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Software educacional baseado em gamificação para vigilância sanitária: promovendo processos de interação e colaboração entre estudantes e a chatbot Dóris®
Apoio:
FAPERGS SEBRAE/RS 03/2021 Programa de apoio a projetos de pesquisa e de inovação na área de Educação Básica – PROEdu
A equipe do projeto é multidisciplinar e possui experiência no desenvolvimento de pesquisas científicas e tecnológicas, com ênfase em aplicações na área da saúde e com o uso de tecnologias computacionais e de interação humano-computador, sendo formada pelas professoras Daniela Duarte da Silva Bagatini (Departamento de Engenharias, Arquitetura e Computação da UNISC), Janine Koepp (Departamento de Ciências da Saúde e Programa de Pós-Graduação em Promoção da Saúde da UNISC), Liane Mahlmann Kipper (Departamento de Ciências, Humanidades e Educação, Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Processos Industriais e Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental da UNISC) e Rejane Frozza (Departamento de Engenharias, Arquitetura e Computação e Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Processos Industriais e Programa de Pós-Graduação em Letras da UNISC), além de bolsistas de iniciação científica.
Apoio Técnico e Criativo: Laboratórios dos cursos de Comunicação Social da Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC)
Bolsistas de iniciação científica:
Alexia Garibaldi (Curso de Enfermagem da UNISC)
Ezequiel Servegnini Nunes (Curso de Enfermagem da UNISC)
Gislaine Zandonoto (Curso de Enfermagem da UNISC)
João Medeiros (Curso de Psicologia da UNISC)
Milena Rosa Schwingel (Curso de Enfermagem da UNISC)
Marcos Vinicius Stahler Pires (Curso de Enfermagem da UNISC)
Rayane Severo Puntel (Curso de Enfermagem da UNISC)
Desenvolvimento do aplicativo: Douglas Dotto.
Colaboração: Coordenação dos Laboratórios dos cursos de Comunicação Social da Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC): Willian Fernandes Araújo
Dublagem: Monique Tiecher
Música, vozes ou vocais: Pablo Melo e Cássio Fruet
Gravação e edição: Ismael Dias e Lucas Marques
Violão: Pablo Melo
Gravação e mixagem: Ismael Dias
Foleys: Ismael Dias e Luís Alexandre
RESUMO:
O projeto refere-se ao desenvolvimento de um software educacional para dispositivo móvel, que promova a interação entre equipes de estudantes do ensino básico a partir da colaboração, com idade entre 6 e 10 anos, e capacite-os a elaborar material com as técnicas de storytelling e de gamificação. A interação é mediada por um agente conversacional (chatbot), por meio de texto e voz, que se utiliza do processamento de linguagem natural, a fim de tornar a interação mais próxima da linguagem humana. O domínio é em zoonoses e vigilância sanitária. Este projeto qualifica-se como científico, tecnológico e inovador, já que envolve pesquisa de como integrar chatbot, storytelling, gamificação e colaboração em um software educacional, a fim de proporcionar aos estudantes a construção de conhecimento a partir de trabalho colaborativo e em equipe.
INTRODUÇÃO:
A Figura 1 ilustra a estrutura deste projeto, com o desenvolvimento de um software educacional para dispositivo móvel, baseado em gamificação, envolvendo o público-alvo em um processo de interação por equipes, com auxílio de um agente conversacional (chatbot Dóris®) com conteúdo sobre o domínio abordado.
A Dóris® possui uma base de conhecimento sobre o domínio abordado pelo software educacional que é de zoonoses e vigilância sanitária. Este agente conversacional é responsável pela interação com o público-alvo (crianças entre 6 e 10 anos), estabelecendo uma relação motivadora e emocional, tornando o estudo mais interessante para os estudantes por equipes. A Dóris® possui expressões faciais, como alegria, tristeza, dúvida, indignação, surpresa e atenção, se comunicando por texto e voz.
Durante a interação dos estudantes com o software educacional, estratégias de gamificação são propostas na construção do aprendizado, gerando uma competição saudável entre equipes de estudantes.
A seguir, apresentam-se os assuntos envolvidos nesta proposta.
Agentes conversacionais são programas capazes de conversar com humanos por Processamento de Linguagem Natural (PLN), que é uma das principais ferramentas para interação entre humanos e agentes, por processamento de sinais e análise sintática e semântica (MONTENEGRO, DA COSTA e DA ROSA RIGHI, 2019). Os autores apresentam a taxonomia de um agente conversacional como possuindo: Interação, Diálogo e Arquitetura.
Dóris® é uma agente virtual com múltiplas finalidades e com marca registrada de titularidade da Associação Pró-Ensino em Santa Cruz do Sul (Apesc), mas de direitos autorais da equipe de pesquisa (Certificado de Registro de Marca Processo nº: 915220849; Registro de Direitos Autorais Processo nº: 803.638). Desenvolvida numa parceria entre estudantes e professores pesquisadores, a Agente Dóris® está sendo utilizada em diversas aplicações que envolvem conversação com usuários (COSSUL et al., 2018).
Este projeto com a Dóris® iniciou em 2000 e vem ao longo dos anos se aperfeiçoando constantemente desde seus primeiros trabalhos realizados até o presente momento, pelo Grupo de pesquisa em Sistemas Computacionais de Apoio à Educação (SANTOS et al., 2001), (SILVA, 2002), (MAINIERI et al., 2005), (FROZZA et al., 2009), (FROZZA et al., 2011) , (BORIN et al., 2012), (FLORES et al., 2013), (GRIESANG e FROZZA, 2013), (HOMRICH, FROZZA e SCHREIBER, 2013), (SCHAEFER et al., 2015), (WEGNER et al., 2015), (CABRAL et al., 2016), (CORTES et al., 2016), (FROZZA et al., 2016), (FAGUNDES e FROZZA, 2017) e (COSSUL et al., 2018).
De acordo com Cossul et al. (2018), Dóris® é uma agente virtual do tipo conversacional que possui o objetivo de tornar agradável e mais natural a interação dos usuários com ambientes virtuais de aprendizagem. É capaz de expressar emoções (como tristeza, alegria, surpresa, indignação, expectativa, atenção e neutra, conforme a Figura 2); receber e interpretar informações via texto e áudio; responder com texto, áudio; e orientar ações do usuário. A sua arquitetura é composta por três módulos: perceptivo, cognitivo e reativo (FERREIRA, FROZZA e CRUZ, 2018), conforme mostra a Figura 3.
CONHECENDO MAIS SOBRE O PROJETO...
Storytelling é o ato de contar histórias, sendo possível utilizar diversas mídias para a sua construção, como texto, imagens e cores. Segundo Sole e Wilson (2002), storytelling é o compartilhamento de conhecimento e experiências através de narrativas, com o objetivo de disseminar lições, ideias, conceitos e conexões. Esta técnica não é algo novo ao ser humano, é algo de sua natureza, mas que se torna mais importante de ser praticada, com o objetivo de difundir o conhecimento (ASSIS e PIETROBON, 2009).
A Nacional Storytelling Network (NSN) é uma organização de livre colaboração por usuários e que promove todas as formas com as quais a comunidade de Storytelling é expressa(http://www.storynet.org/resources/whatisstorytelling.html). Indica que a ferramenta Storytelling é “uma arte interativa, que usa palavras e ações para revelar os elementos e imagens de uma história, enquanto encoraja a imaginação dos ouvintes”.
Neste mesmo sentido, a Gamificação (termo utilizado para especificar o uso de elementos de jogos em contextos que não são jogos), tem como propósito gerar engajamento, encorajamento, motivação e enriquecer a experiência dos estudantes na realização das atividades (PELLING, 2011; DETERDING et al., 2011a; DETERDING et al., 2011b; FARDO, 2013). Assim, a gamificação mobiliza os estudantes na busca por objetivos, orientado por uma metodologia focada na resolução de problemas ou temas de discussão no campo da zoonoses e vigilância sanitária.
Segundo Zichermann e Cunningham (2011), diversas mecânicas de gamificação são capazes de produzir respostas estéticas significativas dos estudantes, a partir de estratégias como: Conquistas e recompensas (motiva a realização das atividades de forma correta e podem ser representadas através de medalhas ou méritos obtidos); níveis ou progressão (representar o quão experiente o estudante é no assunto, por meio de barras de progresso e avance para o próximo nível); e, Personalização (permite que o estudante altere parte do ambiente no qual está inserido, ou mesmo, o seu perfil).
Por fim, a preocupação com a usabilidade do sistema está amparada no design de interação. Segundo Rogers et al. (2013), toda interface de software e processo de interação precisa ser projetado, para criar experiências que melhorem e ampliem a forma como as pessoas trabalham, se comunicam e interagem. Existem ferramentas, métodos e técnicas, proporcionadas pela área de Interação Humano-Computador, que auxiliam no planejamento de experiências, desde guidelines de avaliação, até roteiros de testes de usabilidades para serem aplicados com usuários. O mapeamento ou mapa da experiência, por exemplo, é uma ferramenta utilizada para entender uma experiência completa de uma pessoa para atingir um objetivo (KALBACH, 2017). No caso deste projeto, a experiência será contada por meio de Storytelling, evidenciando momentos de valor sobre a situação trabalhada, organizando observações e explorando ações e emoções, além de oportunidades de discussão e de ideias.
Na área da saúde, tem-se a Vigilância Sanitária (VISA) que desenvolve práticas relevantes no Sistema Único de Saúde (SUS), em especial, na área da saúde coletiva, cujas ações estão voltadas para a eliminação, diminuição ou prevenção dos riscos à saúde e de intervir nos problemas sanitários decorrentes do meio ambiente.
O objetivo da Vigilância Sanitária é proteger a saúde da população e está compreendida nas três esferas do governo (federal, estadual e municipal). Na área da educação em saúde a atuação da VISA está voltada também para as questões de integridade dos alimentos oferecidos para as crianças, serviços de interesse da saúde e no monitoramento de questões ambientais voltadas também para vetores (GOLDIM, 2017).
A identificação de riscos (situações e circunstâncias) ou comportamentos de risco é a prioridade da Vigilância Sanitária. Alguns exemplos de programas desenvolvidos que envolvem educação e saúde e que visam diminuir a exposição aos riscos são o EducAnvisa que prepara os profissionais da educação para a prevenção dos riscos e a promoção da saúde associados ao consumo de alimentos saudáveis e ao uso, descarte e armazenamento correto de medicamentos. Além destas, ganham destaque também a questão das zoonoses que buscam juntamente com a vigilância epidemiológica desenvolver ações de educação na comunidade (escolas, famílias e profissionais da saúde) para identificação e notificação precoce de possíveis casos de doenças e seus vetores (GOLDIM, 2017).
As zoonoses são doenças infecciosas transmitidas de animais para homens impactando na saúde pública. Elas se dividem em zoonoses monitoradas, zoonoses de relevância regional ou local e zoonoses emergentes ou reemergentes (BNCC, 2016).
Para este projeto são consideradas as zoonoses que possuem impacto para a saúde pública do estado do Rio Grande do Sul (RS), considerando a sua magnitude, potencial de disseminação, gravidade e vulnerabilidade. Assim, elencou-se para o desenvolvimento do software educacional as seguintes zoonoses: dengue, leptospirose e toxoplasmose.
OBJETIVOS:
O objetivo principal é desenvolver um software educacional para dispositivo móvel, baseado em gamificação, que promova processo de interação e colaboração com estudantes, auxiliado por um agente conversacional (chatbot Dóris®), e elaboração de material por meio da técnica de storytelling.
Foram definidos como objetivos específicos para o desenvolvimento deste projeto:
RESULTADOS:
A equipe do projeto “Software educacional baseado em gamificação para vigilância sanitária: promovendo processos de interação e colaboração entre estudantes e a chatbot Dóris” realizou atividades com o aplicativo Vigilante Sanitário amigo da Dóris® (VIG) junto aos alunos da Escola de Educação Básica Educar-se da UNISC. A atividade consistiu em uma storytelling contada por uma especialista em saúde envolvendo os alunos em uma aventura sobre vigilância sanitária na cidade fictícia de Saúde Ville.
A história iniciou com estudantes curiosos que adoram explorar a cidade. Mas um dia, enquanto brincavam no parque, ouviram falar de três doenças misteriosas que afetavam o município: toxoplasmose, leptospirose e dengue. No andamento da Storytelling, os alunos foram convidados a serem defensores da saúde interagindo com a chatbot Dóris® no aplicativo VIG, para testar conhecimentos sobre o que havia sido aprendido com a história.
Na interação com o VIG os alunos realizaram tarefas focadas na compreensão, sintomas e prevenção das doenças. Após a interação com VIG, os alunos construíram juntos o final da história. No término da atividade, eles receberam os distintivos como defensores da vigilância sanitária e protetores da saúde da comunidade. Também ganharam adesivos, como forma de serem agentes multiplicadores de ações de vigilância sanitária.
REFERÊNCIAS:
ASSIS, Léia F.; PIETROBON, Carlos A. M. Representação do Conhecimento gerando no Processo de Desenvolvimento de Software através de Storytelling. V SBSI (Simpósio Brasileiro de Sistemas de Informação), 2009. Brasília. P. 192-203.
BORIN, M; FROZZA, R.; KIPPER, L.; SCHREIBER, J. N. C. Virtual Learning Environments with Emotional Pedagogical Agents for Training in Organizations. In: International Conference on Industrial Engineering and Operations Management (ICIEOM), Guimarães, Portugal, 2012.
BNCC – Base Nacional Comum Curricular. Secretaria de Vigilância em Saúde. Departamento de Vigilância das Doenças Transmissíveis. Manual de Vigilância, prevenção e controle de zoonoses: normas técnicas e operacionais. Ministério da Saúde. Brasília. 2016. 600 p.
CABRAL, J. L.; FAGUNDES, T. S.; LUX, B.; FROZZA, R. Análise bibliométrica dos temas usabilidade, ambientes virtuais de aprendizagem e pessoas com deficiência. Revista Jovens Pesquisadores, v. 6, p. 15-30, 2016.
CORTES, E. G.; BAGATINI, D. D. da S.; FROZZA, R. Métodos E Técnicas De Processamento De Linguagem Natural Para Chatterbots: Análise De Trabalhos Relacionados. In: XXIII Simpósio de Engenharia de Produção (SIMPEP). Bauru: UNESP, p. 1-12. 2016.
COSSUL, D.; FROZZA, R.; FAGUNDES, B.J.; FERREIRA, G.; KIPPER, L.M.; WITCZAK, M.V.C. Evolução do agente pedagógico emocional Dóris em um ambiente virtual de aprendizagem. In: Editora Poisson. (Org.). Gestão da Produção em Foco. 1ªed. Belo Horizonte: Poisson, Vol. 24, p. 28-38. 2018.
DETERDING, S.; DIXON, D.; KHALED, R.; NACKE, L. (2011) From game design elements to gamefulness: Defining “gamification”. In: MindTrek ’11 Proceedings of the 15th International Academic MindTrek Conference: Envisioning Future Media Environments. 9-15.
DETERDING, S.; SICART, M.; NACKE, L.; O’HARA, K.; DIXON, D. (2011) Gamification: Using game design elements in nongaming contexts. In: Proc. of the 2011 Annual Conference on Human factors in Computing Systems – CHI.
FAGUNDES, B. J.; FROZZA, R. Desenvolvimento De Modelos De Apresentação De Conteúdo Baseados Em Estilos Cognitivos De Aprendizagem. In: Encontro Nacional De Engenharia De Produção, 2017, Joinville. XXXVII ENEGEP – Encontro Nacional de Engenharia de Produção. Joinville: ABEPRO, 2017. p. 1-16.
FARDO, M. L. (2013) A gamificação aplicada em ambientes de aprendizagem. Revista RENOTE – Revista Novas Tecnologias na Educação, Porto Alegre, v.11, nº1, julho.
FERREIRA, G; FROZZA, R; CRUZ, M. E. J. K. Dóris – Agente Virtual para auxílio à Aprendizagem usando Linguagem Natural. UNISC: Santa Cruz do Sul. 2018. (Trabalho de Conclusão do Curso de Ciência da Computação).
FLORES, M. S ; FROZZA, REJANE ; BAGATINI, D. D. S. ; DA CRUZ, M. E. J. K. . Uso de rede neural artificial para determinar o estilo cognitivo do aprendiz. In: XXIV Simpósio Brasileiro de Informática na Educação, 2013.
FROZZA, R., DA SILVA, A. K., LUX, B., DA CRUZ, M. E. K., & BORIN, M. (2009, November). Dóris 3D: Agente pedagógico baseado em emoções. In Brazilian Symposium on Computers in Education (Simpósio Brasileiro de Informática na Educação-SBIE) (Vol. 1, No. 1).
FROZZA, R.; KIPPER, L. M.; FAGUNDES, T. S.; WITCZAK, M. V. C. Táticas De Ensino Em Ambientes Virtuais De Aprendizagem: Perspectivas Em Habilidades Cognitivas. In: XII Congresso Nacional De Excelência Em Gestão & Inovarse, Rio De Janeiro. p 1-11. 2016.
FROZZA, R.; SILVA, A. A. K. da; SCHREIBER, J. N. C.; LUX, B.; MOLZ, K. W.; KIPPER, L. M.; BORIN, M. P.; CARVALHO, A. B. de; BAIERLE, J. L.; SAMPAIO, L. Agentes pedagógicos emocionais atuando em um ambiente virtual de aprendizagem. RENOTE, v. 9, n. 1, 2011.
FROZZA, R.; SILVA, A. K. da; LUX, B.; CRUZ, M. E. J. K da; BORIN, M. Dóris 3D: Agente Pedagógico baseado em Emoções. In: XX SBIE – Simpósio Brasileiro de Informática na Educação, 2009.
GONDIM, Grácia Maria de Miranda. Técnico de Vigilância em Saúde: contexto e identidade. EPSJV. Rio de Janeiro. 2017.
GRIESANG, G.; FROZZA, R. Desenvolvimento de um Mecanismo de Comunicação entre Agentes Pedagógicos em um Ambiente Virtual de Aprendizagem. Dissertação de mestrado. Universidade de Santa Cruz Sul – UNISC, 2013.
HOMRICH, N. C.; FROZZA, R.; SCHREIBER, J. N. C. The use of emotions in student assessment in a virtual learning environment. In: International Conference on Industrial Engineering and Operations Management, Rio de Janeiro: ABEPRO, v. único, p. 1-10. 2013.
KALBACH, Jim. (2017). Mapeamento de experiências: um guia para criar valor por meio de jornadas, blueprints e diagramas. Traduzido por Eveline Vieira Machado. Rio de Janeiro: Alta Books.
MAINIERI, A. G.; FROZZA, R.; Schreiber, J.; Molz, K.; Educational System based on Cognitive styles and/or Learning styles. In: XXVII Annual Conference of the Cognitive Science Society. Stresa, 2005.
MONTENEGRO, J. L. Z.; DA COSTA, C. A.; DA ROSA RIGHI, R. Survey of conversational agents in health. Expert Systems with Applications, v. 129, p. 56-67, 2019.
PELLING, N. (2011) The (short) prehistory of “gamification”. Disponível em: https://nanodome.wordpress.com/2011/08/09/the-short-prehistory-of-gamification/. Acesso em: 18 jun. 2021.
ROGERS, Y. et al. (2013). Design de interação: além da interação humano-computador. [S.l.]: Bookman.
SANTOS, C. T. dos; FROZZA, R.; DAHMER A.; GASPARY, L. P. (2001). Dóris – Um Agente de Acompanhamento Pedagógico em Sistemas Tutores Inteligentes. In: XII Simpósio Brasileiro de Informática na Educação – SBIE – UFES.
SCHAEFER, M.; FROZZA, R; SILVEIRA, R. A.; RUTSATZ, R. F. (2015). Treinamentos E-Learning com estratégia de ensino baseada em animações. XX Congreso Internacional de Informática Eduactiva – TISE. Santiago: Universidad de Chile, v. 11, p. 786-791.
SILVA, L. F. R. da; DIMI: um agente selecionador de estratégias de ensino para sistemas tutores inteligentes. Monografia (graduação) – Universidade de Santa Cruz do Sul, 2002.
SILVEIRA, S. R. et al. (2019). Metodologia do ensino e da aprendizagem em informática [recurso eletrônico] / Sidnei Renato Silveira … [et al.]. – Santa Maria, RS: UFSM, NTE.
SOLE, Deborah; WILSON, Daniel Gray. (2002). “Storytelling in organizations: The Power and Traps of Using Stories to Share Knowledge in organizations.” LILA, Harvard, Graduate School of Education.
WEGNER, W.; FROZZA, R.; BAGATINI, D. D. S.; DA CRUZ, M. E. J. K. (2015). Técnica de clusterização para determinar o estilo cognitivo de usuários em um ambiente virtual de aprendizagem. In: XX Congreso Internacional de Informática Eduactiva – TISE. Santiago: Universidad de Chile. v. 11. p. 444-449. 2015.
ZICHERMANN, G.; CUNNINGHAM, C. (2011) Gamification by Design: Implementing Game Mechanics in Web and Mobile Apps. Sebastopol, CA: O’Reilly Media, Inc.
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