Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T17:26:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:34:49Z : No. of bitstreams: 1 151355.pdf: 38789853 bytes, checksum: 5b6f36c2785b38cec7f822e83af57f09 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo apresentar uma proposta para um ambiente de aprendizagem em Geometria Descritiva, com ênfase na estereotipagem dos estudantes de engenharia. Esse modelo considera como um dos componentes fundamentais, a motivação do estudante para aprender, uma vez que, o ambiente proposto compreenderá os diferentes estilos e as estratégias de aprendizagem preferidas pelos estudantes. Para alcançar este objetivo, os instrumentos psicométricos de avaliação de tipos de personalidade Keirsey Temperament Sorter (teste de Keirsey) e de estilos de aprendizagem Learning Style Inventory (LSI - teste de Kolb), foram utilizados. Foi realizada uma pesquisa exploratória com a aplicação destes testes aos estudantes dos cursos de engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Com a análise dos resultados, obteve-se a estereotipagem dos estudantes de engenharia, que possibilitou estabelecer as estratégias preferidas desses estudantes. Estes dois componentes são parte dos módulos integrantes do sistema de ensino inteligente auxiliado por computador (Mielke, 1991), que nesse trabalho é proposto como modelo para o referido ambiente.

A Geometria Descritiva (GD) tem por objetivo o estudo e a compreensão de objetos no espaço tridimensional (3D) a partir de suas representações bidimensionais (2D) em um ou mais planos, e vice-versa. No ensino tradicional da GD, os alunos têm dificuldade em transpor a barreira de ordem cognitiva criada no processo de abstração necessário para a compreensão da relação entre as representações bidimensionais e sua correspondência com o objeto tridimensional. A Computação Gráfica e o Design de Interação têm o potencial tecnológico de auxiliar na transposição desta barreira e contribuir para o estudo da Geometria Descritiva melhorando a compreensão espacial. Através do Design de Interação com foco na usabilidade, é possível projetar uma interface para um software de ensino de Geometria Descritiva que relacione as operações nos ambientes 2D e 3D de maneira biunívoca e interativa(em tempo real), compatível com o modo de trabalho gráfico da Geometria Descritiva e suas operações realizadas pelos alunos com o auxílio de instrumentos convencionais do desenho, utilizando para isto a Computação Gráfica. O Objetivo deste trabalho é desenvolver a interface bidimensional do software para o ensino da Geometria Descritiva HyperCAL3D de maneira a permitir a interatividade, mostrando em tempo real as operações descritivas que podem ser feitas tanto no modelo 3D como nas suas representações 2D, sendo visualizadas em ambos ambientes (3D e 2D) simultaneamente para contribuir para o estudo da Geometria Descritiva. Para o desenvolvimento da interface foram investigados os conceitos utilizados na disciplina e os requisitos dos usuários. Foram analisadas as operações realizadas no software, os softwares similares e os modelos conceituais utilizados nas interfaces. Após as intervenções feitas na estrutura de classes e a mudança nas funcionalidades existentes o software foi avaliado por especialistas e pelos usuários (experientes e novatos) em termos de usabilidade. Em uma das avaliações feitas, foi utilizada uma escala S.U.S., onde os usuários classificaram a nova interface como excelente, alcançando 85,41 pontos, bem acima dos 68 pontos de média da escala. / Descriptive Geometry (GD) aims to study and understand objects in three-dimensional space (3D) from their two-dimensional representations (2D) in one or more planes, and vice versa. In traditional GD teaching, students have difficulty transposing the cognitive barrier created in the process of abstraction necessary for understanding the relationship between two-dimensional representations and their correspondence with the three-dimensional object. Computer Graphics and Interaction Design have the technological potential to help transpose this barrier and contribute to the study of Descriptive Geometry in order to improving spatial comprehension. Through Interaction Design with a focus on usability, it is possible to design an interface for Descriptive Geometry teaching software that relates operations in 2D and 3D environments in a biunivocal and interactive (real-time) way, compatible with the graphical work mode of Descriptive Geometry and its operations performed by the students with the aid of conventional instruments of drawing, using for this the Computer Graphics. The objective of this work is to develop the two-dimensional interface of the software HyperCAL3D for the teaching of Descriptive Geometry in order to allow interactivity, showing in real time the descriptive operations that can be done both in the 3D model and in its 2D representations, being visualized in both Environments (3D and 2D) simultaneously to contribute to the study of Descriptive Geometry. For the development of the interface we investigated the concepts used in the discipline and the requirements of the users. The operations performed in the software, the similar software and the conceptual models used in the interfaces were analyzed. After the interventions made in the class structure and the change in the existing functionalities the software was evaluated by experts and users (experienced and novice) in terms of usability. In one of the evaluations made, the S.U.S. scale was used, where users rated the new interface as excellent, reaching 85.41 points, well above the 68 average points of the scale.

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.

Este trabalho analisa a aplicação da proposta de uma nova sequência didática para a disciplina de Geometria Descritiva, que trata do ensino da visualização espacial. A proposta foi desenvolvida a partir da construção das noções de espaço e questões gerais sobre aprendizagem, conhecimento e desenvolvimento possibilitados pelo apoio teórico da Epistemologia Genética de Jean Piaget. A pesquisa, de tipo longitudinal, foi realizada em 4 (quatro) turmas de Curso Técnico em Edificações, sendo utilizado o método Dialético-Didático para o desenvolvimento das aulas. Os dados foram coletados por meio de registros em diários de campo, fotografias e produções gráficas dos alunos. São feitas comparações entre a nova sequência didática e a antiga e apresentadas as possíveis vantagens da utilização da nova sequência, fundamentada no princípio que a construção das noções espaciais se constitui a partir de noções topológicas, na direção de noções projetivas e depois euclidianas. Este trabalho não encerra as pesquisas sobre a melhor sequência didática para a visualização espacial, mas alerta pela busca de uma aprendizagem duradoura e significativa para a vida profissional dos alunos. / This work analyzes the application of the proposed of a new didatic sequence for the discipline of Descriptive Geometry, which deals with the teaching of the spacial visualization. The proposal was developed from the construction of the notions of space and general questions about learning, knowledge and development made possible by the theorical support of Jean Piaget’s Genetic Epistemology. The research, of longitudinal type, was performed in 4 (four) class sizes of Technical Course in Edifications, having been used the Dialectic-Didatic method for the development of the classes. Data were collected through registries in field diaries, photographs and graphic productions of the students. Comparisons are made between the new and the old didatic sequence and the possible advantages of using the new sequence are presented, based on the principle that the construction of spacial concepts is founded upon topological notions toward notions of projective and afterwards Euclideans. This work does not end the researches on the best didatic sequence for spacial visualization, but we believe it is on the right track to provide more chances to develop a lasting and significant learning for the professional life of the students.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-09-11T11:55:12Z No. of bitstreams: 1 2014 - Nelson Rangel Coutinho Neto.pdf: 1017081 bytes, checksum: 48847c819281a97d7502570c6852b27b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-11T11:55:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014 - Nelson Rangel Coutinho Neto.pdf: 1017081 bytes, checksum: 48847c819281a97d7502570c6852b27b (MD5) Previous issue date: 2014-08-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The Descriptive Geometry had its origin during the Napoleonic Age through the mathematician Gaspard Monge. It arrived in Brazil in the early nineteenth century by imposition of D. Jo?o VI. It excelled mainly as part of the curriculum of higher education courses such as Engineering, Architecture and Arts discipline. In high school, teaching Descriptive Geometry is almost extinct, being restricted to only a few more traditional institutions. However, Descriptive Geometry is closely related to the Space Geometry, Analytical Geometry and Differential and Integral Calculus, so that its application in middle school will be of fundamental contribution to the learning of other geometric concepts / A Geometria Descritiva teve sua origem durante a Era Napole?nica atrav?s do matem?tico Gaspard Monge. Chegou ao Brasil no in?cio do s?culo XIX por imposi??o de D. Jo?o VI. Destacou-se basicamente como disciplina integrante de curr?culos de cursos superiores, tais como Engenharia, Arquitetura e Artes. No ensino m?dio, o ensino da Geometria Descritiva est? praticamente extinto, ficando restrito apenas a algumas institui??es mais tradicionais. Entretanto, a Geometria Descritiva se relaciona intimamente com a Geometria Espacial, a Geometria Anal?tica e os C?lculos Diferencial e Integral, de maneira que sua aplica??o no ensino m?dio poder? contribuir para o aprendizado de outros conceitos geom?tricos

Esta tese trata da contextualização da geometria descritiva como sistema de representação na arquitetura. Desenvolve-se a partir da desconstrução da Géométrie descriptive de Gaspard Monge, publicada em 1799, acompanhando a exposição de seu autor desde o conteúdo da capa até a sua última página, de onde são destacadas partes a serem estudadas entre os textos, desenhos e a própria apresentação da obra. Desconstruir a teoria mongeana apresenta-se relevante neste estudo por investigar sobre as lições dadas por Monge em 1799, que coexistem até o momento com outras representações, entretanto sem um questionamento e entendimento epistemológico. Considerando que existem distorções na exposição original das lições mongeanas em obras subseqüentes à Géométrie descriptive e que conceitos de representação determinam limites de compreensão do espaço que implicam na própria arquitetura, este estudo dá abertura de resignificação à teoria original de Monge no ensino de arquitetura. / This thesis is about the descriptive geometry contextualization as an Architecture representation system. It was developed after Gaspard Monge’s Géométrie descriptive deconstruction, published in 1799, accompanying its author exposition since its cover content until its last page, form where parts are detached to be studied among the texts, draws and the own handiwork presentation. To deconstruct Monge’s theory is relevantly presented in this study for investigate Monge’s lessons taught in 1799 that coexists until this moment with different representations, without any question and epistemology understanding. Considering that there are distortions in the original Monge lessons exposition in Géométrie descriptive following handiwork and that its representation concepts determinate limits to the space comprehension that imply the Architecture itself, this study gives opening to Monge’s original theory resignification in the Architecture teaching.

Este trabalho analisa a aplicação da proposta de uma nova sequência didática para a disciplina de Geometria Descritiva, que trata do ensino da visualização espacial. A proposta foi desenvolvida a partir da construção das noções de espaço e questões gerais sobre aprendizagem, conhecimento e desenvolvimento possibilitados pelo apoio teórico da Epistemologia Genética de Jean Piaget. A pesquisa, de tipo longitudinal, foi realizada em 4 (quatro) turmas de Curso Técnico em Edificações, sendo utilizado o método Dialético-Didático para o desenvolvimento das aulas. Os dados foram coletados por meio de registros em diários de campo, fotografias e produções gráficas dos alunos. São feitas comparações entre a nova sequência didática e a antiga e apresentadas as possíveis vantagens da utilização da nova sequência, fundamentada no princípio que a construção das noções espaciais se constitui a partir de noções topológicas, na direção de noções projetivas e depois euclidianas. Este trabalho não encerra as pesquisas sobre a melhor sequência didática para a visualização espacial, mas alerta pela busca de uma aprendizagem duradoura e significativa para a vida profissional dos alunos. / This work analyzes the application of the proposed of a new didatic sequence for the discipline of Descriptive Geometry, which deals with the teaching of the spacial visualization. The proposal was developed from the construction of the notions of space and general questions about learning, knowledge and development made possible by the theorical support of Jean Piaget’s Genetic Epistemology. The research, of longitudinal type, was performed in 4 (four) class sizes of Technical Course in Edifications, having been used the Dialectic-Didatic method for the development of the classes. Data were collected through registries in field diaries, photographs and graphic productions of the students. Comparisons are made between the new and the old didatic sequence and the possible advantages of using the new sequence are presented, based on the principle that the construction of spacial concepts is founded upon topological notions toward notions of projective and afterwards Euclideans. This work does not end the researches on the best didatic sequence for spacial visualization, but we believe it is on the right track to provide more chances to develop a lasting and significant learning for the professional life of the students.

Esta tese trata da contextualização da geometria descritiva como sistema de representação na arquitetura. Desenvolve-se a partir da desconstrução da Géométrie descriptive de Gaspard Monge, publicada em 1799, acompanhando a exposição de seu autor desde o conteúdo da capa até a sua última página, de onde são destacadas partes a serem estudadas entre os textos, desenhos e a própria apresentação da obra. Desconstruir a teoria mongeana apresenta-se relevante neste estudo por investigar sobre as lições dadas por Monge em 1799, que coexistem até o momento com outras representações, entretanto sem um questionamento e entendimento epistemológico. Considerando que existem distorções na exposição original das lições mongeanas em obras subseqüentes à Géométrie descriptive e que conceitos de representação determinam limites de compreensão do espaço que implicam na própria arquitetura, este estudo dá abertura de resignificação à teoria original de Monge no ensino de arquitetura. / This thesis is about the descriptive geometry contextualization as an Architecture representation system. It was developed after Gaspard Monge’s Géométrie descriptive deconstruction, published in 1799, accompanying its author exposition since its cover content until its last page, form where parts are detached to be studied among the texts, draws and the own handiwork presentation. To deconstruct Monge’s theory is relevantly presented in this study for investigate Monge’s lessons taught in 1799 that coexists until this moment with different representations, without any question and epistemology understanding. Considering that there are distortions in the original Monge lessons exposition in Géométrie descriptive following handiwork and that its representation concepts determinate limits to the space comprehension that imply the Architecture itself, this study gives opening to Monge’s original theory resignification in the Architecture teaching.

Este trabalho analisa a aplicação da proposta de uma nova sequência didática para a disciplina de Geometria Descritiva, que trata do ensino da visualização espacial. A proposta foi desenvolvida a partir da construção das noções de espaço e questões gerais sobre aprendizagem, conhecimento e desenvolvimento possibilitados pelo apoio teórico da Epistemologia Genética de Jean Piaget. A pesquisa, de tipo longitudinal, foi realizada em 4 (quatro) turmas de Curso Técnico em Edificações, sendo utilizado o método Dialético-Didático para o desenvolvimento das aulas. Os dados foram coletados por meio de registros em diários de campo, fotografias e produções gráficas dos alunos. São feitas comparações entre a nova sequência didática e a antiga e apresentadas as possíveis vantagens da utilização da nova sequência, fundamentada no princípio que a construção das noções espaciais se constitui a partir de noções topológicas, na direção de noções projetivas e depois euclidianas. Este trabalho não encerra as pesquisas sobre a melhor sequência didática para a visualização espacial, mas alerta pela busca de uma aprendizagem duradoura e significativa para a vida profissional dos alunos. / This work analyzes the application of the proposed of a new didatic sequence for the discipline of Descriptive Geometry, which deals with the teaching of the spacial visualization. The proposal was developed from the construction of the notions of space and general questions about learning, knowledge and development made possible by the theorical support of Jean Piaget’s Genetic Epistemology. The research, of longitudinal type, was performed in 4 (four) class sizes of Technical Course in Edifications, having been used the Dialectic-Didatic method for the development of the classes. Data were collected through registries in field diaries, photographs and graphic productions of the students. Comparisons are made between the new and the old didatic sequence and the possible advantages of using the new sequence are presented, based on the principle that the construction of spacial concepts is founded upon topological notions toward notions of projective and afterwards Euclideans. This work does not end the researches on the best didatic sequence for spacial visualization, but we believe it is on the right track to provide more chances to develop a lasting and significant learning for the professional life of the students.

Esta tese trata da contextualização da geometria descritiva como sistema de representação na arquitetura. Desenvolve-se a partir da desconstrução da Géométrie descriptive de Gaspard Monge, publicada em 1799, acompanhando a exposição de seu autor desde o conteúdo da capa até a sua última página, de onde são destacadas partes a serem estudadas entre os textos, desenhos e a própria apresentação da obra. Desconstruir a teoria mongeana apresenta-se relevante neste estudo por investigar sobre as lições dadas por Monge em 1799, que coexistem até o momento com outras representações, entretanto sem um questionamento e entendimento epistemológico. Considerando que existem distorções na exposição original das lições mongeanas em obras subseqüentes à Géométrie descriptive e que conceitos de representação determinam limites de compreensão do espaço que implicam na própria arquitetura, este estudo dá abertura de resignificação à teoria original de Monge no ensino de arquitetura. / This thesis is about the descriptive geometry contextualization as an Architecture representation system. It was developed after Gaspard Monge’s Géométrie descriptive deconstruction, published in 1799, accompanying its author exposition since its cover content until its last page, form where parts are detached to be studied among the texts, draws and the own handiwork presentation. To deconstruct Monge’s theory is relevantly presented in this study for investigate Monge’s lessons taught in 1799 that coexists until this moment with different representations, without any question and epistemology understanding. Considering that there are distortions in the original Monge lessons exposition in Géométrie descriptive following handiwork and that its representation concepts determinate limits to the space comprehension that imply the Architecture itself, this study gives opening to Monge’s original theory resignification in the Architecture teaching.