Tecnologias 3D nas TIC - IV CIPCA

Apresentação no 6.º Congresso Internacional de Psicologia da Criança e do Adolescente, dia 22 de abril de 2015, Universidade Lusíada, Lisboa.

Slide 1: (Remetendo para o robot modelado no Tinkerplay e impresso em 3D que se encontra em cima da mesa do painel) Se se estão a perguntar o que é que está a fazer um robot num congresso de psicólogos, tem a ver com aquilo que vos irei mostrar de seguida. Este congresso tem como tema a tecnologia e criatividade. É banal, hoje, observarmos que estamos rodeados de tecnologia. Quase todos temos computadores, tablets ou smartphones. Sabemos usá-los, mas saberemos utilizá-los para estimular a nossa criativade? E, mais importante para alguém que é professor, como podemos utilizar estas ferramentas para estimular aprendizagens e criatividade nos nossos alunos? É por isso que vos trago este projecto, que é informal mas se leva muito a sério. É uma de muitas respostas possíveis para a questão de como tirar partido da tecnologia para despertar a criatividade.

As TIC em 3D é um projecto informal, que utiliza tecnologias 3D com alunos do ensino básico. Queremos desmistificar a complexidade da tecnologia, colocando-a nas mãos das crianças e desafiando-as a canalizar a sua criatividade com projectos concretos.

Marshall McLuhan, teórico dos media e guru da sociedade da informação, disse numa das suas célebres frases que o computador é uma extensão do cérebro humano. Aqui é uma extensão da mão, da mente criativa. Apresentamos neste relato uma breve visão das experiências multidisciplinares efectuadas em escolas do Agrupamento de Escolas da Venda do Pinheiro com alunos dos três ciclos do domínio do 3D digital.

Slide 2: Porquê em 3D? Porquê escolher esta vertente de abordagem às TIC, e não outras? Haveria, e há, outras abordagens possíveis. Saliento, por exemplo, a programação em Scratch, open hardware com Arduino ou robótica. Escolhemos o 3D pelo lado de desafio. Modelação 3D implica visualizar mentalmente objectos, conceber, aprender a compreender e extrair informação de perspectivas e pontos de vista. É um exigente desafio mental que intuímos ser importante estimular nos nossos alunos, mais habituados a trabalhar em duas dimensões, no plano do desenho, do livro ou do ecrã de computador.

Procuramos aqui uma interligação de três vertentes: aprender a utilizar aplicações, com ênfase na produção pelos alunos, interligada com competências e conteúdos curriculares. Subjacente a este projecto está uma visão de colocar nas mãos dos alunos ferramentas que os iniciem na produção de conteúdos digitais, ultrapassando paradigmas de consumo. E porque não? Observe-se todos os produtos da cultura popular, jogos, animação, multimédia, consumidos pelos alunos que recorrem a estas tecnologias. Porque não abordá-las, experimentando, dando-lhes noções sobre como são criados, e, talvez, despertar alguma vocação?

Sentimos no nosso dia a dia o poder transformativo das TIC, que modificaram profundamente as formas de trabalhar. comunicar. Potenciaram redes de interligação (castells) e ampliaram o espectro do que se pode fazer. Em meios artísticos assumiram-se como um novo media de expressão. No entanto, apesar de esforços em contrário, a sua penetração nas escolas é reduzida, e mantida ao nível da pesquisa e produção documental, apesar de haver experiências em contrário. O que toca à questão de meios tradicionais vs digitais, os meios tradicionais de expressão. Não os desvalorizamos, mas cremos que a introdução de novos meios é uma forte mais-valia.

Slide 3: Estas são as principais aplicações utilizadas neste projecto. É uma quantidade considerável para desenvolver ao longo de um curto período de tempo. A primeira questão que se levanta é porquê estas e não outras, mais abrangentes. Porque não optar por uma aplicação mais completa e polivalente, como um Blender, 3DS Max, Maya ou similares? Queremos com este projecto dar uma iniciação ao mundo do 3d, incentivando a sua aprendizagem. O nível etário dos alunos, carácter introdutório das actividades e a complexidade das soluções de modelação e animação 3D não se coadunam com as exigências do software de nível profissional. Interessa despertar e motivar, não profissionalizar.

Aplicamos várias vertentes de exploração. Na principal a introdução ao 3D (perspectiva, espaço, modelação) é feita através do DogaL3, programa que funciona como um lego digital. O papel da luz, texturas e composição no rendering aborda-se utilizando o Bryce para produção de imagem fixa ou animada. O Sketchup Make introduz a modelação livre utilizando as operações de modelação.

É normal os alunos trazerem as suas experiências de criação em ambientes de jogo, que podem ser aproveitados para projectos na sala de aula. É o caso do Minecraft, combinado com utilitários de exportação e a linguagem VRML.

O nosso desafio contemporâneo envolve materializar os projectos dos alunos desenvolvidos nos vários programas através da impressão 3D. Por agora estão a experimentar o Tinkerplay nos seus tablets. Gostaria de vos dizer que o boneco que trago foi já criado pelos meus alunos, mas não, é um motivador meu. Se o congresso fosse daqui a uma semana seria diferente. Eles estão a inundar a minha caixa de correio com os seus modelos, criados em tablets ou, algo que me parece incrível, em telemóveis com ecrãs mais pequenos do que palma da mão. Fascinante, como conseguem criar em espaços tão exíguos. Antevejo nos próximos dias algumas longas horas a processar e imprimir as peças dos brinquedos criados pelos alunos.

Questionamos cada vez mais como utilizar tecnologias móveis na aprendizagem. Gostaria de vos falar do projecto TACCLE2, que mostra muitas actividades concretas e práticas possíveis com esta tecnologia.

Cada aplicação tem o seu papel; aumenta o leque de abrangência da exposição dos alunos a estas tecnologias. O sketchup é a que tem maior preferência, por permitir criações complexas com um pouco esforço, uma curva de aprendizagem acessível e possibilitar desafios de criação intrigantes. A utilidade do Bryce prende-se com a fácil obtenção de renders de estética agradável, e é posteriormente utilizado pelos alunos que pretendem desenvolver animações. O doga l3 é utilizado como introdução ao 3D, possibilitando abordar conceitos como eixos cartesianos, multiplicidade de pontos de vista, projecções, posicionamento de objectos no espaço tridimensional, wireframe e operações elementares de posicionamento, redimensionamento e rotação.


Slide 4: E o que é que os alunos desenvolvem? Após a exploração dos softwares são desafiados a produzir objectos 3D modelados nas diferentes aplicações que preferirem, estabelecendo um projecto individual ou em pequeno grupo para desenvolver trabalhos que podem passar pela modelação, animação 3D ou espaços virtuais. O projecto pode obedecer a um tema específico (património, história da computação) ou ser proposto pelo aluno. O desenvolvimento do projecto contempla fases de pesquisa, esboço de ideias e desenvolvimento. Salientamos os espaços virtuais como forma de integrar conhecimentos vindos de outras áreas. No exemplo apresentado, estão a ver uma captura de ecrã de um espaço virtual em 3D sobre o sistema solar. Para o criar os alunos tiveram que mobilizar conhecimentos vindos das ciências e aprendizagens de TIC, colaborando num projecto comum.

Slide 5: Se trazemos esta tecnologia para a sala de aula temos de fazer um esforço de integração curricular. Ancoramo-nos nalgumas metas curriculares relativas à pesquisa e tratamento de informação, tentando as necessidades advindas das metas curriculares com a exploração criativa do computador. Definimos um percurso de aprendizagem que envolve aprender a utilizar aplicações para, com base em projectos de criação individuais ou em grupo, criar os elementos necessários a um trabalho final. Fases: aprender 3D; conceber um projecto; definir ideias, pesquisar; elaborar; integrar e apresentar como produto final. Sublinha-se que é importante que os alunos se apropriem da tecnologia para fazerem o que quiserem com ela. Na fase de projecto os alunos são primordialmente desafiados a levar em frente as suas ideias. Há temas à escolha, para dar a faísca da inspiração, mas é o conceito apresentado pelo aluno que tem primazia.

Utilizar a tecnologia para criar novas experiências estéticas é outro dos nossos objectivos. Os media digitais têm as suas estéticas intrísecas e ao explorar formas de trabalho podemos encontrar formas de ver que nos surpreendem.  O património artístico e arquitectónico pode também ser objecto de trabalho pelos alunos. Um dos temas que estimulamos é o recriar em 3D monumentos e referências arquitectónicas, dentro das limitações de tempo, faixa etária e desempenho dos alunos.

Slide 6: A colaboração entre os alunos é um factor muito importante para o seu sucesso. No que respeita às formas de exploração, a direccionada é necessária para introduzir as aplicações, tendo os alunos mais gosto e sucesso se a partir daí lhes for dada liberdade criativa. O que aprendem efetivamente: a não ter medo do computador, iniciando-os no domínio avançado de meios digitais para lá do usar para jogar, pesquisar, consumir conteúdos e produzir texto, e como ferramenta criativa com possibilidade de aplicação de conhecimentos de outras áreas curriculares.

Mas o que se salienta destas imagens é o sorriso dos alunos. Aquele entusiasmo, o sentimento de se ter feito algo com significância pessoal. O prazer do acto de criar, aqui com meios digitais complexos.

Slide 7: Este é daqueles slides em que o professor, babado de orgulho, mostra aquilo que os seus meninos fazer. Estes são lguns exemplos do que estamos correntemente a trabalhar com os alunos: impressão 3D dos modelos criados nas experiências de aprendizagem, utilização de tablets para modelar brinquedos para impressão 3D, animação e modelação arquitectónica.

Slide 8: Que utilidade pedagógica poderá ter esta abordagem? Por interessante que seja este tipo de trabalhos, e refiro que é muito interessante dar aulas com isto, ela pouca validade terá se não tiver impactos medíveis nas aprendizagens e desenvolvimento de competências dos alunos. Aqui não vos trago respostas, trago ideias que intuitivamente se sentem como pertinentes mas nalguns casos não sabemos sequer por onde começar a investigar de forma rigorosa.

Pois, estão numa apresentação e acabaram de ouvir o orador a confessar o que não sabe.

Registam-se aqui ideias e intuições, não conclusões. São vertentes que gostaríamos de explorar mas que ainda não o fizemos ou pela evolução do projecto, falta de tempo ou até de meios e conhecimentos sobre por onde começar.

Este tipo de trabalho, desafiante, ajudará os alunos a adquirir fluência na utilização de meios digitais? Aprender só a usar programas e o computador não chega, e a fluência digital define a capacidade de usar meios digitais intencionalmente para objectivos definidos. Para conseguir produzir neste tipo de ambientes os nossos alunos têm de dominar interfaces diferentes, conhecer vocabulário específico, perceber o que fazer com opções e ferramentas, e utilizar redes para salvaguardar e partilhar os seus projectos.

A que mais me intriga, por intuir que poderá ser significativa, mas não saber por onde começar a abordar. Poderá o trabalho com modelação e ambientes 3D estimular o desenvolvmento da percepção espacial? Perceber como representar mentalmente o espaço, visualizar mentalmente objectos, compreender conceitos de geometria? Não sei se há algum nexo nisto? Gostaria de perceber por começar para aprofundar esta questão. Por exemplo,  que quadros de referência utilizar,  que escalas adaptadas para crianças portuguesas poderiam auxiliar na caracterização e medição de possíveis efeitos da utilização de tecnologias 3D sobre a percepção visuo-espacial.

Pensamento Computacional é uma ideia que está a ganhar terreno entre os professores das áreas das TIC. Não se preocupem, soa a levar as crianças a pensar como um computador, mas não é disso que se trata. Aproximadamente, trata-se de um conjunto de competências de resolução de problemas vindas da programação que podem ter impacto na forma como nos relacionamos com o mundo que nos rodeia. Competências como decomposição de problemas em elementos, padronização (reconhecimento, abstracção e generalização) e reconhecimento de algoritmos (receitas, passos, sequências). Vertentes mais directamente ligadas à aprendizagem da programação baseiam-se nestes pressupostos. E o trabalho criativo, mas dependente do domínio técnico, terá uma palavra a dizer nisto? Perceber técnicas de trabalho implica sequências, planificar um projecto a sua decomposição em elementos. Mas, como referi, isto é uma intuição que carece de desenvolvimento e não conclusão.

Finalmente, qual o papel do professor neste género de actividades? Especificamente, correndo o risco de estar a falar de uma banalidade, qual o papel da paixão que o professor traz para a sua aula na forma como os alunos respondem a aprendizagens com alguma complexidade? Noto neste projecto o entusiasmo dos alunos e pergunto-me em que medida o meu próprio entusiasmo por estas tecnologias não os contamina. Suspeito que o mesmo pode ser observados por outros projectos pedagógicos bem sucedidos, que tiram partido de tecnologias avançadas (robótica, programação, open hardware) e estimulam alunos a ultrapassar os seus limites. Posso dar como exemplo os clubes de robótica, que acumulam prémios em competições internacionais e dependem do esforço e boa vontade de alunos e professores.

Slide 9: 3DAlpha: página principal onde são divulgados trabalhos, arquivadas animações, reflexões sobre momentos e processos de trabalho e utilização destas tecnologias com crianças e jovens. Galeria Sketchfab: aproveitado a visualização em 3D em browsers, criámos uma galeria que divulga online os trabalhos dos alunos em 3D. Babel X3D: dedicado aos mundos virtuais, desenvolvimento de VRML/X3D, partilha de recursos, fórum de discussão.

Procuramos divulgar este projecto de várias formas. Estivemos presentes na primeira Lisbon Mini Maker Faire, e fomos um dos projectos distinguidos na primeira edição do prémio Inclusão e Literacia Digital (FCT/Rede TIC e Sociedade).

Para terminar, volto a questionar: e o que é que isto pode interessar para este público ligado à psicologia? Mostra, dá pistas, ajuda a perceber como é que a tecnologia pode ser uma importante ferramenta para despertar a criativade. Como a técnica nos ajuda a tirar cá para fora as nossas ideias, a exprimir o que sentimos. E, sublinho, esta é uma forma de o fazer. Não a assumo como a melhor ou mais extraordinária, ou revolucionária em termos pedagógicos. É uma de muitas que correntemente se desenvolvem nas escolas portuguesas. Gostaria de sublinhar aqui o dinamismo dos professores, de TIC e não só, que com gosto e entusiasmo desenvolvem projectos que ultrapassam as fronteiras curriculares. Sendo o das TIC o mundo que melhor conheço, é daqui que vos posso dar uma pálida ideia do dinamismo de clubes de robótica, programação e open hardware que estimulam os alunos a apropriar-se de forma decisiva da tecnologia, despertando a sua criatividade.