eficiência neural relativa foram mais altas para os usuários das mãos, sugerindo que eles tiveram menos esforço cognitivo para um desempenho comparável. Em contraste, pontuações mais altas no envolvimento neural relativo foram notadas para usuários de stylus, indicando que eles usaram mais recursos cognitivos durante as tarefas.

#Resultados de Aprendizado

As pontuações de pré e pós-teste mostraram que os participantes aprenderam significativamente mais após os quizzes, confirmando o benefício educacional do jogo.

#Feedback da Experiência do Usuário

Os participantes deram pontuações significativamente melhores para usabilidade e engajamento ao usar as mãos. Eles relataram se sentir mais confortáveis e acharam as interações com as mãos mais intuitivas.

#Discussão

Os achados sugerem que as mãos podem ser uma opção melhor para jogos educativos, já que proporcionam uma forma mais natural e menos cansativa para os usuários interagirem. O estudo está alinhado com pesquisas anteriores que enfatizam a importância de um design intuitivo em ferramentas educacionais.

#Implicações para Tecnologias Educacionais

Esses resultados destacam como é crucial considerar os métodos de entrada no design de software educacional. Com uma preferência por interações manuais, os desenvolvedores devem buscar designs que atendam a esse engajamento natural para melhorar a satisfação e os resultados de aprendizado dos usuários.

#Limitações

Várias limitações devem ser consideradas, incluindo o grupo relativamente pequeno de participantes e a familiaridade limitada deles com o uso da stylus. Estudos futuros podem se beneficiar de uma amostra maior e mais diversa para obter insights mais generalizáveis.

#Pesquisa Futura

Estudos futuros poderiam explorar diferentes faixas etárias e níveis de familiaridade com stylus. Entender como esses fatores influenciam o desempenho e a carga cognitiva pode guiar melhores escolhas de design na tecnologia educacional.

#Conclusão

Este estudo examinou como usar mãos ou uma stylus afeta a carga cognitiva, a experiência do usuário e os resultados de aprendizado em jogos educativos. Embora ambos os métodos de entrada tenham produzido níveis de desempenho semelhantes, usar as mãos resultou em menos esforço cognitivo e uma melhor experiência do usuário. Os achados podem informar o design de ferramentas educacionais mais eficazes. No geral, a pesquisa destaca a importância de um design amigável para os usuários na tecnologia voltada para o aprendizado.