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Instruções vIsuaIs
estáticas X dinâmicas
Pesquisa: Design da Informação em instruções visuais animadas
UFPR - Universidade Federal do Paraná
Seminário 2: Guilherme R. Storck
Quarta-feira, dia 12 de maio de 2010.



                                                                1 / 58
Seminário 2
            Estrutura da apresentação:
            1. Apresentação do artigo:
               Base Teórica, experimento e resultados
            2. Discussão


            Texto base, escolhido para discussão:
            HÖFFLER, T. N., & LEUTNER, D. Instructional animation versus static
            pictures: a meta-analysis. Learning and Instruction, n. 17, pp. 722-
            738. 2007.




Instruções visuais estáticas X animadas                                       2 / 58
1.
                                 apresentação
                                 Instructional
                                 animation versus
                                 static pictures:
                                 a meta-analysis.
                                 HÖFFLER, T. N., & LEUTNER, D. Instructional animation
                                 versus static pictures: a meta-analysis. Learning and
                                 Instruction, n. 17, pp. 722-738. 2007.




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Meta-análise
            1 Introdução                              método estatístico
                                                      utilizado na revisão
            Meta análise:                             sistemática da
             » 26 estudos                             literatura para integrar
             » 76 comparações: representações         resultados dos
               estáticas e dinâmicas no âmbito do     estudos relevantes
               design instrucional.

            “Quando representações dinâmicas são mais eficientes que
            as estáticas no nível do aprendizado?”




Instruções visuais estáticas X animadas                                4 / 58
Objetivo
             » Identificar fatores que contribuem
               no aprendizado com animações
             » Apresentar uma survey dos estudos comparativos
             » Analisar que formato foi considerado superior nos
               resultados da aprendizagem, e sob que condições.




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2 Embasamento teórico
            2.1 Percepção, cognição e carga cognitiva
            (Filatro, A., 2008)

            Como as pessoas aprendem?
            Através da interação com conteúdos,
            recursos e outras pessoas




Instruções visuais estáticas X animadas                 6 / 58
Percepção
                                            nível
                                            PercePtivO
                                            Atribuição de significado às
                                            sensações, e classificação
nível                                       das sensações em
neurOfisiOlógicO                            categorias conhecidas.            nível
Percepção sensorial                         (por ex.: um gosto doce,
                                                                              cOgnitivO
dos estímulos; resposta                                                       Interpretação das
                                            salgado, ou amargo; uma
dos órgãos sensoriais a                                                       informações já percebidas
                                            voz suave, firme, irritada,...)
estímulos externos                                                            e classificadas.
                                                                              Nossa interpretação
                                                                              pessoal baseada em nossas
                                                                              experiências, motivações,
                                                                              contexto, etc.




  Instruções visuais estáticas X animadas                                                       7 / 58
MeMória de trabalhO
                       Memória                                   (working memory)
                                                                 - centro da cognição: onde
                                                                 ocorre o pensamento ativo.
                                                                 - armazena e processa
MeMória sensOrial:                                               informações temporariamente
- muito curta                                                    - capacidade limitada.
- percepção dos estímulos,
que rapidamente vão para a
memória de trabalho.                                                                                        MeMória de
                                                                                                            lOngO PrazO
                                                                                                            (long-term memory):
                                                                                                            - Ilimitada.
                                                                                                            - aqui a informação se armazena
                                                                                                            na forma de modelos mentais*,
                                                                                                            que interagem com a memória de
                                                                                                            trabalho.

*Há diversas teorias sobre a forma como a informação se armazena na memória de longo prazo. Aqui trabalharemos apenas com nomenclatura de “modelos mentais”.

    Instruções visuais estáticas X animadas                                                                                                                    8 / 58
codificação e recuperação

                                          MeMória de           Codificação
                                          trabalhO

                         MeMória
                         sensOrial               Recuperação      MeMória de
                             estímulos
                                                                  lOngO PrazO
                             recebidos                                   modelos
                                                                         mentais




Instruções visuais estáticas X animadas                                            9 / 58
CODIFICAÇÃO
                                                                     Para a aprendizagem, novos
                                                                     conhecimentos e habilidades
            codificação e recuperação                                aprendidas precisam se
                                                                     integrar na memória de longo
                                                                     prazo, na forma de modelos
                                           MeMória de                mentais
                                           trabalhO



                                          RECUPERAÇÃO
                                                                          MeMória de
                                                                          lOngO PrazO
                                          Não basta a informação ficar
                                          armazenada na memória de              modelos
                                                                                mentais
                                          longo prazo, ela deve ser
                                          trazida de volta à memória
                                          de trabalho, para ser
                                          aplicada em novas situações.




Instruções visuais estáticas X animadas                                                   10 / 58
CODIFICAÇÃO
                                                                     Para a aprendizagem, novos
                                                                     conhecimentos e habilidades
            codificação e recuperação                                aprendidas precisam se
                                                                     integrar na memória de longo
                                                                     prazo, na forma de modelos
                                           MeMória de                mentais
       A capacidade                        trabalhO
       da memória de
       trabalho tem
       limites estreitos,
       que devem ser                      RECUPERAÇÃO
                                                                          MeMória de
       levados em
                                                                          lOngO PrazO
                                          Não basta a informação ficar
       consideração, ao                   armazenada na memória de              modelos
       se trabalhar com                                                         mentais
                                          longo prazo, ela deve ser
       representações                     trazida de volta à memória
       dinâmicas e                        de trabalho, para ser
       estáticas.                         aplicada em novas situações.




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MeMória de
                                             trabalhO
            carga cognitiva
            Referente à carga na memória
            de trabalho (working memory),
            durante a atividade              carga
            de instruções.                  cOgnitiva




Instruções visuais estáticas X animadas                   12 / 58
teoria da carga cognitiva
            (cognitive load theory)
            (Filatro, 2008; Chandler & Sweller, 1991, Sweller, 1994)

            Há três tipos de carga cognitiva:
            Carga cognitiva intrínseca (instrinsic cognitive load)
            Carga cognitiva extrínseca (extraneous cognitive load)
            Carga cognitiva relevante (germane cognitive load)




Instruções visuais estáticas X animadas                                13 / 58
Carga Cognitiva
                                          relevante
                                             (germane)



                                           Carga Cognitiva
                                          extrínseca


                                            Carga Cognitiva
                                          intrínseca
                                              (invariável)

                                                       MeMória de
                                                        trabalhO




Instruções visuais estáticas X animadas                         14 / 58
carga cognitiva relevante
         (germane cognitive load ou natural):    Carga Cognitiva
         relacionada ao processamento,          relevante
         construção e automação de schemas.        (germane)



                                                 Carga Cognitiva
Carga Cognitiva extrínseCa
(extraneous cognitive load)                     extrínseca
- relativa à forma como a
informação é organizada e
representada.
                                                  Carga Cognitiva
                                                intrínseca
                                                    (invariável)
         Carga Cognitiva intrínseCa
         (instrinsic cognitive load):
                                                             MeMória de
         - relativa ao conteúdo apresentado:                  trabalhO
         elementos e suas relações
         - inerente ao material instrucional;


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design instruciOnal                                       Carga Cognitiva
                                                         relevante
                      carga cognitiva relevante             (germane)
                      - mais memória de trabalho para
                      os processos de integração com
                      os modelos mentais.
                                                          Carga Cognitiva
                                                         extrínseca
         Carga Cognitiva extrínseCa
         - reduzir esta carga cognitiva, a fim
         de liberar a memória de trabalho,
         e que haja aumento da carga
         cognitiva relevante.                              Carga Cognitiva
                                                         intrínseca
                                                             (invariável)


                            Carga Cognitiva intrínseCa                MeMória de
                                                                       trabalhO
                            - não pode ser manipulada
                            pelo designer



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Carga Cognitiva
                                          relevante
                                             (germane)


                                           Carga Cognitiva
                                          extrínseca
                                           Carga Cognitiva
                                          extrínseca


                                            Carga Cognitiva
                                           intrínseca
                                              (invariável)

                                                       MeMória de
                                                        trabalhO




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Carga Cognitiva
                                          relevante
                                             (germane)



                                           Carga Cognitiva
                                          extrínseca
                                            Carga Cognitiva
                                           intrínseca
                                              (invariável)

                                                       MeMória de
                                                        trabalhO




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bOM design
instruciOnal !
                                           Carga Cognitiva
                                          relevante
                                             (germane)



                                           Carga Cognitiva
                                          extrínseca
                                            Carga Cognitiva
                                           intrínseca
                                              (invariável)

                                                       MeMória de
                                                        trabalhO




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2.2 teorias cognitivas
            “Cognitive theory of Multimedia Learning” (MAYER, 2001, 2005)
            Teoria do aprendizado multimídia

            Uso dos sistemas verbal e não-verbal para o aprendizado: evidências
            empíricas mostram que os resultados da aprendizagem são melhores
            quando são apresentadas ao leitor, de maneira adequada, informações
            verbais e pictóricas (“princípio multimídia”) (Mayer, 2001, 2005)
            Os princípios básicos desta teoria do aprendizado multimídia são válidos
            tanto no aprendizado com animações, como com imagens estáticas
            (Mayer & Moreno, 2002).

            A teoria do aprendizado multimídia baseia-se em três aspectos:
            - Processo Ativo
            - Teoria do código duplo (ou Dual Coding Theory)
            - Capacidade da memória de trabalho

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2.2.1 Processo Ativo:
            O Aprendiz precisa construir o conhecimento de forma ativa, selecionando,
            organizando e integrando as informações visuais e verbais; o aprendizado
            ocorre apenas com este processamento ativo (Seleciona-Organiza-Integra).
            (Wittrock, 1974, 1989).

            2.2.2 Teoria do código duplo (ou Dual Coding Theory):
            A cognição envolve dois sub-sistemas diferentes, um dedicado à
            linguagem, e outro à representação de imagens:
            VERBAL: Transmite e processa informação sequencial,
            como texto escrito ou narrado.
            NÃO VERBAL: Responsável pelas imagens e informações essenciais.

            2.2.3 Capacidade da memória de trabalho
            A capacidade de processamento de informações é reduzida devido aos
            limites de carga da memória de trabalho (working memory) de cada sistema.


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2.3 uso da animação no aprendizado
            (Höffler & Leutner, 2007)
            Nas teorias cognitivas (Mayer, 2001, 2005; Schnotz, 2005) não há a
            preocupação em fazer distinção entre imagens estáticas e animadas;
            ambas são tidas como exemplos de representação pictórica.

            Animação
            Pode apresentar um processo ou procedimento de forma mais exata,
            facilitando a criação de um modelo mental adequado. Série de imagens
            que mudam rapidamente na tela, sugerindo movimento ao leitor (Rieber
            & Kini, 1991).
            Por representar dinamicamente um processo ou procedimento, deve
            compensar possível incapacidade do leitor em imaginar movimentos.
            (Salomon, 1979).




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2.4 estático x dinâmico
            Animação                                    Imagens Estáticas
            Prós:                                       Prós:
            Ajuda a visualizar o processo/              Uso de imagens chave (key pictures)
            procedimento, reduzindo a carga             que ilustram momentos importantes do
                                                        conteúdo a ser aprendido >
            cognitiva
            (em uma série de imagens estáticas, o       Aumenta a eficácia do aprendizado
            processo seria recontruído)

            Contras:                                    Contras:
            Informação temporária.                      Elementos simbólicos / metáforas
            “one views one frame at a time, and         que precisam ser integrados à imagem
            once the animation or video has             e interpretados pelo leitor. Maior carga
            advanced beyond a given frame, it is no     cognitiva.
            longer available to the viewer” (Hegarty,   Risco de erro de interpretação >
            2004, p. 346)                               Pode levar a um modelo mental
                                                        deficiente.




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Outras variáveis (afetam estático e dinâmico)
            Habilidade Espacial:
            Pode ter alta influência no resultado (Breuleux & Renaud, 1996; Yang,
            Andre & Greenbowe, 2003).

            Conhecimento prévio do tema:
            Maior conhecimento prévio > menos esforço para entender determinado
            tópico > mais capacidade cognitiva disponível para tentar entender o
            tópico em um nível mais detalhado. (Höffler, 2003; Nerdel, 2003).




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3 Método
            Meta-análise:
            Objetivo do método: Integrar resultados de grande número de estudos,
            identificando possíveis variáveis moderadoras.

            Objetivo deste estudo:
            Encontrar resultados no âmbito do aprendizado, na comparacão de
            instruções visuais animadas com instruções visuais estáticas.

            Passos de uma meta-análise
            1. Localizar e selecionar estudos apropriados
            2. Classificar características dos estudos
            3. Calcular e analisar dados estatísticos (effect sizes)




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3.1. localizar e selecionar estudos apropriados
            - Foram buscadas as bases de dados digitas:
            SCI e SCCI (1993-2004), ERIC (1966-2004), PsycInfo (1887-2004), Psyndex (1977-2004)

            - Foram utilizadas as sequintes Palavras Chave:
            Animation, dynamic picture, dynamic image, still picture, still image, static
            picture, static image, motion, steps, simulation, etc.

            - Foi realizada uma visualização rápida dos resumos:
            Em caso de dúvida ou de inexistência do resumo,
            foram consultados o estudos na íntegra.

            - Cross-references:
            Estudos adicionais foram encontrados a partir das referências cruzadas
            nos artigos apontados pelos bancos de dados.




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Critérios da Amostra
            No fim da busca foram encontrados 57 artigos para posterior examinação
            detalhada. Em seguida os critérios a seguir foram checados em cada um
            dos artigos.
                - Comparar instruções estáticas e dinâmicas
                - Não misturar as duas formas de visualização
                - Não apresentar interatividade (ou apenas mínima)
                - Comparar animações e imagens estáticas que são basicamente
            equivalentes em conteúdo.

            Fechamento da amostra
            Amostra: 26 estudos
            (dos 57 iniciais, 25 não se adequavam aos critérios, 5 não se aplicavam do ponto
            de vista estatístico e um artigo apresentava uma repetição de estudo já publicado.




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3.2 classificação das características dos estudos
            (coding features)
            Os estudos tinham diferentes ênfases; raramente o foco era a comparação
            do Estático X Dinâmico em si.

            Os critérios/variáveis a seguir foram identificados e classificados:
            1. Diferenciação entre animação em vídeo,
               animação e produzida em computador

            2.Níveis de realismo
            (esquemático, simplificado, realista, foto-realista [=vídeo])
            (schematic, rather simple, rather realistic, photo-realistic [=video])

            3. Distinção entre animação Representacional e Decorativa.

            4. Presença de texto



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5. Elementos simbólicos (setas ou highlights)

            6. Área do saber à que pertence a instrução

            7. Tipo de conhecimento
            (procedimental, descritivo, e resolução de problemas)
            (procedural-motor knowledge, declarative knowlegde & problem-solving knowlegde)

            8. Tempo gasto

            9. Ano de publicação

            10. Tamanho da amostra

            11. Perfil do público (estudantes, universitários, adultos, etc...)




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3.3 cálculo e análise dos “effect sizes”
            Tipo de medição de effect size utilizada:                                    effect size
                                                                                         Cálculo estatístico que
            Cohen’s d: diferença de duas médias                                          permite que sejam feitas
            ponderadas, dividida pelo desvio padrão.                                     comparações cruzadas
                                                                                         entre diversos estudos.
                                                                                         Codifica os resultados de
                                                                                         uma pesquisa em uma
                                                                                         resultados dos estudos
                                                                                         relevantes

            Como funciona?
            *Quando o “d” é próximo de zero, a animação em questão não é superior à
            instrução estática. Quanto maior este número é, mais eficiente é a instrução
            dinâmica em relação à estática:
               d= 0.76                                                       Animação A. Muito superior à instrução
                                                                             estática (mais do que Animação B)
               d= 0.26         Animação B. Pouco superior à instrução estática.


            0                                      0.5                 0.7
Instruções visuais estáticas X animadas
                     Eficiência da instrução estática no aprendizado                                        30 / 58
4 Resultados
            4.1 característica da amostra
            26 estudos, contendo
            76 comparações, que apresentam
            resultados de instruções animadas e estáticas no nível do aprendizado.

            Estudos publicados entre 1973 e 2003,
            com apenas três anteriores a 1980.

            Em 17 estudos os participantes eram universitários,
            em 7, estudantes do ensino médio,
            em 1, adultos,
            e em 1 estudo eram recrutas.




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4.2 animação > estático
            21 estudos comparativos vantagem estatística significativa da
            animação sobre a instrução estática. Em apenas 2 comparações, as
            imagens estáticas se mostraram superiores.

            Em 53 comparações, a diferença estatística entre estático e dinâmico não
            é significativa. Apesar de em grande quantidade de comparações (n=53)
            esta diferença não ser significativa, cálculos realizados mostraram que isso
            não revela um viés estatístico (bias), ou seja, o resultado é válido.

            Analisando-se apenas a distribuição das médias ponderadas dos effect
            sizes (com diferenças significativas ou não) em relação às instruções
            estáticas, 54 de 76 comparações (71%) representam vantagem do
            animado sobre o estático.




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4.3 impacto das variáveis moderadoras
            Foi investigado o impacto de possíveis variáveis moderadoras.
            Nesta análise foram incluídas as seguintes variáveis:

             » Função da animação (representacional ou decorativa)
             » Tipo de conhecimento requisitado
             » Tipo de representação
             » Nível de realismo
             » Presença de texto
             » Elementos simbólicos
             » Área do saber



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4.3.1 Função da animação
            Representacionais > decorativas
            As animações representacionais demostraram-se significativamente
            superiores às imagens estáticas representacionais, enquanto as animações
            decorativas não se mostraram significativamente superiores às imagens
            estáticas decorativas.


             Representacional
                                                         d=0.40


             Decorativa

                    d=-0.05


            0                                              0.5                         0.7


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4.3.2 Tipo de conhecimento requisitado
            A instrução animada se mostrou superior à instrução estática em especial
            na representação de conteúdo procedimental.

             Conhecimento descritivo (declarative knowledge)
                                                         d= 0.44

             Conhecimento de resolução de problemas (problem-solving knowledge)
                                          d= 0.24

             Conhecimento procedimental (procedural-motor knowledge)

                                               d= 1.06


            0                                                  0.5                     0.7


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4.3.3 Tipo de representação
            Doze dos estudos apresentavam experimentos com vídeo (video-based
            animations), com um effect size de d=0.76, que se mostraram mais
            eficientes do que o restante das animações, geradas em computador
            (computer-based animations), que obtiveram effect size bem inferior
            (d=0.36).

             Vídeo
                                                   d= 0.76

             Animação (computador)
                                                   d= 0.36




            0                                             0.5                          0.7


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Porém, outra variável, ‘Função da animação’, influencia a variável ‘Tipo de
            representação’. A porcentagem de vídeos decorativos foi muito menor do
            que a porcentagem de animações decorativas.
            Se consideradas apenas as representacionais, a diferença entre as
            animações-vídeo, e animações-computador diminui (d=0.85 e d=0.68), e
            não é mais estatisticamente significativa.
             Vídeo


            11 de 12 (92%) eram representacionais (não-decorativas)
            (8% de animações decorativas)

             Animação (computador)


            Apenas 48 de 64 (75%) das animações eram representacionais.
            (25% animações decorativas)

            Porcentagem de animações representacionais

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4.3.4 Nível de realismo
             Nivel 4: Vídeo (photo-realistic)
                                                 d= 0.76

             Nivel 3: Realistas (rather realistic)
                                 d= 0.17

             Nivel 2: Simplificadas (rather simple)
                                                           d= 0.44

             Nível 1: Esquemáticas (schematic)

                                      d= 0.24


            0                                                    0.5        0.7


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4.3.5 Presença de Texto
            Em 59 comparações estático X dinâmico, as representações utilizavam
            texto, enquanto que em 17, não havia texto.
            Em ambos, as animações se demonstraram superiores: com texto
            (d=0.35) e sem texto (d=0.39). A diferença não é, porém, significativa
            estatisticamente.



            4.3.6 Elementos simbólicos
            Em 52 comparações havia elementos simbólicos
            (como setas ou highlightings), e em 13 não havia.
            As animações > instruções estáticas,
            quando estas não possuíam elementos simbólicos (d=0.47),
            e não tanto quando tinham tais elementos (d=0.33).




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4.3.7 Área do saber
             Instruções na área militar
                                           d= 1.21

             área da física
                                           d= 0.28

             área da biologia
                                 d= 0.13

             outras áreas

                                           d= 0.32 a d=0.76


            0                                                 0.5        0.7


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5 Discussão
            5.1 as animações são em geral melhores do que as
            imagens estáticas?
            Desconsiderando as variáveis moderadoras,
            há vantagem da animação não-interativa sobre o estático,
            como observado na meta-análise:

            a média ponderada dos effect sizes de
            d=0.37 indica um efeito de ‘pequeno’ a ‘médio’ (segundo Cohen, 1988).




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Assumindo que os dados são válidos, pode-se dizer que os resultados da
            meta-análise contradizem às teorias atuais da pesquisa em animações
            instrucionais, que consideram que as animações não-interativas em geral
            não aprimoram o aprendizado (como em Bétrancourt & Tversky, 2000).

            As animações podem ser vantajosas com suas especificidades em
            circunstâncias determinadas, resultando em maiores effect sizes.

            Embora muitos estudos anteriores não encontrem vantagem significativa
            da animação sobre o estático, uma média poderada geral de effect
            sizes de d=0.37 indica que podem haver situações instrucionais em
            que características da animação se mostram vantajosas no âmbito do
            aprendizado.




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5.2 animações representacionais são melhores do
            que as decorativas?
            Há diferença significativa se o tópico a ser aprendido está explicitamente
            representado na animação ou não, ou seja, quando a animação tem uma
            função representacional ou decorativa (Carney & Levin, 2002).


             Representacional
                                                           d=0.40


             Decorativa

                    d=-0.05


            0                                                0.5                         0.7


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Representacional:
            facilita a criação de um modelo mental do movimento a ser aprendido

            A animação pode ser mais útil quando o material de apredizado apresenta
            movimento, trajetória e mudança ao longo do tempo, de forma que a animação
            ajuda a construir o modelo mental do movimento (Bétrancourt & Tversky, 2000).



            Decorativas:
            o modelo mental “animado” do usuário não se faz tão necessário,
            Pode seduzir o leitor com detalhes e
            distrair sua atenção do objetivo da instrução.

            Além disso, a animação decorativa impõe carga cognitiva extrínseca
            ao leitor, ocupando sua capacidade cognitiva desnecessariamente
            (Chandler&Sweller,1991).




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5.3 Que tipo de conhecimento é melhor
            representado através da animação?
            Nos resultados da meta-análise a animação se mostrou mais eficiente
            quando requisitado o conhecimento procedimental,
            do que para os conhecimentos descritivo e de resolução de problemas.
            Era esperada tamanha vantagem também para o uso do conhecimento
            de resolução de problemas (Mayer & Moreno, 2002), mas não aconteceu.
            Para o ensino de procedimentos a animação pode ser útil em ajudar a audiência a
            entender os passos do procedimento (Weiss et al., 2002. p.474).

            Em muitas situações, as imagens estáticas bastam não somente para o
            aprendizado de aspectos simples, mas também para a compreensão mais
            aprofundada.




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5.4 O uso da animação propriamente dita
            (computer-based animation) é melhor do que o uso
            de vídeo (video-based animation)?
            Os resultados da meta-análise relacionados ao nível adequado de realismo
            se mostraram praticamente inconclusivos.
            A princípio, o uso de vídeo é superior ao das animações menos
            realistas, mas esta vantagem, pode ser influenciada pelo fato de que
            todas as animações em vídeo da amostra são representacionais, e boa
            parte das outras animações geradas em computador é decorativa.




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Comparando-se com imagens estáticas, as animações com menor nível de
            realismo não necessariamente resultam em menores effect sizes.

            De acordo com Tversky et al. (2002), as animações deveriam se
            desenvolver em direção a um nível mais esquemático e menos realista.

            Deve-se tentar reduzir a carga cognitiva do leitor, excluindo o máximo
            de elementos possíveis, pois distraem a atenção e aumentam a carga
            cognitiva extrínseca (Sweller, 1994).




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5.5 as instruções estáticas podem ser melhoradas?
            Com relação aos resultados da aprendizagem, a meta-análise mostrou
            que em geral as animações são superiores às instruções estáticas.
            A presença de texto não interfere.
            Da mesma forma, o effect size favorável à animação não varia muito
            dependendo dos elementos simbólicos




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5.6 limitações da meta-análise
            A meta-análise utilizou estudos que abordam animações não interativas,
            ou com o mínimo de interatividade, que contivessem:
            - Comparação: instrução estática X instrução dinâmica, sem misturar as
            duas formas de representação.
            - Pelo menos duas versões com conteúdo informacional equivalente.
            - Dados estatísticos básicos especificados no estudo.

            Este trabalho também não aborda todas as possíveis variáveis
            moderadoras.
            Há outras possibilidade que poderiam ser exploradas: conhecimento
            prévio, habilidade espacial, motivação, número de imagens chave, tempo
            de execução, interatividade.




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6 Conclusão
            Instrução animada superior à instrução estática
            Quando a animação é representacional, i.e., quando o movimento
            representado se refere explicitamente ao conteúdo a ser aprendido.
            Especialmente quando o conhecimento requisitado é procedimental.



                instruções
                animadas                                  instruções   no âmbito do
                                          superiores às
              - representacionais                                      aprendizado
               (não decorativas)                           estáticas
                   - conteúdo
                 procedimental




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Instrução estática superior à instrução animada:
            Quando a animação é decorativa.

            Animação pode facilitar o aprendizado
            Animações não interativas podem facilitar o aprendizado, em
            determinadas áreas, sob determinadas circunstâncias.

            Design de instruções
            O uso da animação requer um design instrucional fundamentado em
            teorias sobre instruções e aprendizado.




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2.                               Discussão
                                 Alguns pontos comentados e questionados
                                 no grupo de pesquisa em Design da Informação em
                                 instruções visuais animadas.




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Discussão
            Nomenclatura: “Decorativa”
            Os autores consideram como decorativas aquelas instruções em que
            o tópico/conteúdo/conceito a ser aprendido não é explicitamente
            representado, sendo seu oposto as animações representacionais.
            Questiona-se o uso do termo “decorativo”, que parece remeter a algo
            superficial, sem funcionalidade ou utilidade prática. No âmbito das
            instruções visuais o conteúdo “decorativo” pode ser relacionado com
            aspectos como a motivação do leitor, ou a contextualização da tarefa,
            que também devem ser levados em consideração quando do design das
            instruções. Tais aspectos são importantes para que a instrução seja de
            fato eficaz, portanto o conteúdo “decorativo” desempenha por vezes uma
            real função no material instrucional, não servindo apenas como enfeite”.
            Talvez outro termo devesse ser utilizado para este tipo de conteúdo,
            contrário ao conteúdo representacional.



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Design instrucional, carga cognitiva e envolvimento do
            aprendiz
            Vimos que, para possivelmente aumentar a eficácia no aprendizado, o
            design instrucional deve: buscar reduzir a carga extrínseca (relacionada
            à forma como são apresentadas as informações), de modo a não
            sobrecarregar o usuário cognitivamente; buscar ampliar a carga
            cognitiva relevante (germane), para que o usuário tenha mais capacidade
            cognitiva livre na memória de trabalho para o processo de construção e
            processamento de modelos mentais.
            (Carlson, Chandler, & Sweller, 2003; Höffler & Leutner, 2007).

            Por outro lado, de acordo com as teorias do processo ativo (Wittrock,
            1974, 1989;) o aprendiz deve participar ativamente do seu próprio
            aprendizado; ou seja, deve haver esforço cognitivo por parte do aprendiz,
            manipulando as informações que recebe, para que o conhecimento
            seja realmente incorporado à sua memória de longo prazo, efetivando
            o aprendizado. Para que a instrução permita certo esforço do leitor/

Instruções visuais estáticas X animadas                                           54 / 58
aprendiz ela não deve ser auto-explicativa, implicando a ele o mínimo
            de carga cognitiva. Deve então possuir um certo nível dificuldade (carga
            cognitiva extrínseca?), para que o leitor possa fazer o processamento
            das informações e aprender de fato o conteúdo que está sendo
            representado. Dessa maneira, o foco do design instrucional não deve ser
            as representações gráficas em si, mas o aprendizado do leitor, de acordo
            com o objetivo das instruções.

            Carga cognitiva intrínseca: invariável?
            Com relação à carga cognitiva intrínseca, vimos que por definição é a
            carga inerente ao material instrucional, e não pode ser manipulada pelo
            designer. Foi discutido que há casos em que a informação básica do
            material instrucional pode e deve ser alterada pelo designer, fazendo com
            que apenas a informação necessária ao aprendizado seja apresentada ao
            leitor das instruções.




Instruções visuais estáticas X animadas                                           55 / 58
Referências Bibliográficas
            BÉTRANCOURT, M., & TVERSKY, B. Effect of computer animation on
            users’ performance: a review. Travail-Humain, n. 63, pp. 311-329. 2000.
            FILATRO, Andrea. Design instrucional na prática. São Paulo: Pearson
            Education do Brasil, 2008
            HÖFFLER, T. N., & LEUTNER, D. Instructional animation versus static
            pictures: a meta-analysis. Learning and Instruction, n. 17, pp. 722-738.
            2007.
            MAYER, R. E. Multimedia learning. Cambridge: Cambridge University
            Press, 2001.
            MAYER, R. E. Cognitive theory of multimedia learning. In R. E. Mayer (Ed.),
            The Cambridge handbook of multimedia learning (pp. 31-48). Cambridge:
            Cambridge University Press, 2005.
            SWELLER, J. Cognitive load theory, learning difficulty, and instructional
            design. Learning and Instruction, n. 4, pp. 295-312. 1994.
            TVERSKY, B., MORRISON, J.B., & BÉTRANCOURT, M. Animation: can it


Instruções visuais estáticas X animadas                                             56 / 58
facilitate? International Journal of Human Computer Studies, 57, 247-262.
            2002.
            WEISS, R. E., KNOWLTON, D. S., & MORRISON, G. R. Principles for
            using animation in computer-based instruction: theoretical heuristics for
            effective design. Computers in Human Behavior, n. 18, pp. 465-477. 2002.




Instruções visuais estáticas X animadas                                           57 / 58
Obrigado.




            Guilherme R. Storck
            UFPR - Universidade Federal do Paraná
            Pesquisa em Design da Informação em Instruções Visuais Animadas
            gstorck@gmail.com
            guilhermestorck.com.br


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Instruções Visuais Estáticas vs Animadas

  • 1. Instruções vIsuaIs estáticas X dinâmicas Pesquisa: Design da Informação em instruções visuais animadas UFPR - Universidade Federal do Paraná Seminário 2: Guilherme R. Storck Quarta-feira, dia 12 de maio de 2010. 1 / 58
  • 2. Seminário 2 Estrutura da apresentação: 1. Apresentação do artigo: Base Teórica, experimento e resultados 2. Discussão Texto base, escolhido para discussão: HÖFFLER, T. N., & LEUTNER, D. Instructional animation versus static pictures: a meta-analysis. Learning and Instruction, n. 17, pp. 722- 738. 2007. Instruções visuais estáticas X animadas 2 / 58
  • 3. 1. apresentação Instructional animation versus static pictures: a meta-analysis. HÖFFLER, T. N., & LEUTNER, D. Instructional animation versus static pictures: a meta-analysis. Learning and Instruction, n. 17, pp. 722-738. 2007. Instruções visuais estáticas X animadas 3 / 58
  • 4. Meta-análise 1 Introdução método estatístico utilizado na revisão Meta análise: sistemática da » 26 estudos literatura para integrar » 76 comparações: representações resultados dos estáticas e dinâmicas no âmbito do estudos relevantes design instrucional. “Quando representações dinâmicas são mais eficientes que as estáticas no nível do aprendizado?” Instruções visuais estáticas X animadas 4 / 58
  • 5. Objetivo » Identificar fatores que contribuem no aprendizado com animações » Apresentar uma survey dos estudos comparativos » Analisar que formato foi considerado superior nos resultados da aprendizagem, e sob que condições. Instruções visuais estáticas X animadas 5 / 58
  • 6. 2 Embasamento teórico 2.1 Percepção, cognição e carga cognitiva (Filatro, A., 2008) Como as pessoas aprendem? Através da interação com conteúdos, recursos e outras pessoas Instruções visuais estáticas X animadas 6 / 58
  • 7. Percepção nível PercePtivO Atribuição de significado às sensações, e classificação nível das sensações em neurOfisiOlógicO categorias conhecidas. nível Percepção sensorial (por ex.: um gosto doce, cOgnitivO dos estímulos; resposta Interpretação das salgado, ou amargo; uma dos órgãos sensoriais a informações já percebidas voz suave, firme, irritada,...) estímulos externos e classificadas. Nossa interpretação pessoal baseada em nossas experiências, motivações, contexto, etc. Instruções visuais estáticas X animadas 7 / 58
  • 8. MeMória de trabalhO Memória (working memory) - centro da cognição: onde ocorre o pensamento ativo. - armazena e processa MeMória sensOrial: informações temporariamente - muito curta - capacidade limitada. - percepção dos estímulos, que rapidamente vão para a memória de trabalho. MeMória de lOngO PrazO (long-term memory): - Ilimitada. - aqui a informação se armazena na forma de modelos mentais*, que interagem com a memória de trabalho. *Há diversas teorias sobre a forma como a informação se armazena na memória de longo prazo. Aqui trabalharemos apenas com nomenclatura de “modelos mentais”. Instruções visuais estáticas X animadas 8 / 58
  • 9. codificação e recuperação MeMória de Codificação trabalhO MeMória sensOrial Recuperação MeMória de estímulos lOngO PrazO recebidos modelos mentais Instruções visuais estáticas X animadas 9 / 58
  • 10. CODIFICAÇÃO Para a aprendizagem, novos conhecimentos e habilidades codificação e recuperação aprendidas precisam se integrar na memória de longo prazo, na forma de modelos MeMória de mentais trabalhO RECUPERAÇÃO MeMória de lOngO PrazO Não basta a informação ficar armazenada na memória de modelos mentais longo prazo, ela deve ser trazida de volta à memória de trabalho, para ser aplicada em novas situações. Instruções visuais estáticas X animadas 10 / 58
  • 11. CODIFICAÇÃO Para a aprendizagem, novos conhecimentos e habilidades codificação e recuperação aprendidas precisam se integrar na memória de longo prazo, na forma de modelos MeMória de mentais A capacidade trabalhO da memória de trabalho tem limites estreitos, que devem ser RECUPERAÇÃO MeMória de levados em lOngO PrazO Não basta a informação ficar consideração, ao armazenada na memória de modelos se trabalhar com mentais longo prazo, ela deve ser representações trazida de volta à memória dinâmicas e de trabalho, para ser estáticas. aplicada em novas situações. Instruções visuais estáticas X animadas 11 / 58
  • 12. MeMória de trabalhO carga cognitiva Referente à carga na memória de trabalho (working memory), durante a atividade carga de instruções. cOgnitiva Instruções visuais estáticas X animadas 12 / 58
  • 13. teoria da carga cognitiva (cognitive load theory) (Filatro, 2008; Chandler & Sweller, 1991, Sweller, 1994) Há três tipos de carga cognitiva: Carga cognitiva intrínseca (instrinsic cognitive load) Carga cognitiva extrínseca (extraneous cognitive load) Carga cognitiva relevante (germane cognitive load) Instruções visuais estáticas X animadas 13 / 58
  • 14. Carga Cognitiva relevante (germane) Carga Cognitiva extrínseca Carga Cognitiva intrínseca (invariável) MeMória de trabalhO Instruções visuais estáticas X animadas 14 / 58
  • 15. carga cognitiva relevante (germane cognitive load ou natural): Carga Cognitiva relacionada ao processamento, relevante construção e automação de schemas. (germane) Carga Cognitiva Carga Cognitiva extrínseCa (extraneous cognitive load) extrínseca - relativa à forma como a informação é organizada e representada. Carga Cognitiva intrínseca (invariável) Carga Cognitiva intrínseCa (instrinsic cognitive load): MeMória de - relativa ao conteúdo apresentado: trabalhO elementos e suas relações - inerente ao material instrucional; Instruções visuais estáticas X animadas 15 / 58
  • 16. design instruciOnal Carga Cognitiva relevante carga cognitiva relevante (germane) - mais memória de trabalho para os processos de integração com os modelos mentais. Carga Cognitiva extrínseca Carga Cognitiva extrínseCa - reduzir esta carga cognitiva, a fim de liberar a memória de trabalho, e que haja aumento da carga cognitiva relevante. Carga Cognitiva intrínseca (invariável) Carga Cognitiva intrínseCa MeMória de trabalhO - não pode ser manipulada pelo designer Instruções visuais estáticas X animadas 16 / 58
  • 17. Carga Cognitiva relevante (germane) Carga Cognitiva extrínseca Carga Cognitiva extrínseca Carga Cognitiva intrínseca (invariável) MeMória de trabalhO Instruções visuais estáticas X animadas 17 / 58
  • 18. Carga Cognitiva relevante (germane) Carga Cognitiva extrínseca Carga Cognitiva intrínseca (invariável) MeMória de trabalhO Instruções visuais estáticas X animadas 18 / 58
  • 19. bOM design instruciOnal ! Carga Cognitiva relevante (germane) Carga Cognitiva extrínseca Carga Cognitiva intrínseca (invariável) MeMória de trabalhO Instruções visuais estáticas X animadas 19 / 58
  • 20. 2.2 teorias cognitivas “Cognitive theory of Multimedia Learning” (MAYER, 2001, 2005) Teoria do aprendizado multimídia Uso dos sistemas verbal e não-verbal para o aprendizado: evidências empíricas mostram que os resultados da aprendizagem são melhores quando são apresentadas ao leitor, de maneira adequada, informações verbais e pictóricas (“princípio multimídia”) (Mayer, 2001, 2005) Os princípios básicos desta teoria do aprendizado multimídia são válidos tanto no aprendizado com animações, como com imagens estáticas (Mayer & Moreno, 2002). A teoria do aprendizado multimídia baseia-se em três aspectos: - Processo Ativo - Teoria do código duplo (ou Dual Coding Theory) - Capacidade da memória de trabalho Instruções visuais estáticas X animadas 20 / 58
  • 21. 2.2.1 Processo Ativo: O Aprendiz precisa construir o conhecimento de forma ativa, selecionando, organizando e integrando as informações visuais e verbais; o aprendizado ocorre apenas com este processamento ativo (Seleciona-Organiza-Integra). (Wittrock, 1974, 1989). 2.2.2 Teoria do código duplo (ou Dual Coding Theory): A cognição envolve dois sub-sistemas diferentes, um dedicado à linguagem, e outro à representação de imagens: VERBAL: Transmite e processa informação sequencial, como texto escrito ou narrado. NÃO VERBAL: Responsável pelas imagens e informações essenciais. 2.2.3 Capacidade da memória de trabalho A capacidade de processamento de informações é reduzida devido aos limites de carga da memória de trabalho (working memory) de cada sistema. Instruções visuais estáticas X animadas 21 / 58
  • 22. 2.3 uso da animação no aprendizado (Höffler & Leutner, 2007) Nas teorias cognitivas (Mayer, 2001, 2005; Schnotz, 2005) não há a preocupação em fazer distinção entre imagens estáticas e animadas; ambas são tidas como exemplos de representação pictórica. Animação Pode apresentar um processo ou procedimento de forma mais exata, facilitando a criação de um modelo mental adequado. Série de imagens que mudam rapidamente na tela, sugerindo movimento ao leitor (Rieber & Kini, 1991). Por representar dinamicamente um processo ou procedimento, deve compensar possível incapacidade do leitor em imaginar movimentos. (Salomon, 1979). Instruções visuais estáticas X animadas 22 / 58
  • 23. 2.4 estático x dinâmico Animação Imagens Estáticas Prós: Prós: Ajuda a visualizar o processo/ Uso de imagens chave (key pictures) procedimento, reduzindo a carga que ilustram momentos importantes do conteúdo a ser aprendido > cognitiva (em uma série de imagens estáticas, o Aumenta a eficácia do aprendizado processo seria recontruído) Contras: Contras: Informação temporária. Elementos simbólicos / metáforas “one views one frame at a time, and que precisam ser integrados à imagem once the animation or video has e interpretados pelo leitor. Maior carga advanced beyond a given frame, it is no cognitiva. longer available to the viewer” (Hegarty, Risco de erro de interpretação > 2004, p. 346) Pode levar a um modelo mental deficiente. Instruções visuais estáticas X animadas 23 / 58
  • 24. Outras variáveis (afetam estático e dinâmico) Habilidade Espacial: Pode ter alta influência no resultado (Breuleux & Renaud, 1996; Yang, Andre & Greenbowe, 2003). Conhecimento prévio do tema: Maior conhecimento prévio > menos esforço para entender determinado tópico > mais capacidade cognitiva disponível para tentar entender o tópico em um nível mais detalhado. (Höffler, 2003; Nerdel, 2003). Instruções visuais estáticas X animadas 24 / 58
  • 25. 3 Método Meta-análise: Objetivo do método: Integrar resultados de grande número de estudos, identificando possíveis variáveis moderadoras. Objetivo deste estudo: Encontrar resultados no âmbito do aprendizado, na comparacão de instruções visuais animadas com instruções visuais estáticas. Passos de uma meta-análise 1. Localizar e selecionar estudos apropriados 2. Classificar características dos estudos 3. Calcular e analisar dados estatísticos (effect sizes) Instruções visuais estáticas X animadas 25 / 58
  • 26. 3.1. localizar e selecionar estudos apropriados - Foram buscadas as bases de dados digitas: SCI e SCCI (1993-2004), ERIC (1966-2004), PsycInfo (1887-2004), Psyndex (1977-2004) - Foram utilizadas as sequintes Palavras Chave: Animation, dynamic picture, dynamic image, still picture, still image, static picture, static image, motion, steps, simulation, etc. - Foi realizada uma visualização rápida dos resumos: Em caso de dúvida ou de inexistência do resumo, foram consultados o estudos na íntegra. - Cross-references: Estudos adicionais foram encontrados a partir das referências cruzadas nos artigos apontados pelos bancos de dados. Instruções visuais estáticas X animadas 26 / 58
  • 27. Critérios da Amostra No fim da busca foram encontrados 57 artigos para posterior examinação detalhada. Em seguida os critérios a seguir foram checados em cada um dos artigos. - Comparar instruções estáticas e dinâmicas - Não misturar as duas formas de visualização - Não apresentar interatividade (ou apenas mínima) - Comparar animações e imagens estáticas que são basicamente equivalentes em conteúdo. Fechamento da amostra Amostra: 26 estudos (dos 57 iniciais, 25 não se adequavam aos critérios, 5 não se aplicavam do ponto de vista estatístico e um artigo apresentava uma repetição de estudo já publicado. Instruções visuais estáticas X animadas 27 / 58
  • 28. 3.2 classificação das características dos estudos (coding features) Os estudos tinham diferentes ênfases; raramente o foco era a comparação do Estático X Dinâmico em si. Os critérios/variáveis a seguir foram identificados e classificados: 1. Diferenciação entre animação em vídeo, animação e produzida em computador 2.Níveis de realismo (esquemático, simplificado, realista, foto-realista [=vídeo]) (schematic, rather simple, rather realistic, photo-realistic [=video]) 3. Distinção entre animação Representacional e Decorativa. 4. Presença de texto Instruções visuais estáticas X animadas 28 / 58
  • 29. 5. Elementos simbólicos (setas ou highlights) 6. Área do saber à que pertence a instrução 7. Tipo de conhecimento (procedimental, descritivo, e resolução de problemas) (procedural-motor knowledge, declarative knowlegde & problem-solving knowlegde) 8. Tempo gasto 9. Ano de publicação 10. Tamanho da amostra 11. Perfil do público (estudantes, universitários, adultos, etc...) Instruções visuais estáticas X animadas 29 / 58
  • 30. 3.3 cálculo e análise dos “effect sizes” Tipo de medição de effect size utilizada: effect size Cálculo estatístico que Cohen’s d: diferença de duas médias permite que sejam feitas ponderadas, dividida pelo desvio padrão. comparações cruzadas entre diversos estudos. Codifica os resultados de uma pesquisa em uma resultados dos estudos relevantes Como funciona? *Quando o “d” é próximo de zero, a animação em questão não é superior à instrução estática. Quanto maior este número é, mais eficiente é a instrução dinâmica em relação à estática: d= 0.76 Animação A. Muito superior à instrução estática (mais do que Animação B) d= 0.26 Animação B. Pouco superior à instrução estática. 0 0.5 0.7 Instruções visuais estáticas X animadas Eficiência da instrução estática no aprendizado 30 / 58
  • 31. 4 Resultados 4.1 característica da amostra 26 estudos, contendo 76 comparações, que apresentam resultados de instruções animadas e estáticas no nível do aprendizado. Estudos publicados entre 1973 e 2003, com apenas três anteriores a 1980. Em 17 estudos os participantes eram universitários, em 7, estudantes do ensino médio, em 1, adultos, e em 1 estudo eram recrutas. Instruções visuais estáticas X animadas 31 / 58
  • 32. 4.2 animação > estático 21 estudos comparativos vantagem estatística significativa da animação sobre a instrução estática. Em apenas 2 comparações, as imagens estáticas se mostraram superiores. Em 53 comparações, a diferença estatística entre estático e dinâmico não é significativa. Apesar de em grande quantidade de comparações (n=53) esta diferença não ser significativa, cálculos realizados mostraram que isso não revela um viés estatístico (bias), ou seja, o resultado é válido. Analisando-se apenas a distribuição das médias ponderadas dos effect sizes (com diferenças significativas ou não) em relação às instruções estáticas, 54 de 76 comparações (71%) representam vantagem do animado sobre o estático. Instruções visuais estáticas X animadas 32 / 58
  • 33. 4.3 impacto das variáveis moderadoras Foi investigado o impacto de possíveis variáveis moderadoras. Nesta análise foram incluídas as seguintes variáveis: » Função da animação (representacional ou decorativa) » Tipo de conhecimento requisitado » Tipo de representação » Nível de realismo » Presença de texto » Elementos simbólicos » Área do saber Instruções visuais estáticas X animadas 33 / 58
  • 34. 4.3.1 Função da animação Representacionais > decorativas As animações representacionais demostraram-se significativamente superiores às imagens estáticas representacionais, enquanto as animações decorativas não se mostraram significativamente superiores às imagens estáticas decorativas. Representacional d=0.40 Decorativa d=-0.05 0 0.5 0.7 Instruções visuais estáticas X animadas 34 / 58
  • 35. 4.3.2 Tipo de conhecimento requisitado A instrução animada se mostrou superior à instrução estática em especial na representação de conteúdo procedimental. Conhecimento descritivo (declarative knowledge) d= 0.44 Conhecimento de resolução de problemas (problem-solving knowledge) d= 0.24 Conhecimento procedimental (procedural-motor knowledge) d= 1.06 0 0.5 0.7 Instruções visuais estáticas X animadas 35 / 58
  • 36. 4.3.3 Tipo de representação Doze dos estudos apresentavam experimentos com vídeo (video-based animations), com um effect size de d=0.76, que se mostraram mais eficientes do que o restante das animações, geradas em computador (computer-based animations), que obtiveram effect size bem inferior (d=0.36). Vídeo d= 0.76 Animação (computador) d= 0.36 0 0.5 0.7 Instruções visuais estáticas X animadas 36 / 58
  • 37. Porém, outra variável, ‘Função da animação’, influencia a variável ‘Tipo de representação’. A porcentagem de vídeos decorativos foi muito menor do que a porcentagem de animações decorativas. Se consideradas apenas as representacionais, a diferença entre as animações-vídeo, e animações-computador diminui (d=0.85 e d=0.68), e não é mais estatisticamente significativa. Vídeo 11 de 12 (92%) eram representacionais (não-decorativas) (8% de animações decorativas) Animação (computador) Apenas 48 de 64 (75%) das animações eram representacionais. (25% animações decorativas) Porcentagem de animações representacionais Instruções visuais estáticas X animadas 37 / 58
  • 38. 4.3.4 Nível de realismo Nivel 4: Vídeo (photo-realistic) d= 0.76 Nivel 3: Realistas (rather realistic) d= 0.17 Nivel 2: Simplificadas (rather simple) d= 0.44 Nível 1: Esquemáticas (schematic) d= 0.24 0 0.5 0.7 Instruções visuais estáticas X animadas 38 / 58
  • 39. 4.3.5 Presença de Texto Em 59 comparações estático X dinâmico, as representações utilizavam texto, enquanto que em 17, não havia texto. Em ambos, as animações se demonstraram superiores: com texto (d=0.35) e sem texto (d=0.39). A diferença não é, porém, significativa estatisticamente. 4.3.6 Elementos simbólicos Em 52 comparações havia elementos simbólicos (como setas ou highlightings), e em 13 não havia. As animações > instruções estáticas, quando estas não possuíam elementos simbólicos (d=0.47), e não tanto quando tinham tais elementos (d=0.33). Instruções visuais estáticas X animadas 39 / 58
  • 40. 4.3.7 Área do saber Instruções na área militar d= 1.21 área da física d= 0.28 área da biologia d= 0.13 outras áreas d= 0.32 a d=0.76 0 0.5 0.7 Instruções visuais estáticas X animadas 40 / 58
  • 41. 5 Discussão 5.1 as animações são em geral melhores do que as imagens estáticas? Desconsiderando as variáveis moderadoras, há vantagem da animação não-interativa sobre o estático, como observado na meta-análise: a média ponderada dos effect sizes de d=0.37 indica um efeito de ‘pequeno’ a ‘médio’ (segundo Cohen, 1988). Instruções visuais estáticas X animadas 41 / 58
  • 42. Assumindo que os dados são válidos, pode-se dizer que os resultados da meta-análise contradizem às teorias atuais da pesquisa em animações instrucionais, que consideram que as animações não-interativas em geral não aprimoram o aprendizado (como em Bétrancourt & Tversky, 2000). As animações podem ser vantajosas com suas especificidades em circunstâncias determinadas, resultando em maiores effect sizes. Embora muitos estudos anteriores não encontrem vantagem significativa da animação sobre o estático, uma média poderada geral de effect sizes de d=0.37 indica que podem haver situações instrucionais em que características da animação se mostram vantajosas no âmbito do aprendizado. Instruções visuais estáticas X animadas 42 / 58
  • 43. 5.2 animações representacionais são melhores do que as decorativas? Há diferença significativa se o tópico a ser aprendido está explicitamente representado na animação ou não, ou seja, quando a animação tem uma função representacional ou decorativa (Carney & Levin, 2002). Representacional d=0.40 Decorativa d=-0.05 0 0.5 0.7 Instruções visuais estáticas X animadas 43 / 58
  • 44. Representacional: facilita a criação de um modelo mental do movimento a ser aprendido A animação pode ser mais útil quando o material de apredizado apresenta movimento, trajetória e mudança ao longo do tempo, de forma que a animação ajuda a construir o modelo mental do movimento (Bétrancourt & Tversky, 2000). Decorativas: o modelo mental “animado” do usuário não se faz tão necessário, Pode seduzir o leitor com detalhes e distrair sua atenção do objetivo da instrução. Além disso, a animação decorativa impõe carga cognitiva extrínseca ao leitor, ocupando sua capacidade cognitiva desnecessariamente (Chandler&Sweller,1991). Instruções visuais estáticas X animadas 44 / 58
  • 45. 5.3 Que tipo de conhecimento é melhor representado através da animação? Nos resultados da meta-análise a animação se mostrou mais eficiente quando requisitado o conhecimento procedimental, do que para os conhecimentos descritivo e de resolução de problemas. Era esperada tamanha vantagem também para o uso do conhecimento de resolução de problemas (Mayer & Moreno, 2002), mas não aconteceu. Para o ensino de procedimentos a animação pode ser útil em ajudar a audiência a entender os passos do procedimento (Weiss et al., 2002. p.474). Em muitas situações, as imagens estáticas bastam não somente para o aprendizado de aspectos simples, mas também para a compreensão mais aprofundada. Instruções visuais estáticas X animadas 45 / 58
  • 46. 5.4 O uso da animação propriamente dita (computer-based animation) é melhor do que o uso de vídeo (video-based animation)? Os resultados da meta-análise relacionados ao nível adequado de realismo se mostraram praticamente inconclusivos. A princípio, o uso de vídeo é superior ao das animações menos realistas, mas esta vantagem, pode ser influenciada pelo fato de que todas as animações em vídeo da amostra são representacionais, e boa parte das outras animações geradas em computador é decorativa. Instruções visuais estáticas X animadas 46 / 58
  • 47. Comparando-se com imagens estáticas, as animações com menor nível de realismo não necessariamente resultam em menores effect sizes. De acordo com Tversky et al. (2002), as animações deveriam se desenvolver em direção a um nível mais esquemático e menos realista. Deve-se tentar reduzir a carga cognitiva do leitor, excluindo o máximo de elementos possíveis, pois distraem a atenção e aumentam a carga cognitiva extrínseca (Sweller, 1994). Instruções visuais estáticas X animadas 47 / 58
  • 48. 5.5 as instruções estáticas podem ser melhoradas? Com relação aos resultados da aprendizagem, a meta-análise mostrou que em geral as animações são superiores às instruções estáticas. A presença de texto não interfere. Da mesma forma, o effect size favorável à animação não varia muito dependendo dos elementos simbólicos Instruções visuais estáticas X animadas 48 / 58
  • 49. 5.6 limitações da meta-análise A meta-análise utilizou estudos que abordam animações não interativas, ou com o mínimo de interatividade, que contivessem: - Comparação: instrução estática X instrução dinâmica, sem misturar as duas formas de representação. - Pelo menos duas versões com conteúdo informacional equivalente. - Dados estatísticos básicos especificados no estudo. Este trabalho também não aborda todas as possíveis variáveis moderadoras. Há outras possibilidade que poderiam ser exploradas: conhecimento prévio, habilidade espacial, motivação, número de imagens chave, tempo de execução, interatividade. Instruções visuais estáticas X animadas 49 / 58
  • 50. 6 Conclusão Instrução animada superior à instrução estática Quando a animação é representacional, i.e., quando o movimento representado se refere explicitamente ao conteúdo a ser aprendido. Especialmente quando o conhecimento requisitado é procedimental. instruções animadas instruções no âmbito do superiores às - representacionais aprendizado (não decorativas) estáticas - conteúdo procedimental Instruções visuais estáticas X animadas 50 / 58
  • 51. Instrução estática superior à instrução animada: Quando a animação é decorativa. Animação pode facilitar o aprendizado Animações não interativas podem facilitar o aprendizado, em determinadas áreas, sob determinadas circunstâncias. Design de instruções O uso da animação requer um design instrucional fundamentado em teorias sobre instruções e aprendizado. Instruções visuais estáticas X animadas 51 / 58
  • 52. 2. Discussão Alguns pontos comentados e questionados no grupo de pesquisa em Design da Informação em instruções visuais animadas. Instruções visuais estáticas X animadas 52 / 58
  • 53. Discussão Nomenclatura: “Decorativa” Os autores consideram como decorativas aquelas instruções em que o tópico/conteúdo/conceito a ser aprendido não é explicitamente representado, sendo seu oposto as animações representacionais. Questiona-se o uso do termo “decorativo”, que parece remeter a algo superficial, sem funcionalidade ou utilidade prática. No âmbito das instruções visuais o conteúdo “decorativo” pode ser relacionado com aspectos como a motivação do leitor, ou a contextualização da tarefa, que também devem ser levados em consideração quando do design das instruções. Tais aspectos são importantes para que a instrução seja de fato eficaz, portanto o conteúdo “decorativo” desempenha por vezes uma real função no material instrucional, não servindo apenas como enfeite”. Talvez outro termo devesse ser utilizado para este tipo de conteúdo, contrário ao conteúdo representacional. Instruções visuais estáticas X animadas 53 / 58
  • 54. Design instrucional, carga cognitiva e envolvimento do aprendiz Vimos que, para possivelmente aumentar a eficácia no aprendizado, o design instrucional deve: buscar reduzir a carga extrínseca (relacionada à forma como são apresentadas as informações), de modo a não sobrecarregar o usuário cognitivamente; buscar ampliar a carga cognitiva relevante (germane), para que o usuário tenha mais capacidade cognitiva livre na memória de trabalho para o processo de construção e processamento de modelos mentais. (Carlson, Chandler, & Sweller, 2003; Höffler & Leutner, 2007). Por outro lado, de acordo com as teorias do processo ativo (Wittrock, 1974, 1989;) o aprendiz deve participar ativamente do seu próprio aprendizado; ou seja, deve haver esforço cognitivo por parte do aprendiz, manipulando as informações que recebe, para que o conhecimento seja realmente incorporado à sua memória de longo prazo, efetivando o aprendizado. Para que a instrução permita certo esforço do leitor/ Instruções visuais estáticas X animadas 54 / 58
  • 55. aprendiz ela não deve ser auto-explicativa, implicando a ele o mínimo de carga cognitiva. Deve então possuir um certo nível dificuldade (carga cognitiva extrínseca?), para que o leitor possa fazer o processamento das informações e aprender de fato o conteúdo que está sendo representado. Dessa maneira, o foco do design instrucional não deve ser as representações gráficas em si, mas o aprendizado do leitor, de acordo com o objetivo das instruções. Carga cognitiva intrínseca: invariável? Com relação à carga cognitiva intrínseca, vimos que por definição é a carga inerente ao material instrucional, e não pode ser manipulada pelo designer. Foi discutido que há casos em que a informação básica do material instrucional pode e deve ser alterada pelo designer, fazendo com que apenas a informação necessária ao aprendizado seja apresentada ao leitor das instruções. Instruções visuais estáticas X animadas 55 / 58
  • 56. Referências Bibliográficas BÉTRANCOURT, M., & TVERSKY, B. Effect of computer animation on users’ performance: a review. Travail-Humain, n. 63, pp. 311-329. 2000. FILATRO, Andrea. Design instrucional na prática. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2008 HÖFFLER, T. N., & LEUTNER, D. Instructional animation versus static pictures: a meta-analysis. Learning and Instruction, n. 17, pp. 722-738. 2007. MAYER, R. E. Multimedia learning. Cambridge: Cambridge University Press, 2001. MAYER, R. E. Cognitive theory of multimedia learning. In R. E. Mayer (Ed.), The Cambridge handbook of multimedia learning (pp. 31-48). Cambridge: Cambridge University Press, 2005. SWELLER, J. Cognitive load theory, learning difficulty, and instructional design. Learning and Instruction, n. 4, pp. 295-312. 1994. TVERSKY, B., MORRISON, J.B., & BÉTRANCOURT, M. Animation: can it Instruções visuais estáticas X animadas 56 / 58
  • 57. facilitate? International Journal of Human Computer Studies, 57, 247-262. 2002. WEISS, R. E., KNOWLTON, D. S., & MORRISON, G. R. Principles for using animation in computer-based instruction: theoretical heuristics for effective design. Computers in Human Behavior, n. 18, pp. 465-477. 2002. Instruções visuais estáticas X animadas 57 / 58
  • 58. Obrigado. Guilherme R. Storck UFPR - Universidade Federal do Paraná Pesquisa em Design da Informação em Instruções Visuais Animadas gstorck@gmail.com guilhermestorck.com.br Instruções visuais estáticas X animadas 58 / 58