Instructional animation: changing presentation speed

Manipulação
do TEMpo
na animação instrucional
Pesquisa: Design da Informação em instruções visuais animadas.
Seminário 1: Guilherme R. Storck
14 de abril de 2010

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Seminário 1
Estrutura da apresentação:
1. Teoria e conceitos abordados no artigo
2. Experimento do artigo lido
3. Experimento da pesquisa
4. Comparação e discussão:
Relações entre os experimentos

Texto base, escolhido para discussão:
Effects of Presentation Speed of a Dynamic Visualization on the
Understanding of a Mechanical System
FISCHER, Sebastian, LOWE, Richard K., SCHWAN, Stephan. 2006

Disponível em:
http://csjarchive.cogsci.rpi.edu/proceedings/2006/docs/p1305.pdf

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1.
apresentação
Teoria e conceitos
abordados por
FiSCHER, S., et al.
Effects of Presentation Speed of a Dynamic Visualization
on the Understanding of a Mechanical System

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Teoria e conceitos abordados
Manipulação para o aprendizado
Uso da manipulação do “realismo” em materiais
instrucionais, para maior eficácia no aprendizado

ESTÁTICO DINÂMICO
Manipulação de Manipulação de
características propriedades
visuais/espaciais temporais

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Possíveis problemas no uso de animação:
Pontos potencialmente prejudiciais no aprendizado.
Perda de informações essenciais:
- Podem ser mostradas muito rapidamente,
- São perdidas ao serem sobrepostas pelas próximas
informações que estão chegando. (Lowe, 1999)

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Possíveis problemas no uso de animação:
Resultados não uniformes de pesquisas
- Animações instrucionais diferem muito entre si
- Tipo de conteúdo representado: Pode-se variar de um
tema concreto a conceitos altamente abstratos.
- Aparência do conteúdo: Nível de realismo

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Mecanismos complexos
O entendimento dos principais componentes de
funcionamento de um mecanismo complexo é essencial
para que o leitor tenha um modelo mental satisfatório.

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2.
apresentação
Experimento de
FiSCHER, S., et al.
Effects of Presentation Speed of a Dynamic Visualization
on the Understanding of a Mechanical System

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2.1 O EXPERIMENTO
Avaliar: Compreensão de mecanismo complexo
Tarefa: Entender funcionamento de relógio de pêndulo

Animações disponíveis em:
http://www.iwm-kmrc.de/cybermedia/cs06-tempo/

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2.1.1 Objetivo
Explorar as propriedades de tempo nas representações
dinâmicas, e os efeitos da manipulação do tempo aparente.

Como essa informação é processada e percebida, na
representação de um mecanismo complexo:
Relógio de pêndulo.

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2.2 HIPÓTESE
» Diferentes velocidades modificam a distribuição da
atenção do leitor da instrução
» Se a alteração de velocidade aumentar a atenção sobre os
componentes principais do mecanismo, haverá melhoria
na compreensão e na construção do modelo mental

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2.3 MÉTODO:
2.3.1 Participantes
Estudantes da Universidade de Tübingen, Alemanha.
32 pessoas
Idade média: 23 anos
Remunerados pelo teste

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2.3.2 Material
Animação de funcionamento de um relógio de pêndulo.

Tempo NorMAl Tempo AcelerAdo
210x velocidade normal

16 participantes 16 participantes
3 homens, 13 mulheres 5 homens, 11 mulheres

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+ Ajustes para corrigir efeitos óticos nas engrenagens
aceleradas. (wagon wheel illusion; reverse rotation effect)

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Storyboard da animação:

Introdução Animação Repetição

00:20 05:00 05:00 = 10:20

Intro: Front-view (relógio estático) 20s > Fade-out >
> Fade-in > Animação 5min > Repetição: Total: 10min20s

*Projeto piloto indicou que os tempos eram suficientes para
entender o relógio.

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*Observação:
O autor não comenta diferença de tempo entre as duas
versões da animação.
Neste caso, em que animação é contínua (infinita), não
deve ser relevante o fechamento ou não de um ciclo para o
entendimento do mecanismo. (Como o é no caso de uma
instrução de tarefa, como a nossa).

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2.3.3 Procedimento
» Explicação do objetivo do estudo (verificar a contribuição
da animação no entendimento de mecanismos)
» Explicação da Técnica: Think-aloud.
Participantes verbalizam seus pensamentos
» Gravação em vídeo, para capturar além do áudio, os
movimentos dos participantes apontando a animação.
» Questionário inicial: verificar conhecimentos prévios
» Aquecimento: Descrever uma pintura com “Thinking
Aloud”, enquanto são filmados.

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» Tarefa: Tentar entender o funcionamento do relógio.
» Animação é mostrada
» Apresentação de termos chaves (necessários para os
questionários)
» Trechos da animação são reprisados rapidamente
» Questionário com questões abertas: breve descrição do
funcionamento do relógio
» Questionário eletrônico: verificar respostas
» Questionário final: medição da carga cognitiva

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2.3.4 Medição dos dados
conhecimentos prévios:
Escala de 1 a 7 para conhecimento de física e mecânica
carga cognitiva:
Medição feita por papel e caneta adaptados: Escala de 1 a 5
para os itens Demanda cognitiva, Dificuldade, Performance,
Esforço e Frustração
Gestos:
Foi contado o número de gestos apontando cada parte
citação das partes:
Foi contado o número de menções a cada uma das partes
conceitos:
Os conceitos anotados nos questionários e nos protocolos
do Think-aloud foram avaliados em correto/falso, e contados

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2.4 RESULTADOS
redistribuição da atenção
A variação da velocidade altera a maneira como a atenção é
distribuída pela imagem.

ponteiros

peso

Tempo NorMAl Tempo AcelerAdo

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Na versão normal, Na versão acelerada, os
participantes tendem a participantes tendem a
citar mais os ponteiros mencionar mais a parte
(parte menos importante), central do mecanismo (o
por mais que eles estejam peso), do que as outras
quase parados. (ponteiros).

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Melhor entendimento
Nas descrições escritas sobre o funcionamento da versão
acelerada, houve mais conceitos corretos,
e menos conceitos falsos.
Nas descrições verbais, durante a animação, o número de
conceitos corretos para o “Peso” era maior na versão acelerada

peso

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carga cognitiva
Permanece praticamente a mesma nas duas versões.
Apesar de receber maior quantidade de informações na
versão acelerada, a performance na compreensão da tarefa
é entendida pelos autores como sendo superior.

Possivelmente, os participantes absorvem a informação
de forma diferente na versão acelerada, talvez ignorando
o processamento das partes que se movem muito
rapidamente.

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2.3 DISCUSSÃO:
Contribuições para o Design de
instruções visuais animadas
» Vantagens no uso da manipulação do tempo,
dependendo do tema
» Em temas complexos, a velocidade pode ser usada
estrategicamente para ressaltar aspectos relevantes da
representação;
» A velocidade ideal pode às vezes ser mais lenta ou mais
rápida do que a velocidade realista.
» A redistribuição da atenção do leitor pode ser usada para
fins informacionais (direcionar o olhar, dar enfoque ao
que é mais importante)

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3.
apresentação
Experimento:
Montagem de
quebra-cabeça
Projeto de pesquisa: Design da Informação
em Instruções visuais animadas, 2010
Profª Drª Carla G. Spinillo, Prof. Dr. José Marconi B. de Souza,
Msc. Tiago C. Maia, Guilherme R. Storck, Ariely Oselame

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3.1 O EXPERIMENTO
Avaliar: Desempenho na tarefa
Tarefa: Montagem de quebra-cabeça.

Animações disponíveis em:
Tempo Lento: http://www.youtube.com/watch?v=KGpnVNzstfQ
Tempo Espontâneo: http://www.youtube.com/watch?v=duGOYQA5X6Q
Tempo Acelerado: http://www.youtube.com/watch?v=bDDnhYrbhUA

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3.1.1 Objetivo
Verificar efeitos de tempo de animação em instrução visual
animada no entendimento e realização da tarefa

3.2 MÉTODO
3.2.1 Participantes
Adultos com alto grau de escolaridade
(Estudantes da UTP)
30 pessoas
10 para cada animação (Lenta, Espontânea, Acelerada)
Voluntários

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3.2.2 Material
Animação de montagem de quebra-cabeça:

Tempo leNTo Tempo eSPoNTÂNeo Tempo AcelerAdo
velocidade: 50% velocidade: 100% velocidade: 400%

10 participantes 10 participantes 10 participantes

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Storyboard da animação:

Título Inventarial Animação Produto montado

5s 5s Lento: 170s (v=50%) 5s
Espont.: 85s (v=100%)
Aceler.: 21s (v=400%)

Título 5s
> INTRO (inventarial) 5s > Fade out > Fade in >
> ANIMAÇÃO
> FIM (produto final) 5s > Fade out

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Storyboard + Timeline:

Animação

Título Inventarial Final
Lento: 170s (v=50%)

Espont: 85s (v=100%)
5s 5s 5s

Aceler.: 21s (v=400%)

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Duração da animação manipulada: Duração total:

Tempo Lento: 170s (v: 50%) 185s

Tempo Espontâneo: 85s (v: 100%) 100s

Tempo Acelerado: 21s (v: 400%) 36s

Disponível em:

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Parâmetros técnicos:
Modelagem tridimensional utilizando software 3D Studio
Max, edição de vídeo utilizando o software Adobe Premiere, e
compactação de vídeo utilizando o software Divx Converter.

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3.2.3 Procedimento
» Fazer teste piloto com 6 pessoas (3 para cada animação)
» Peças estão dispostas na mesa, antes do início.
» O participante assiste uma vez ao vídeo,
sem começar a ação.
» O participante pode iniciar a montagem enquanto assiste
o vídeo novamente ou não.
» Filmagem em vídeo
» Entrevista semi-estruturada:
Dificuldades, Opinião e Sugestões.

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4.
Comparação
e discussão
Relação entre os Experimentos
- Compreensão do mecanismo: Relógio de pêndulo
- Desempenho da tarefa: montagem de quebra-cabeça

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Comparação
experimento experimento
FIScHer et al. da pesquisa
Compreensão: Performance:
Relógio de Pêndulo Montagem de quebra-cabeça

» princípio do conceito: » princípio do conceito:
abstrato concreto
» compreensão » compreensão e execução
» mecanismos complexos » procedimental (passo a
passo)

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experimento: Compreensão experimento: Desempenho

Comparação: Natureza da tarefa
» princípio do conceito: » princípio do conceito:
abstrato concreto
» compreensão » compreensão e execução
» mecanismos complexos » procedimental
(passo a passo)

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Comparação: Natureza do objeto de estudo
» Movimento Contínuo » Movimento com Início e Fim
(infinito)
» Movimento Humano,
» Movimento Automático, ou biológico
ou não-biológico (realizado pelo usuário
(independe do usuário)

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Comparação: Aspectos representacionais
» 3D » 3D
» Ausência de agente » Ausência de agente
participante (inexistente) participante (não representado)
» Ponto de vista fictício » Ponto de vista: Olhos do leitor
» Mov. de câmera da tarefa
» Sem mov. de câmera

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Comparação: Procedimento
» Projeto piloto » Projeto Piloto (6 pessoas)
» 32 pessoas » 30 pessoas
» 2 animações » 3 animações
» Gravação em vídeo, » Gravação em vídeo,
Ténica: Think Aloud, Entrevista semi-estruturada,
questionários aberto e
fechado

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Referências Bibliográficas
Fischer, S., Lowe, R.K., & Schwan, S. Effects of Presentation Speed
of a Dynamic Visualization on the Understanding of a Mechanical System. In
R. Sun, & N. Miyake (Eds.), Proceedings of the 28th Annual Conference of the
Cognitive Science Society (pp. 1305-1310). Mahwah, NJ: Erlbaum. 2006.
Disponível em: http://csjarchive.cogsci.rpi.edu/proceedings/2006/docs/p1305.pdf

Lowe, R. K. Extracting information from an animation during complex
visual learning. European Journal of Psychology of Education, 14 (2),
pp. 225-244. 1999.

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Referências Bibliográficas
Animações do experimento de FISCHER et al. (2006):
http://www.iwm-kmrc.de/cybermedia/cs06-tempo/

Animações do experimento do Projeto Design da
informação em instruções visuais animadas:

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Manipulação
do TEMpo
na animação instrucional
Guilherme R. Storck
gstorck@gmail.com
guilhermestorck.com.br

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Instructional animation: changing presentation speed

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