Concepção de uma família de gestos para construção de objetos geométricos e sua utilização em um sistema de geometria interativa para dispositivos móveis: GeoTouch

Abstract

Os sistemas de Geometria Interativa (SGI) foram desenvolvidos com o objetivo de possibilitar aos estudantes explorarem a geometria por meio do computador, permitindo a construção e manipulação de objetos geométricos, como, retas, pontos e circunferências. Tradicionalmente nos SGI, o usuário-aprendiz constrói um objeto geométrico usando o ícone a ele associado disponível na interface do sistema. Se de um lado a literatura indica que este tipo de sistema pode facilitar o aprendizado de Geometria, de outro existem estudos sugerindo que a redução de ícones na interface pode ser benéfica para os usuários iniciantes, diminuindo a dificuldade de se localizar o ícone desejado em meio a vários outros. Estas dificuldades, além de gerar frustração e consequente desmotivação, podem desviar o foco da aprendizagem, com o aprendiz esforçando-se para aprender a usar o sistema e não aos conceitos geométricos. Neste contexto, o presente artigo propõe a redução de ícones nas interfaces dos SGI por meio da definição de uma família de gestos naturais que podem ser utilizados para construção e manipulação de objetos geométricos. Estes gestos foram projetados para, além de reduzir o número de elementos visuais em tela, facilitar também a aprendizagem dos conceitos geométricos. Para utilizar e validar os gestos propostos desenvolveu-se um SGI utilizando Interface Gestual para uso em dispositivos móveis chamado Geotouch. Foram realizados testes de usabilidade com o Geotouch e sua comparação com outros três SGI para dispositivos móveis disponíveis até o momento. Os resultados encontrados indicam que a interface do GeoTouch, que utiliza a família de gestos propostos, é mais fácil de aprender, possui menor número de problemas de usabilidade e o grau de severidade dos problemas encontrados são de baixa prioridade, i.e. afetam minimamente o usuário.

Interactive Geometry (GI) software were developed with the goal of enabling students to explore geometry through the computer, allowing the construction and manipulation of geometric objects, such as, lines, points and circumferences. Traditionally, while using GI systems, the user - learners build a geometric object using the icon associated with it and available in the system interface. Literature indicates that this type of system can facilitate the learning of geometry. Nevertheless, there are studies suggesting that the reduction of icons in the interface can be beneficial for novice users, reducing the difficulty of locating the desired icon among several ones. This difficulty, beyond generating frustration and consequent lack of motivation, can divert the focus of learning, with the learners struggling to learn how to use the system and not to the geometric concepts. In this context, this paper proposes the reduction of icons at GI systems interfaces through the definition of a family of natural gestures that can be used to build and manipulate geometric objects. These gestures are designed to not only reduce the number of visual elements in screen, but also facilitate the learning of geometric concepts. To valida te the proposed gestures we developed a GI system using Gestural Interface for mobile devices called GeoTouch. Usability tests were performed with Geotouch as well as the comparison of it with other three GI systems for mobile devices available to date. Results indicate that the GeoTouch interface, which uses the family of proposed actions, is easier to learn, has fewer usability problems and the severity of the problems encountered affect minimally the user.