O documento discute se orientar a atenção dos alunos através de um modelo de movimentos oculares pode estimular a aprendizagem. O estudo testou diferentes condições de instrução baseadas em movimentos oculares de um modelo para distinguir padrões de locomoção de peixes. Os resultados mostraram que as condições que guiaram a atenção dos alunos de forma mais direta melhoraram a eficiência da pesquisa visual e o desempenho na tarefa.

1. Orientar a atenção dos alunos
através de um modelo de
movimento ocular pode
estimular a aprendizagem?
Thalita Nascimento
Graduanda em Licenciatura em Ciências
da Natureza
X CICLO DE SEMINÁRIOS | 2017

2. Thalita Nascimento agradece à Universidade de
São Paulo pela bolsa de iniciação científica
concedida por meio do Programa Unificado de
Bolsas de Estudos

3. “Aprender a ver: Orientar a atenção dos alunos através de um Modelo de
Movimentos Ocular promove a aprendizagem”

4. I. Sobre a revista
 Learning & Instruction;
 Revista da EARLI (Associação Europeia para a
Investigação em Aprendizagem e Instrução);
 É multidisciplinar e os artigos são referentes
à investigação científica nas áreas de
aprendizagem, desenvolvimento e ensino.

5.  Halszka Jarodzka
 Centro de Aprendizagem de Ciências e
Tecnologias, Universidade Aberta da
Holanda;
II. Sobre a autora

6.  Halszka Jarodzka
 Centro de Aprendizagem de Ciências e
Tecnologias, Universidade Aberta da
Holanda;
"Precisamos investigar a aprendizagem
dentro de seu processo completo e não
apenas seu resultado (por exemplo, uma
nota). Estou interessada em como o
rastreamento do olhar pode nos ajudar a
entender este processo e, assim, melhorar a
instrução."
II. Sobre a autora

7. Aprendizagem
 Processo perceptual
 Teoria da Aprendizagem
Multimídia
 Teoria da Carga Cognitiva
1. Introdução

8. 1. Introdução

9. 1. Introdução

10. 1. Introdução
Materiais instrucionais devem ser projetados para que os alunos possam
selecionar informações relevantes a partir da entrada perceptual, organizá-la na
memória de trabalho e integrá-la com o conhecimento prévio.

11. 1. Introdução
Materiais instrucionais devem ser projetados para que os alunos possam
selecionar informações relevantes a partir da entrada perceptual, organizá-la na
memória de trabalho e integrá-la com o conhecimento prévio.
Design Instrucional
Exemplo
Trabalhado
Princípio de
Sinalização

12. 1. Introdução
Materiais instrucionais devem ser projetados para que os alunos possam
selecionar informações relevantes a partir da entrada perceptual, organizá-la na
memória de trabalho e integrá-la com o conhecimento prévio.
Design Instrucional
Exemplo
Trabalhado
Princípio de
Sinalização
Uso de exemplos para a
aquisição de habilidades dos
iniciantes

13. 1. Introdução
Materiais instrucionais devem ser projetados para que os alunos possam
selecionar informações relevantes a partir da entrada perceptual, organizá-la na
memória de trabalho e integrá-la com o conhecimento prévio.
Design Instrucional
Exemplo
Trabalhado
Princípio de
Sinalização
Técnica de destacar informações
relevantes

14. 1. Introdução
Tarefas
Perceptivas
• A informação é selecionada por
meio da atenção visual;
• A experiência com uma tarefa
perceptual influencia a atenção
visual;
• Indivíduos menos experientes
alocam atenção em informações
salientes.

15. 1. Introdução
Tarefas
Perceptivas
• A informação é selecionada por
meio da atenção visual;
• A experiência com uma tarefa
perceptual influencia a atenção
visual;
• Indivíduos menos experientes
alocam atenção em informações
salientes.
• Existe diferença entre a
aprendizagem através de estímulos
estáticos e dinâmicos;
• Novato levará mais tempo para
identificar as informações relevantes
em estímulos estáticos;
•Em estímulos dinâmicos a
informação precisa ser entendida em
um determinado momento;

16. 1. Introdução
Tarefas
Perceptivas
• A informação é selecionada por
meio da atenção visual;
• A experiência com uma tarefa
perceptual influencia a atenção
visual;
• Indivíduos menos experientes
alocam atenção em informações
salientes.
• Existe diferença entre a
aprendizagem através de estímulos
estáticos e dinâmicos;
• Novato levará mais tempo para
identificar as informações relevantes
em estímulos estáticos;
•Em estímulos dinâmicos a
informação precisa ser entendida em
um determinado momento;
É importante que novatos
aprendam a interpretar processos
em curso.

17. 1. Introdução
Desafios específicos no
processamento ativo de
estímulos realísticos e
dinâmicos

18. 1. Introdução
Desafios específicos no
processamento ativo de
estímulos realísticos e
dinâmicos
Muito mais informação
do que é relevante à
tarefa à mão.

19. 1. Introdução
Desafios específicos no
processamento ativo de
estímulos realísticos e
dinâmicos
Muito mais informação
do que é relevante à
tarefa à mão.
O material representa
alterações ao longo do
tempo.

20. 1. Introdução
Desafios específicos no
processamento ativo de
estímulos realísticos e
dinâmicos
Muito mais informação
do que é relevante à
tarefa à mão.
A relação entre a
relevância temática e
a visibilidade visual
não é direta.O material representa
alterações ao longo do
tempo.

21. 1. Introdução
Desafios específicos no
processamento ativo de
estímulos realísticos e
dinâmicos
Muito mais informação
do que é relevante à
tarefa à mão.
A relação entre a
relevância temática e
a visibilidade visual
não é direta.O material representa
alterações ao longo do
tempo.
A informação precisa ser atendida no momento certo no tempo
e ser mantida ativa na memória de trabalho, enquanto a nova
informação entra no sistema perceptivo. Por isso é importante
apoiar a pesquisa visual do estudante.

22. 1. Introdução
Como esse apoio pode ser feito?

23. 1. Introdução
Como esse apoio pode ser feito?
Através de um
modelo
experiente

24. 1. Introdução
Como esse apoio pode ser feito?
Através de um
modelo
experiente
Eye Movement Modeling Examples (EMME)
Modelo de Movimento Ocular
Modelo = Expert

25. 1. Introdução
Como esse apoio pode ser feito?
Através de um
modelo
experiente
Eye Movement Modeling Examples (EMME)
Modelo de Movimento Ocular
Modelo = Expert
EMME consiste em uma exibição dos movimentos oculares de um modelo
sobrepostos ao estímulo do vídeo que o modelo está interpretando,
juntamente com as explicações verbais do modelo.

26. O objetivo deste trabalho foi investigar se a instrução baseada em
movimentos oculares poderia estimular a aprendizagem.
Participantes teriam que realizar uma tarefa visualmente complexa de
percepção (realista e dinâmica):
Distinguir padrões de locomoção de peixes com base em vídeos.

27. 2. Hipóteses do presente estudo
1) Participantes que estudaram
EMME seguiriam os movimentos
oculares do modelo em vez de
olhar para outras áreas, o que
resultaria em uma sequência de
fixações similar ao do modelo.

28. 2. Hipóteses do presente estudo
1) Participantes que estudaram
EMME seguiriam os movimentos
oculares do modelo em vez de
olhar para outras áreas, o que
resultaria em uma sequência de
fixações similar ao do modelo.
2) Os grupos com EMME
aprenderiam quais as informações a
serem atendidas e como interpretá-
las. Isso resultaria no
comportamento de busca mais
eficiente em novos vídeos.

29. 2. Hipóteses do presente estudo
1) Participantes que estudaram
EMME seguiriam os movimentos
oculares do modelo em vez de
olhar para outras áreas, o que
resultaria em uma sequência de
fixações similar ao do modelo.
2) Os grupos com EMME
aprenderiam quais as informações a
serem atendidas e como interpretá-
las. Isso resultaria no
comportamento de busca mais
eficiente em novos vídeos.
3) Grupos com EMME teriam
melhor desempenho nos testes
de interpretação do padrão de
locomoção dos peixes.

30. 3. Metodologia
75 estudantes
universitários de
diferentes cursos
Exibição de
Pontos (n=25)
Grupo Controle
(n=25)
Holofotes
(n=22)

31. 3. Metodologia
75 estudantes
universitários de
diferentes cursos
Exibição de
Pontos (n=25)
Grupo Controle
(n=25)
Holofotes
(n=22)
• Baseada no gaze plot;
• Indicação maior de
acordo com o tempo
de fixação do modelo.

32. 3. Metodologia
75 estudantes
universitários de
diferentes cursos
Exibição de
Pontos (n=25)
Grupo Controle
(n=25)
Holofotes
(n=22)
• Baseada no gaze plot;
• Indicação maior de
acordo com o tempo
de fixação do modelo.
• Sem orientação de
atenção.

33. 3. Metodologia
75 estudantes
universitários de
diferentes cursos
Exibição de
Pontos (n=25)
Grupo Controle
(n=25)
Holofotes
(n=22)
• Baseada no gaze plot;
• Indicação maior de
acordo com o tempo
de fixação do modelo.
• Sem orientação de
atenção.
• Destaque de áreas
importantes;
• Desfoque de áreas
irrelevantes.

34. 3. Metodologia
75 estudantes
universitários de
diferentes cursos
Exibição de
Pontos (n=25)
Grupo Controle
(n=25)
Holofotes
(n=22)

35. 3. Metodologia
75 estudantes
universitários de
diferentes cursos
Exibição de
Pontos (n=25)
Grupo Controle
(n=25)
Holofotes
(n=22)
Diminuir a quantidade de informações a ser
processada reduziria a carga da memória de Carga,
o que poderia ter um efeito positivo na
aprendizagem.

36. 3.1 Procedimento
Entrevistas
com o modelo
Estudo dos
exemplos
Estudo de
novos vídeos
Estudo de
vídeos sem
rastreador
Questionário
45 minutos
• Professor de zoologia marinha;
• 4 vídeos de 80s sobre locomoção
de peixes;
• Gravação de áudio didaticamente;
• Direito à revisão do vídeo;
• Transcrição e codificação dos
vídeos para validá-los.

37. 3.1 Procedimento

38. 3.1 Procedimento

39. 3.1 Procedimento
Entrevistas
com o modelo
Estudo dos
exemplos
Estudo de
novos vídeos
Estudo de
vídeos sem
rastreador
Questionário
45 minutos
• Fase de aprendizagem;
• Observação dos vídeos com
rastreador de olhar;
• Medidas de esforço mental após
cada vídeo.

40. 3.1 Procedimento
Entrevistas
com o modelo
Estudo dos
exemplos
Estudo de
novos vídeos
Estudo de
vídeos sem
rastreador
Questionário
45 minutos
• Fase de teste;
• Observação 4 novos vídeos (4s) com rastreador de olhar;
• Medidas de rastreamento:
(1) Coerência de percurso;
(2) Tempo até a primeira fixação em áreas relevantes;
(3) Tempo total gasto em áreas relevantes.
As áreas de interesse foram determinadas para cada
100ms

41. 3.1 Procedimento
Entrevistas
com o modelo
Estudo dos
exemplos
Estudo de
novos vídeos
Estudo de
vídeos sem
rastreador
Questionário
45 minutos
• 22 vídeos;
• Respostas a perguntas após cada
vídeo;
• Medidas de esforço mental.

42. 3.1 Procedimento
Entrevistas
com o modelo
Estudo dos
exemplos
Estudo de
novos vídeos
Estudo de
vídeos sem
rastreador
Questionário
45 minutos
(1) Qual parte do corpo é usada para produzir
propulsão (peitoral, pélvica, dorsal, anal, caudal ou
todo o corpo)?
(2) Como esta parte se move (ondulante/ ondulante ou
oscilante )?
1 ponto para acerto na primeira questão (22 pontos),
segundo ponto só era ganho se o aluno acertasse a
questão 1.

43. 4. Resultados

44. 4. Resultados

45. 4. Resultados
Sobre a orientação de atenção durante
o estudo do exemplo
Teve diferença na orientação de atenção
F(2,69)=22.16, p<.01
EMME guiou a atenção mais fortemente
em relação ao grupo controle.
Não houve diferença de esforço mental
durante o estudo do exemplo.

46. 4. Resultados
Sobre a orientação de atenção durante
o estudo do exemplo
Teve diferença na orientação de atenção
F(2,69)=22.16, p<.01
EMME guiou a atenção mais fortemente
em relação ao grupo controle.
Não houve diferença de esforço mental
durante o estudo do exemplo.
Sobre o desempenho durante o estudo
dos novos vídeos
Teve diferença no tempo até a primeira
fixação
F(2,69)=4,19, p<.02
EMME com holofotes foi mais eficiente.
Teve diferença no tempo de permanência
nas áreas relevantes
F(2,69)=3,74, p<.03
EMME foi mais eficiente;

47. 4. Resultados
Sobre a capacidade de interpretação de
esforço mental durante o teste
EMME com ponto produziu melhor
desempenho para indicar qual parte do
corpo produz propulsão
t(69)=2,35, p<.02
EMME com holofotes teve maior
esforço mental
t(69)=2.24, p<.03

48. 5. Discussão
A hipóteses era de que o EMME iria orientar a atenção dos alunos durante o
estudo, assim, reduzir a carga de memória de trabalho e potencializar a
aprendizagem.

49. 5. Discussão
A hipóteses era de que o EMME iria orientar a atenção dos alunos durante o
estudo, assim, reduzir a carga de memória de trabalho e potencializar a
aprendizagem.
Os trajetos de leitura em
ambas as condições EMME
eram mais coerentes do que
na condição controle.

50. 5. Discussão
A hipóteses era de que o EMME iria orientar a atenção dos alunos durante o
estudo, assim, reduzir a carga de memória de trabalho e potencializar a
aprendizagem.
Os trajetos de leitura em
ambas as condições EMME
eram mais coerentes do que
na condição controle.
 Apenas a condição de holofotes
aumentou a eficiência de pesquisa
visual sobre novos estímulos;
 A condição de ponto levou a um
melhor desempenho de
interpretação;
Cada tipo de instrução apoia um
objetivo de aprendizagem diferente.

51. 5. Discussão
A hipóteses era de que o EMME iria orientar a atenção dos alunos durante o
estudo, assim, reduzir a carga de memória de trabalho e potencializar a
aprendizagem.
 A exibição de pontos ocultava o ponto
exato em que o modelo olhava, mas
os permitia ter uma visão holística de
todo o peixe e a sua locomoção;
 A condição de ponto levou a um
melhor desempenho de
interpretação;
Construção de modelo mental da
configuração global do padrão de
locomoção.

52. 5. Discussão
A hipóteses era de que o EMME iria orientar a atenção dos alunos durante o
estudo, assim, reduzir a carga de memória de trabalho e potencializar a
aprendizagem.
 A exibição de pontos ocultava o ponto
exato em que o modelo olhava, mas
os permitia ter uma visão holística de
todo o peixe e sua locomoção;
 A condição de ponto levou a um
melhor desempenho de
interpretação;
Construção de modelo mental da
configuração global do padrão de
locomoção.
Orientar a atenção de um
indivíduo com base em
movimentos oculares de uma
pessoa mais competente não
só pode guiar o pensamento
desse indivíduo, afetando o
desempenho direto, mas pode
ir muito além da
aprendizagem direcionada.

53. 6. Conclusão
Quando os instrutores estão ensinando novatos a
executar tarefas perceptivas, eles devem ter em
mente ensinar explicitamente componentes
perceptivos também. O EMME pode ser uma
maneira adequada de fazer isso para muitas tarefas.