A case study based on the use of augmented reality integrated with the textbook

Junior, João Ferreira Sobrinho; Mesquita, Nyuara Araújo da Silva

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Ciência & Educação (Bauru)

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Sumário

ARTIGO ORIGINAL • Ciênc. educ. (Bauru) 29 • 2023 • https://doi.org/10.1590/1516-731320230011 copy

A case study based on the use of augmented reality integrated with the textbook

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Abstract:

The objective in this article is to investigate the use of Augmented Reality as to its feasibility and viability in terms of integration with the textbook, based on a digital educational game. In order to reach the proposed objective, a case study was carried out in which data were collected through focus groups. Based on textual discourse analysis, the categories feasibility and viability of the AR game in a pedagogical context were discussed. We identified that the proposal is feasible, both in the development and practical implementation of the game, and for the affordances of AR in teaching. Regarding feasibility, we observed that AR is a digital technology that can be included as Digital Educational Objects (OED) in textbooks. However, the social/economic scenarios of inequalities, and the educational policies in Brazil regarding teacher training, pose challenges to this proposal.

Keywords:
Textbook; Science teaching; Pedagogical games; Augmented reality; Learning techniques

	Autores	Estática	Dinâmica
	Autores	Sem interação	Restrita interação	Alta interação
1	*Parhizkar et al.* (2011)**PARHIZKAR, B.; TAN YI SHIN; LASHKARI, A. H.; YAP SING NIAN. Augmented reality children storybook (ARCS). In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON FUTURE INFORMATION TECHNOLOGY,13., 2011, Singapor. Proceedings [...]. Singapore: IACSIT Press, 2011. p. 1-4.	Áudio; Objeto em 3D
2	Behzadan; Kamat (2013)BEHZADAN, A. H.; KAMAT, V. R. Enabling discovery-based learning in construction using telepresent augmented reality. Automation in Construction, Amsterdam, v. 33, p. 3-10, 2013. Doi: https://doi.org/f43p66. https://doi.org/f43p66....	Objeto em 3D
3	Billinghurst; Kato; Poupyrev (2001)BILLINGHURST, M.; KATO, H.; POUPYREV, I. The MagicBook: moving seamlessly between reality and virtuality. IEEE Computer Graphics and Applications, Piscataway, US, v. 21, n. 3, p. 6-8, 2001. Doi: https://doi.org/ddc3bs. https://doi.org/ddc3bs....	Objeto em 3D
4	Martín Gutierrez; Meneses Fernández (2014)MARTÍN GUTIERREZ, J.; MENESES FERNÁNDEZ, M. D. Applying augmented reality in engineering education to improve academic performance & student motivation. International Journal of Engineering Education, Dublin, v. 30, n. 3, p. 625-635, 2014.	Objeto em 3D
5	Stoyanova; Kafadarova; Petrova (2015)STOYANOVA, D.; KAFADAROVA, N.; PETROVA, S. S. Enhancing elementary student learning in natural sciences through mobile augmented reality technology. Bulgarian Chemical Communications, Sofia, v. 47, p. 533-537, 2015.	Objeto em 3D
6	Díaz; Hincapié; Moreno (2015)	Objeto em 3D	Toque no ecrã
7	Wu; Wu; Yu (2016)WU, Y.; WU, Y.; YU, S. An augmented-reality interactive card game for teaching elementary school students. International Scholarly and Scientific Research & Innovation, v. 10, n. 1, p. 37-41, 2016. Doi: https://doi.org/jzsz. https://doi.org/jzsz....	Objeto em 3D	Toque no ecrã	Jogo com QR
8	Orcera Exposito; Moreno Fuentes; Risueño Martínez (2017)ORCERA EXPOSITO, E.; MORENO FUENTES, E.; RISUEÑO MARTÍNEZ, J. J. Aplicación de las TAC en un entorno aicle: una experiencia de innovación en educación primaria. Aula de Encuentro, Jaén, v. 19, n. 1, p. 143-162, 2017. Disponível em: https://tinyurl.com/z5unmxkp. Acesso em: 2 mar. 2023. https://tinyurl.com/z5unmxkp....	Objeto em 3D	Toque no ecrã
9	Toledo Morales; Sánchez García (2017)TOLEDO MORALES, P.; SÁNCHEZ GARCÍA, J. M. Realidad aumentada en educación primaria: efectos sobre el aprendizaje. Revista Latinoamericana de Tecnología Educativa: RELATEC, Extremadura, v. 16, n. 1, p. 79-92, 2017. Doi: https://doi.org/jztg. https://doi.org/jztg....	Objeto em 3D
10	Salinas; González-Mendívil (2017)SALINAS, P. S.; GONZÁLEZ-MENDÍVIL, E. G. Augmented reality and solids of revolution. International Journal on Interactive Design and Manufacturing, India, v. 11, n. 4, p. 829-837, 2017.	Objeto em 3D ; Vídeos	Toque no ecrã
11	Wang (2017)WANG, Y. H. Exploring the effectiveness of integrating augmented reality-based materials to support writing activities. Computers & Education, Oxford, UK, v. 113, p. 162-176, 2017. Doi: https://doi.org/gjkz89. https://doi.org/gjkz89....	Objeto em 3D
12	*Domínguez-Gutu et al. (2020)*DOMÍNGUEZ-GUTU, J.; GORDILLO-ESPINOZA, TREJO-TREJO, G. A.; CONSTANTINO GONZÁLEZ, F. E. Impacto de la realidad aumentada en el rendimiento académico de los estudiantes de educación primaria en la enseñanza de las ciencias naturales. Revista de Educación Técnica, Lima, v. 4, n. 12, p. 1-12, 2020. Doi: https://doi.org/jzsq. https://doi.org/jzsq....	Objeto em 3D	Toque no ecrã
13	*Aladin et al. (2020)*ALADIN, M. Y. F.; ISMAIL, A. W.; SALAM, M. S. H.; KUMOI, R.; ALI, A. F. AR-TO-KID: a speech-enabled augmented reality to engage preschool children in pronunciation learning. IOP Conferernce Series: materials sciences and engineering, Bristol, UK, v. 979, p. 1-12, 2020. Doi: https://doi.org/jzsk. https://doi.org/jzsk....	Áudio; Objeto em 3D
14	*Pozo-Sánchez et al.* (2021)**POZO-SÁNCHEZ, S.; LOPEZ-BELMONTE, J.; MORENO-GUERRERO, A. J.; FUENTES-CABRERA, A. Effectiveness of flipped learning and augmented reality in the new educational normality of the Covid-19 era. Texto Livre, Belo Horizonte, v. 14, n. 2, p. e34260, 2021. Doi: https://doi.org/jzs7. https://doi.org/jzs7....	Objeto em 3D	Toque no ecrã
15	Permana; Dermawi; Izzaty (2021)PERMANA, F.; DERMAWI, R.; IZZATY, S. Development of augmented reality for children book lutung kasarung. Journal of Development Research, Indonesia, v. 5, n. 2, p. 115-118, 2021. Doi: https://doi.org/jzs5. https://doi.org/jzs5....	Objeto em 3D
16	*Rebollo et al.* (2022)**REBOLLO, C.; REMOLAR, I.; ROSSANO, V.; LANZILOTTI, T. Multimedia augmented reality game for learning math. Multimedia Tools and Applications, New York, v. 81, p. 14851-14868, 2022. Doi: https://doi.org/jzs9. https://doi.org/jzs9....	Objeto em 3D	Toque no ecrã	Jogo com QR
17	Aborokbah (2021)ABOROKBAH, M. Using augmented reality to support children with dyslexia. International Journal of Cloud Computing, Geneva, v. 10, n. 1/2, p. 17-25, 2021. Doi: https://doi.org/jzsh. https://doi.org/jzsh....	Áudio; Vídeo; Objeto em 3D
18	AlNajdi (2022)ALNAJDI, S. M. A. The efectiveness of using augmented reality (AR) to enhance student performance: using quick response (QR) codes in student textbooks in the Saudi education system. Education Technology Research and Development, New York, v. 70, p. 1105-1124, 2022. Doi: https://doi.org/grm4pn. https://doi.org/grm4pn....	Vídeo
19	Wibowo; Putri; Saputri (2022)WIBOWO, D. W.; PUTRI, I. K.; SAPUTRI, L. Integration of augmented reality and voice recognition in learning english for children. Journal of Applied Intelligent System, Indonesia, v. 7, n. 2, p. 103-110, 2022. Doi: https://doi.org/jztj. https://doi.org/jztj....	Áudio; Objeto em 3D
20	*Piatykop et al. (2022)*PIATYKOP, O. I.; PRONINA, O. I.; TYMOFIEIEVA, I. B.; PALII, I. D. Early literacy with augmented reality. Educational Dimension, Kryvyi Rih-Ukraine, v. 58, p. 131-148, 2022. Doi: https://doi.org/jzs6. https://doi.org/jzs6....	Objeto em 3D
21	Roumba; Nicolaidou (2022)ROUMBA, E.; NICOLAIDOU, I. Augmented reality books: motivation, attitudes, and behaviors of young readers. International Journal of Interactive Mobile Technologies, Wien, Austria, v. 16, n. 16, p. 59-73, 2022. Doi: https://doi.org/10.3991/ijim.v16i16.31741. https://doi.org/10.3991/ijim.v16i16.3174...	Áudio; Objeto em 3D
22	Hassan; Rahim; Shin (2022)HASSAN, S. A.; RAHIM, T.; SHIN, S. Y. ChildAR: an augmented reality-based interactive game for assisting children in their education. Universal Access in the Information Society, Heidelberg, v. 21, p. 545–556, 2022. Doi: https://doi.org/jzst. https://doi.org/jzst....	Objeto em 3D	Toque no ecrã
23	Mashar; Dani; Muhallim (2022)MASHAR, M.; DANI, A. A. H.; MUHALLIM, M. Augmented reality for solar system learning. Pena Teknik, Indonesia, v. 7, n. 2, p. 69-78, 2022. Doi: https://doi.org/jzs2. https://doi.org/jzs2....	Objeto em 3D	Toque no ecrã
24	*Sirumapea et al. (2022)*SIRUMAPEA, A.; RAMDHAN, S.; FERAWATI, F.; NURRIZKIYADIET, R. Augmented reality technology for learning introduction media of various vegetables android based using unity. Journal of Sisfotek Global, Indonesia, v. 12, n. 1, p. 58-64, 2022. Doi: https://doi.org/jztc. https://doi.org/jztc....	Objeto em 3D	Toque no ecrã
25	*Rini et al. (2022)*RINI, D. R.; WISESA, A. M.; WULANDARI, R. T.; PRIHANDINI, T. F. Innovation for early childhood based on augmented reality. In: WONORAHARDJO, S.; HABIDDIN, S. K. (ed.). Improving assessment and evaluation strategies on online learning: proceedings of the 5th International Conference on Learning Innovation (ICLI 2021), Malang, Indonesia, 29 July 2021. London: Taylor & Francis, 2022. p. 16-22.	Objeto em 3D	Toque no ecrã

Nº	Participante	Rede/Pós	Etapa de Ensino	Leciona	Grau de instrução
1	Hidrogênio	Federal	Ensino médio	Química	Mestrado
2	Nitrogênio	Estadual	Ensino fundamental	Ciências	Mestrado
3	Sódio	Estadual	Ensino médio	Química	Graduação
4	Oxigênio	Estadual	Ensino fundamental	Física	Mestrado
5	Carbono	Mestrado em Ensino de Ciências	Ensino médio	Química	Graduação
6	Argônio	Municipal	Ensino fundamental	Ciências	Mestrado
7	Nióbio	Federal	Ensino fundamental	Química	Mestrado
8	Fósforo	Federal	Ensino fundamental	Ciências	Doutorado
9	Ouro	Federal	Ensino fundamental	Ciências	Mestrado
10	Rádio	Federal	Ensino fundamental	Química	Doutorado
11	Hélio	Federal	Ensino fundamental	Ciências	Mestrado
12	Potássio	Federal	Ensino fundamental	Química	Mestrado

Encontro do dia __/__/__

Horário inicial: __h__

Horário final: __h__

Grupo: Professores das redes municipal, estadual e federal em regência de sala, e que ministrem disciplinas de ciências, física, química ou biologia. Ou pesquisadores vinculados a cursos strictu sensu de áreas das ciências.

Moderador: João Ferreira Sobrinho Junior

Pesquisador: Nyuara Araújo da Silva Mesquita

Registro: Gravação de áudio e anotações

Objetivo(s): Validar o uso da Realidade Aumentada quanto à sua executabilidade e viabilidade, de forma integrada ao livro didático, a partir de um jogo educativo digital.

Ferramenta/Suporte: Um jogo educativo digital em RA chamado de FotossínteseAR desenvolvido como aplicativo de smartphone – sob o sistema operacional Android – e integrado ao livro didático de ciências, a partir das imagens já presentes no próprio livro e que estão relacionadas à fotossíntese.

Aplicação da Atividade

Início da gravação de áudio e anotações que sejam julgadas pertinentes pelo pesquisador/moderador, e que tal somente se encerrar ao término na aplicação, exceto pelo intervalo.

Primeira Parte – Orientações iniciais (15 minutos)

• Agradecimento inicial pelo moderador e pesquisador;

• Orientações gerais acerca do papel de cada um na aplicação, pelo moderador;

• Apresentação da temática pelo pesquisador;

• Abertura para dúvida dos participantes.

Segunda Parte – Atividade prática com a interação mista (50 minutos)

• O pesquisador faz a apresentação do jogo digital intitulado FotossínteseAR.

• De antemão, o pesquisador já terá indicado aos participantes o repositório que devem baixar o jogo educativo digital;

• Aos participantes que ainda não tiverem feito o download. O pesquisador indicará que o façam nesse momento, a partir do repositório indicado seja pela internet do lugar ou mesmo seus próprios dados móveis. Caso seja impossibilitado tais saídas, o pesquisador a partir do notebook ou mesmo por envio diretamente ou por rede social compartilhará o arquivo do jogo digital e então, o próprio pesquisador poderá auxiliar na instalação, caso seja necessário, dessa forma, pretende-se minimizar problemas desse tipo;

• Após a instalação por todos os participantes, eles farão o uso do jogo educativo digital;

• O moderador supervisionará este momento de prática e o pesquisador, caso for chamado por algum participante, irá dirimir dúvidas que surgirem.

Intervalo - Lanche (20 minutos)

Terceira Parte – Discussão (20 minutos)

• O moderador instigará a discussão inicial que partirá de perguntas-chave baseadas no objetivo apresentado nesse roteiro.

O objetivo presente no roteiro é:

Validar o uso da Realidade Aumentada quanto à sua executabilidade e viabilidade, de forma integrada ao livro didático, a partir de um jogo educativo digital.

Assim, as perguntas-chaves aos participantes serão:

– Vocês já leram ou têm conhecimento sobre realidade aumentada, onde? como?

– Depois de jogar (ou usar esse material) vocês acham que esse é um material que pode ser classificado como uma inovação pedagógica contemporânea?

– O que vocês acharam dessa proposta de integração entre o LD e a tecnologia, é viável?

– O que seria necessário para implementá-la e o que vocês enxergam como dificuldades para essa implementação?

– Cite melhorias que o jogo pode ter?

Quarta Parte – Finalização (05 minutos)

• Agradecimento final pelo moderador e pesquisador;

• Abertura para palavras finais aos participantes (caso desejem).

Executabilidade		Viabilidade
	Ferramenta à compreensão de conceitos microscópicos		Necessidade da formação de professores
	Problemas na execução do jogo		Acesso a aparatos digitais
	Facilidade do uso das tecnologias pelos alunos		Desenvolvimento dos jogos em RA
	Ensino em consonância com o aluno imerso no mundo digital		Uso do aparato digital em sala de aula

Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Ciências, campus de Bauru. Av. Engenheiro Luiz Edmundo Carrijo Coube, 14-01, Campus Universitário - Vargem Limpa CEP 17033-360 Bauru - SP/ Brasil , Tel./Fax: (55 14) 3103 6177 - Bauru - SP - Brazil
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[1] Autor correspondente: joffersoju@ufg.br