As habilidades espaciais, em particular a de visualização, são intensamente requeridas por inúmeras profissões artísticas, técnicas e científicas. Muitos estudos mostram que a visualização espacial pode ser desenvolvida e melhorada através de atividades apropriadas, por exemplo, os cursos de Desenho Técnico e Geometria Descritiva. Este trabalho propõe a especificação e o desenvolvimento de uma ferramenta didática para apoio ao ensino de Geometria Descritiva baseada em técnicas de Realidade Virtual, em especial a estereoscopia. A ferramenta proposta destina-se a permitir a execução dinâmica de construções geométricas tridimensionais, possibilitando a criação de situações espaciais pelo usuário, neste caso, o professor em sala de aula. Visando incrementar a percepção das relações espaciais entre os elementos representados, foi adotada a projeção estereoscópica passiva, o que permitirá aos estudantes a visualização da geometria em três dimensões, com percepção da profundidade. Além disso, a ferramenta inovadora proposta se caracteriza como uma solução de baixo custo e viável para uso por grandes grupos. A metodologia de avaliação utilizada na pesquisa experimental envolveu três grupos distintos de estudantes: controle, teste-estéreo e teste-mono. O primeiro recebeu instrução convencional de Geometria Descritiva enquanto que os demais foram expostos à nova ferramenta, operando em modo estereoscópico e, no terceiro caso, sem este recurso. Os principais efeitos do uso do sistema nas aulas tradicionais de Geometria Descritiva indicaram que os três grupos de estudantes analisados apresentaram melhoras no desenvolvimento de suas habilidades espaciais. No entanto, não foi possível detectar diferença estatisticamente significativa pela análise dos ganhos médios proporcionados pelos tratamentos diferenciados empregados na pesquisa experimental. Além da avaliação quantitativa, a pesquisa envolveu a aplicação de uma avaliação qualitativa, que indicou melhor aceitação da ferramenta pelos estudantes, se comparada aos métodos convencionais de ensino. Os resultados obtidos mostraram que a tecnologia estereoscópica se apresenta como uma boa alternativa a ser explorada em sala de aula contribuindo para a aprendizagem do tema. / Spatial skills, specially visualization, are intensely required by numerous artistic, technical and scientific professions. Many studies show that spatial visualization can be developed and improved through appropriate activities like, for example, Technical Drawing and Descriptive Geometry courses. This work proposes the specification and development of a didactic tool to support teaching of Descriptive Geometry based on Virtual Reality techniques, particularly the stereoscopy. The tool is designed to enable the dynamic execution of three-dimensional geometric constructions, allowing the creation of spatial situations by the user, i.e. the teacher in the classroom. Aiming to increase the perception of spatial relationships between the elements represented, a passive stereoscopic projection was adopted, which will allow students to visualize the geometry in three dimensions, with depth perception. In addition, the proposed innovative tool represents a low cost solution, feasible for using by large groups. The evaluation methodology used in the experimental research involved three separate groups of students: control, mono-test and stereo-test. The first received conventional instruction in Descriptive Geometry while the others were exposed to the new tool, operating in stereo mode and, the third case, without this feature. The main effects of system usage in traditional classes of Descriptive Geometry indicated that the three groups of students showed improvements in the development of their spatial skills. However, no statistically significant difference was verified by analysis of the mean gain provided by the different treatments used in the experimental research. In addition to the quantitative evaluation, the research involved the application of a qualitative evaluation, which indicated the tool was better accepted by students, if compared to the conventional methods of teaching. The obtained results showed that stereoscopic technology is a good alternative to be used in the classroom, contributing to the learning of the theme.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:48:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cecilia_Oliveira_Boanova_Dissertacao.pdf: 1779701 bytes, checksum: 4f6b425c6c5d7f70a255672f440bf502 (MD5) Previous issue date: 2011-04-19 / This dissertation was aimed at planning, implementing and evaluating a teaching practice based on the historical-cultural perspective of Vygotsky and focused on the construction of specific knowledge about Lines (Retas), content topic of the discipline Descriptive Geometry (DG), part of the vocational course in Furniture Design at the Instituto Federal Sul-rio-grandense (Pelotas Campus). The teaching practice was developed from two pilot studies and aimed to overcome the usual difficulties of learning in this discipline, besides developing spatial reasoning in students. This kind of reasoning is seen as an important superior psychological function and the teaching practice sprang from the hypothesis that such a function can be developed through learning GD. The teaching practice was characterized by: a) offering students courses of reasoning to be imitated (in the Vygotskian sense of the term); b) going from the simplest to the most complex contents; c) using concrete materials and examples from everyday life to impart sense to the concepts; and d) using writing to systematize and deepen student learning and allow the teacher to monitor such learning. The assessment of the teaching practice was carried out by means of a quasi-experimental, qualitative design. The instruments for data collection were: focus groups; documentary analysis of exercises, tests and questionnaires, produced by the students; and unstructured observations conducted by the teacher. The content analysis of collected data indicated that there was adequate internalization of knowledge, on the part of students, albeit with varying degrees of thoroughness and time required for learning: they all passed. The analysis also suggested that these results were achieved through the dialogic and collaborative interactions that occurred between teacher and students during the exercises, assessment tests, and explanations aided by the use of concrete materials and examples of daily life. The use of writing also constituted an important tool, indicating that it can assist in the development of spatial reasoning through the conscience fostered by scientific concepts, as well as help the teacher to monitor the process of internalization of these concepts by students. The teaching practice analyzed presents potential to contribute to the discussions aimed at improving the processes of teaching and learning GD, although such practice is far from constituting a closed proposal, since some of its aspects need to be further studied and modified / A dissertação visou a planejar, implementar e avaliar uma prática de ensino, embasada na Perspectiva Histórico-cultural de Vygotsky, voltada à construção dos conhecimentos específicos sobre Retas, conteúdo integrante da disciplina de Geometria Descritiva (GD), do curso profissionalizante em Design de Móveis do Instituto Federal Sul-rio-grandense (Campus de Pelotas). A prática de ensino foi desenvolvida a partir de dois Estudos Piloto e teve como objetivo superar as habituais dificuldades de aprendizagem nessa disciplina, bem como desenvolver o raciocínio espacial nos estudantes que dela participaram. Esse tipo de raciocínio é visto como uma importante função psicológica superior e partiu-se da hipótese de que pode ser desenvolvido por meio do aprendizado da GD. A prática de ensino caracterizou-se por: a) oferecer cursos de raciocínio para serem imitados (no sentido Vygotskyano do termo) pelos estudantes; b) partir de elementos mais simples até chegar aos mais complexos; c) usar materiais concretos e exemplos da vida diária para dar sentido aos conceitos; e d) usar a escrita para sistematizar e aprofundar a aprendizagem dos estudantes e possibilitar, à professora, o acompanhamento dessa aprendizagem. A avaliação da prática de ensino foi levada a cabo por meio de um procedimento quase experimental, de caráter qualitativo. Os instrumentos para a coleta de dados foram: grupo focal; análise documental de provas, exercícios e questionários, produzidos pelos estudantes; e observações não estruturadas realizadas pela professora. A análise de conteúdo dos dados coletados indicou que houve internalização adequada dos conhecimentos trabalhados, por parte dos estudantes, embora com graus variáveis de completude e tempo necessário para aprendizagem: todos foram aprovados. A análise também sugeriu que esses resultados foram alcançados por meio das interações dialógicas e colaborativas, ocorridas entre professora e estudantes, nos momentos de exercícios, nas provas e durante as explicações usando material concreto e exemplos da vida diária. O uso da escrita também se configurou numa importante ferramenta, indicando que ela pode auxiliar no desenvolvimento do raciocínio espacial, pela tomada de consciência dos conceitos científicos que fomenta, bem como auxiliar o professor a acompanhar o processo de internalização desses conceitos, por parte dos estudantes. Assim, considera-se que a prática de ensino, no formato configurado nesta pesquisa, apresenta potencial para contribuir para a discussão que visa a melhorias nos processos de ensino e aprendizagem da GD, embora esteja longe de ser uma proposta fechada, pois nela há pontos que poderiam ser mais estudados e modificados

A tecnologia CAD com suas vantagens incomparáveis ao desenho através dos instrumentos tradicionais provocou a necessidade da reestruturação nos currículos das diversas universidades, no que concerne aos conteúdos programáticos e metodologias utilizadas no ensino de Desenho. Este trabalho apresenta um levantamento e uma análise das abordagens de ensino da Expressão Gráfica adotado pelos diversos cursos de engenharia do nosso país e no exterior. Objetiva o mesmo, contribuir para a modernização do ensino do desenho com a integração da computação gráfica e o uso das novas tecnologias na formação de profissionais para um mercado de trabalho cada dia mais exigente e globalizado. / The CAD technologies, with its incomparable advantages over the traditional drawing instruments has led the contents and the traditional teaching methodologies of Engineering Drawing inadequate, demanding a reformulation of the subject at several universities. This work present a survey and a analysis of the teaching approaches of Engineering Drawing adopted by several engineering courses of Brazil. It aims to contribute to the modernization of the teaching of the drawing by using new technologies in order to prepare the professionals for a more competitive market.

A Geometria Descritiva é uma disciplina abstrata e complexa por sua origem lógica e visual. É de fundamental importância para o desenvolvimento da imaginação e criatividade espacial, assim como para qualquer estudo que envolva projeto. Os aprendizes apresentam dificuldades ao iniciar o estudo da disciplina, principalmente no entendimento do processo de representação por vistas ortogonais. Devido às características da disciplina, a mesma demanda material didático especializado. A tecnologia atual permite produzir e entregar materiais instrucionais em diversos formatos, inclusive através de simulações de ambientes tridimensionais em tempo real. Nesse contexto, a presente pesquisa tem por objetivo desenvolver e avaliar um protótipo de ferramenta interativa de ensino, na forma de recurso didático tecnológico, para auxílio no entendimento do processo de representação por vistas ortogonais. O processo de desenvolvimento foi realizado a partir da metodologia ADDIE do design instrucional em conformidade com os princípios de usabilidade do design de interação. O recurso foi implementado a partir da metodologia ágil Scrum da engenharia de software. Como resultado, aponta-se que a utilização do recurso desenvolvido poderia contribuir no entendimento da disciplina de Geometria Descritiva, possibilitando a concretização dos processos da disciplina. / The Descriptive Geometry is an abstract and complex discipline due to its logical and visual source. It is essential for the development of spatial imagination and creativity as well as any study involving project and design. The learners find it difficult to begin the study of the discipline, especially in understanding the process of representation by orthographic views. Because of these discipline characteristics, it needs specialized courseware. The current technology allows to produce and deliver instructional materials in several formats, including real time three-dimensional environment simulation. In this context, the objective of the current research is to develop and to evaluate a prototype of interactive learning tool, shaped in a technological teaching resource for assistance in understanding the representation process by orthogonal views. The development process was done through the ADDIE methodology from instructional design following the usability principles of interaction design. The resource was implemented using Scrum agile methodology of software engineering. The result points out that the usage of the developed resource could contribute to the understanding of Descriptive Geometry discipline, enabling the concretization of discipline’s process.

Esta tese consiste em um estudo sobre a concepção do conhecimento da Geometria nos cursos superiores de Arquitetura. Durante três semestres, desenvolvemos uma proposta de abordagem transdisciplinar no ensino da Geometria Descritiva, junto a seis turmas de estudantes da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, que se constituiu no ensino dos conceitos geométricos, compreendidos em suas relações e interdependências com seus entornos histórico / culturais/ filosóficos/ epistemológicos. Aliados a esta postura, introduzimos os conceitos genéricos de solidariedade e criatividade, na forma de migrações conceituais pelos campos geométrico/arquitetônicos, como instrumento instigador do resgate na compreensão da humanidade do conhecimento científico. Discutimos, neste estudo, a receptividade dos estudantes em relação a estas abordagens e às dificuldades verificadas no desenvolvimento destas propostas. Para analisar a concepção de conhecimento advinda destas implementações, utilizamos como referencial teórico o Paradigma da Complexidade, na ótica de Edgar Morin. Finalizando este trabalho, aproximamos as nossas interpretações do conceito de utopia, na perspectiva de Ernst Bloch, na qual encontramos a reafirmação do movimento como componente central dos fenômenos estudados, com a evidência de sua inexorabilidade na compreensão do conhecimento, do ser humano e da vida. / This thesis is a study about the conception of knowledge on Geometry in the graduation programs of Architecture. For three semesters we have developed a proposal of a cross disciplinary approach in the teaching of Descriptive Geometry with six groups of architecture students from the Pontifical Catholic University of Rio Grande do Sul. The proposal involved the teaching of geometric concepts and their relationships and interdependencies with historical, cultural, philosophical and epistemological contours. Along with such approach, we have introduced generic concepts of solidarity and creativity in the form of conceptual migrations through geometric and architectural fields, as an instigating instrument to rescue the understanding of the humanitarian aspect of scientific knowledge. We discussed, in this study, the receptive attitude from the students in terms of these approaches and the difficulties faced in order to develop them. To analyze the concept of knowledge resulting from such implementations, we used as theoretical background the Paradigm of Complexity, in the view of Edgar Morin. We finally approximated our interpretations to the concept of utopia, in the perspective by Ernst Bloch, in which we found the reaffirmation of movement as the central component of the investigated phenomena, with the evidence of its inexorability in the understanding of knowledge, human beings and life.

Esta tese consiste em um estudo sobre a concepção do conhecimento da Geometria nos cursos superiores de Arquitetura. Durante três semestres, desenvolvemos uma proposta de abordagem transdisciplinar no ensino da Geometria Descritiva, junto a seis turmas de estudantes da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, que se constituiu no ensino dos conceitos geométricos, compreendidos em suas relações e interdependências com seus entornos histórico / culturais/ filosóficos/ epistemológicos. Aliados a esta postura, introduzimos os conceitos genéricos de solidariedade e criatividade, na forma de migrações conceituais pelos campos geométrico/arquitetônicos, como instrumento instigador do resgate na compreensão da humanidade do conhecimento científico. Discutimos, neste estudo, a receptividade dos estudantes em relação a estas abordagens e às dificuldades verificadas no desenvolvimento destas propostas. Para analisar a concepção de conhecimento advinda destas implementações, utilizamos como referencial teórico o Paradigma da Complexidade, na ótica de Edgar Morin. Finalizando este trabalho, aproximamos as nossas interpretações do conceito de utopia, na perspectiva de Ernst Bloch, na qual encontramos a reafirmação do movimento como componente central dos fenômenos estudados, com a evidência de sua inexorabilidade na compreensão do conhecimento, do ser humano e da vida. / This thesis is a study about the conception of knowledge on Geometry in the graduation programs of Architecture. For three semesters we have developed a proposal of a cross disciplinary approach in the teaching of Descriptive Geometry with six groups of architecture students from the Pontifical Catholic University of Rio Grande do Sul. The proposal involved the teaching of geometric concepts and their relationships and interdependencies with historical, cultural, philosophical and epistemological contours. Along with such approach, we have introduced generic concepts of solidarity and creativity in the form of conceptual migrations through geometric and architectural fields, as an instigating instrument to rescue the understanding of the humanitarian aspect of scientific knowledge. We discussed, in this study, the receptive attitude from the students in terms of these approaches and the difficulties faced in order to develop them. To analyze the concept of knowledge resulting from such implementations, we used as theoretical background the Paradigm of Complexity, in the view of Edgar Morin. We finally approximated our interpretations to the concept of utopia, in the perspective by Ernst Bloch, in which we found the reaffirmation of movement as the central component of the investigated phenomena, with the evidence of its inexorability in the understanding of knowledge, human beings and life.

A Geometria Descritiva é uma disciplina abstrata e complexa por sua origem lógica e visual. É de fundamental importância para o desenvolvimento da imaginação e criatividade espacial, assim como para qualquer estudo que envolva projeto. Os aprendizes apresentam dificuldades ao iniciar o estudo da disciplina, principalmente no entendimento do processo de representação por vistas ortogonais. Devido às características da disciplina, a mesma demanda material didático especializado. A tecnologia atual permite produzir e entregar materiais instrucionais em diversos formatos, inclusive através de simulações de ambientes tridimensionais em tempo real. Nesse contexto, a presente pesquisa tem por objetivo desenvolver e avaliar um protótipo de ferramenta interativa de ensino, na forma de recurso didático tecnológico, para auxílio no entendimento do processo de representação por vistas ortogonais. O processo de desenvolvimento foi realizado a partir da metodologia ADDIE do design instrucional em conformidade com os princípios de usabilidade do design de interação. O recurso foi implementado a partir da metodologia ágil Scrum da engenharia de software. Como resultado, aponta-se que a utilização do recurso desenvolvido poderia contribuir no entendimento da disciplina de Geometria Descritiva, possibilitando a concretização dos processos da disciplina. / The Descriptive Geometry is an abstract and complex discipline due to its logical and visual source. It is essential for the development of spatial imagination and creativity as well as any study involving project and design. The learners find it difficult to begin the study of the discipline, especially in understanding the process of representation by orthographic views. Because of these discipline characteristics, it needs specialized courseware. The current technology allows to produce and deliver instructional materials in several formats, including real time three-dimensional environment simulation. In this context, the objective of the current research is to develop and to evaluate a prototype of interactive learning tool, shaped in a technological teaching resource for assistance in understanding the representation process by orthogonal views. The development process was done through the ADDIE methodology from instructional design following the usability principles of interaction design. The resource was implemented using Scrum agile methodology of software engineering. The result points out that the usage of the developed resource could contribute to the understanding of Descriptive Geometry discipline, enabling the concretization of discipline’s process.

A Geometria Descritiva é uma disciplina abstrata e complexa por sua origem lógica e visual. É de fundamental importância para o desenvolvimento da imaginação e criatividade espacial, assim como para qualquer estudo que envolva projeto. Os aprendizes apresentam dificuldades ao iniciar o estudo da disciplina, principalmente no entendimento do processo de representação por vistas ortogonais. Devido às características da disciplina, a mesma demanda material didático especializado. A tecnologia atual permite produzir e entregar materiais instrucionais em diversos formatos, inclusive através de simulações de ambientes tridimensionais em tempo real. Nesse contexto, a presente pesquisa tem por objetivo desenvolver e avaliar um protótipo de ferramenta interativa de ensino, na forma de recurso didático tecnológico, para auxílio no entendimento do processo de representação por vistas ortogonais. O processo de desenvolvimento foi realizado a partir da metodologia ADDIE do design instrucional em conformidade com os princípios de usabilidade do design de interação. O recurso foi implementado a partir da metodologia ágil Scrum da engenharia de software. Como resultado, aponta-se que a utilização do recurso desenvolvido poderia contribuir no entendimento da disciplina de Geometria Descritiva, possibilitando a concretização dos processos da disciplina. / The Descriptive Geometry is an abstract and complex discipline due to its logical and visual source. It is essential for the development of spatial imagination and creativity as well as any study involving project and design. The learners find it difficult to begin the study of the discipline, especially in understanding the process of representation by orthographic views. Because of these discipline characteristics, it needs specialized courseware. The current technology allows to produce and deliver instructional materials in several formats, including real time three-dimensional environment simulation. In this context, the objective of the current research is to develop and to evaluate a prototype of interactive learning tool, shaped in a technological teaching resource for assistance in understanding the representation process by orthogonal views. The development process was done through the ADDIE methodology from instructional design following the usability principles of interaction design. The resource was implemented using Scrum agile methodology of software engineering. The result points out that the usage of the developed resource could contribute to the understanding of Descriptive Geometry discipline, enabling the concretization of discipline’s process.

A tecnologia CAD com suas vantagens incomparáveis ao desenho através dos instrumentos tradicionais provocou a necessidade da reestruturação nos currículos das diversas universidades, no que concerne aos conteúdos programáticos e metodologias utilizadas no ensino de Desenho. Este trabalho apresenta um levantamento e uma análise das abordagens de ensino da Expressão Gráfica adotado pelos diversos cursos de engenharia do nosso país e no exterior. Objetiva o mesmo, contribuir para a modernização do ensino do desenho com a integração da computação gráfica e o uso das novas tecnologias na formação de profissionais para um mercado de trabalho cada dia mais exigente e globalizado. / The CAD technologies, with its incomparable advantages over the traditional drawing instruments has led the contents and the traditional teaching methodologies of Engineering Drawing inadequate, demanding a reformulation of the subject at several universities. This work present a survey and a analysis of the teaching approaches of Engineering Drawing adopted by several engineering courses of Brazil. It aims to contribute to the modernization of the teaching of the drawing by using new technologies in order to prepare the professionals for a more competitive market.

Esta tese consiste em um estudo sobre a concepção do conhecimento da Geometria nos cursos superiores de Arquitetura. Durante três semestres, desenvolvemos uma proposta de abordagem transdisciplinar no ensino da Geometria Descritiva, junto a seis turmas de estudantes da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, que se constituiu no ensino dos conceitos geométricos, compreendidos em suas relações e interdependências com seus entornos histórico / culturais/ filosóficos/ epistemológicos. Aliados a esta postura, introduzimos os conceitos genéricos de solidariedade e criatividade, na forma de migrações conceituais pelos campos geométrico/arquitetônicos, como instrumento instigador do resgate na compreensão da humanidade do conhecimento científico. Discutimos, neste estudo, a receptividade dos estudantes em relação a estas abordagens e às dificuldades verificadas no desenvolvimento destas propostas. Para analisar a concepção de conhecimento advinda destas implementações, utilizamos como referencial teórico o Paradigma da Complexidade, na ótica de Edgar Morin. Finalizando este trabalho, aproximamos as nossas interpretações do conceito de utopia, na perspectiva de Ernst Bloch, na qual encontramos a reafirmação do movimento como componente central dos fenômenos estudados, com a evidência de sua inexorabilidade na compreensão do conhecimento, do ser humano e da vida. / This thesis is a study about the conception of knowledge on Geometry in the graduation programs of Architecture. For three semesters we have developed a proposal of a cross disciplinary approach in the teaching of Descriptive Geometry with six groups of architecture students from the Pontifical Catholic University of Rio Grande do Sul. The proposal involved the teaching of geometric concepts and their relationships and interdependencies with historical, cultural, philosophical and epistemological contours. Along with such approach, we have introduced generic concepts of solidarity and creativity in the form of conceptual migrations through geometric and architectural fields, as an instigating instrument to rescue the understanding of the humanitarian aspect of scientific knowledge. We discussed, in this study, the receptive attitude from the students in terms of these approaches and the difficulties faced in order to develop them. To analyze the concept of knowledge resulting from such implementations, we used as theoretical background the Paradigm of Complexity, in the view of Edgar Morin. We finally approximated our interpretations to the concept of utopia, in the perspective by Ernst Bloch, in which we found the reaffirmation of movement as the central component of the investigated phenomena, with the evidence of its inexorability in the understanding of knowledge, human beings and life.