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Estudo compara desempenho de aprendizagem em ambiente de realidade virtual Vs realidade normal

O contexto


Educação e aprendizagem são os objetivos mais importantes de todas as universidades. Para isso, os docentes utilizam diversas ferramentas para chamar a atenção dos estudantes e melhorar sua capacidade de aprendizagem. A realidade virtual se refere à experiência sensorial subjetiva de estar imerso em um mundo mediado por computador, e foi recentemente implementada em ambientes de aprendizagem.


Introdução


A realidade virtual se refere à experiência sensorial subjetiva de estar imerso em um mundo mediado por computador. O acúmulo de evidências [ 1 , 2 ] aponta para a oportunidade emocionante e potencial de integração da tecnologia da realidade virtual em ambientes educacionais, que pode adicionar elementos da realidade para melhorar a compreensão de assuntos complexos, como as ciências da vida (por exemplo, biologia e anatomia) em comparação com o aulas nas quais os estudantes devem imaginar as estruturas de compreensão.


Além disso, os estudantes demonstraram prestar mais atenção ao professor ao fazer contato visual direto [ 3]. No entanto, um professor só é capaz de olhar para um ou dois estudantes por vez durante a aula. Portanto, apresentar aos estudantes uma imagem virtual de um professor pode aumentar sua atenção e, consequentemente, melhorar sua capacidade de aprendizagem, o que pode ser aplicado em um ambiente de aprendizagem eletrônico.


Junto com a crescente evidência empírica de que a realidade virtual é uma ferramenta valiosa de aprendizagem, mais investigações são necessárias para estudar como o uso da realidade virtual pode melhorar a capacidade de aprendizagem dos estudantes. Além disso, poucos estudos se concentraram nas mudanças fisiológicas para entender o efeito da realidade virtual no corpo humano.


Estudos anteriores neste campo compararam a reação cerebral de participantes ansiosos em repouso e sob uma condição de realidade virtual, compararam sinais de eletroencefalograma (EEG) em realidade virtual e a condição de exibição tradicional, analisaram a atividade cerebral em resposta ao aumento níveis de complexidade da tarefa na realidade virtual, empregou uma abordagem de aprendizado profundo para melhorar a taxa de excitação bem acima do nível de precisão de 90% e analisou as reações do coração e do cérebro em diferentes ambientes de realidade virtual


Objetivo do Trabalho


O objetivo do estudo foi investigar a atenção e a capacidade de aprendizagem dos estudantes utilizando a tecnologia de realidade virtual. Também investigamos a variabilidade do estado fisiológico dos estudantes (reação facial) na condição de realidade virtual. Para estudar a atenção e a capacidade de aprendizagem dos estudantes, registramos seus sinais cerebrais (ou seja, sinais de EEG) e, para estudar as reações faciais, registramos seus sinais de eletromiografia (EMG). Para efeito de comparação, também registramos os sinais cerebrais e as reações faciais dos estudantes em uma condição de aprendizagem tradicional em sala de aula. A EMG foi usada para capturar o envolvimento dos músculos faciais durante a percepção visual, que esperávamos ser mais fortemente afetada na condição de realidade virtual.


Neste experimento, mostramos aos estudantes 6 conjuntos de vídeos (3 vídeos na condição 2D e os mesmos 3 vídeos na condição 3D) e, em seguida, investigamos a reação do cérebro e do músculo facial nas condições 2D e 3D usando a teoria do fractal para avaliar a atenção dos estudantes aos vídeos.


Além disso, para investigar a capacidade de aprendizagem, elaboramos três questões com base no conteúdo de cada vídeo (9 questões no total para os 3 vídeos) que foram feitas aos estudantes após assistirem cada vídeo em cada condição. Esse questionário permitiu avaliar em que medida os estudantes absorvem e compreendem o conteúdo dos vídeos.

Os vídeos estavam divididos em 3 temas, biologia, arquitetura e espaço, abaixo um print dos vídeos.

Resultados

A capacidade de aprendizagem dos estudantes foi aumentada na condição tridimensional em comparação com a bidimensional. Além disso, a análise dos sinais fisiológicos mostrou que os estudantes prestaram mais atenção aos vídeos tridimensionais.

Conclusões

uma condição de realidade virtual tem um efeito maior no aumento da capacidade de aprendizagem dos estudantes. A abordagem analítica deste estudo pode ser estendida para avaliar outros sinais fisiológicos de sujeitos em uma condição de realidade virtual.


Autores:

Mohammad H Babini 1 , MSc ; 

Vladimir V Kulish 2 , PhD ; 

Hamidreza Namazi 1 , PhD

Fonte:Journal of Medical Internet Research

Veja o artigo na íntegra: https://www.jmir.org/2020/6/e17945/#app3


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