Desenvolvimento e aplicação de ferramentas de ensino-aprendizagem de Biologia Celular baseadas em multissensorialidade, realidade virtual e realidade aumentada para alunos com visão típica e com deficiência visual no ensino superior
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Autor(es)
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Samyra Maria dos Santos Nassif
Regina Céli Fonseca Ribeiro
Daniele Lisboa Ribeiro
Hernandes Faustino de Carvalho
Regina Céli Fonseca Ribeiro
Daniele Lisboa Ribeiro
Hernandes Faustino de Carvalho
Resumo
A Biologia Celular se ocupa da investigação dos aspectos funcionais, morfológicos, e bioquímicos das células, estruturas que correspondem à unidade básica da vida. Um dos principais desafios no seu ensino é desenvolver nos estudantes a habilidade de coletar, analisar, aplicar e sintetizar informações — competências essenciais para compreender conceitos biológicos simples e complexos. Essas dificuldades podem afetar todos os estudantes, que chegam ao ensino superior com diferentes níveis de aprendizagem, mas impactam especialmente estudantes com deficiência visual, que enfrentam, também, barreiras atitudinais, infraestrutura inadequada e escassez de abordagens metodológicas que favoreçam seus processos de aprendizagem. Com intuito de sobrepujar as dificuldades e obstáculos mencionados, este trabalho objetivou desenvolver, aplicar e validar diferentes estratégias, metodologias e ferramentas de aprendizagem de Biologia Celular. Inicialmente, foram implementadas abordagens pedagógicas baseadas em multissensorialidade e Design Universal para a Aprendizagem (DUA), visando reduzir lacunas de aprendizagem de um estudante cego matriculado em um curso de graduação da área da saúde. Também foram desenvolvidas ferramentas de aprendizagem de Biologia Celular apropriadas para estudantes com e sem deficiência visual, utilizando realidade virtual (RV) e aumentada (RA) e seguindo os princípios da pesquisa em design educacional (PDE). As estratégias multissensoriais resultaram em assimilação significativa dos conteúdos pelo estudante cego, aumento da participação em atividades em sala de aula, melhoria na comunicação oral, motivação e autoestima. Já a etapa de desenvolvimento de ferramentas de aprendizagem resultou na criação de modelos tridimensionais (3D) incorporados às tecnologias de RA e RV. Estes modelos 3D foram hospedados em um site próprio da internet dotado de textos explicativos e parâmetros de acessibilidade (audiodescrições e interface de alteração de cores). Avaliações positivas de alunos com visão típica e com deficiência visual, além de professores de Biologia Celular de cursos de graduação da área da saúde e das biológicas revelaram que as ferramentas foram bem recebidas, proporcionando maior imersão e engajamento aos estudantes. Estes resultados demonstram que a implementação de abordagens inclusivas baseadas em multissensorialidade, RV e RA pode significativamente melhorar a aprendizagem de Biologia Celular para estudantes com visão típica e com deficiência visual. Além disso, evidenciam que, quando adequadamente implementadas, as estratégias de acessibilidade podem transformar o ensino superior em um espaço mais justo e igualitário para todos.
Abstract
Cell Biology explores the functional, morphological, and biochemical aspects of cells, the fundamental units of life. One of the main challenges in teaching this subject is to develop students’ ability to collect, analyze, apply, and synthesize information - essential skills for understanding simple and complex biological concepts. These challenges affect all students, who enter higher education with varying levels of prior knowledge, but they are particularly pronounced for students with visual impairments. In addition to academic obstacles, these students often encounter attitudinal barriers, inadequate infrastructure, and a lack of teaching methods tailored to their needs. To address these issues, this study aimed to develop, implement, and validate inclusive strategies, methodologies, and tools for teaching Cell Biology. The initial focus was on pedagogical approaches grounded in multisensory learning and Universal Design for Learning (UDL) principles, specifically designed to support a blind student enrolled in an undergraduate health sciences course. Cell Biology learning tools appropriate for students with and without visual impairments were also developed using virtual (VR) and augmented (AR) reality and following the principles of educational design research (EDR). The multisensory strategies resulted in significant assimilation of the content by the blind student, increased participation in classroom activities, improved oral communication, motivation and self-esteem. The tool development phase resulted in the creation of three-dimensional (3D) models enhanced with AR and VR, all hosted on a dedicated website featuring explanatory texts and accessibility features, such as audio descriptions and color-changing interface. Feedback from students - both with and without visual impairments - and from Cell Biology teachers from health and biological sciences indicated that the tools were well received, offering greater immersion and student engagement. These findings highlight that inclusive approaches based on multisensory strategies, VR and AR can significantly improve Cell Biology learning for all students. Furthermore, they underscore how well-designed accessibility measures can contribute to making higher education a more equitable and inclusive environment for everyone.
Assunto
Biologia Celular, Estratégias de Aprendizagem, Aprendizagem Multi-Sensorial, Deficiências da Visão
Palavras-chave
biologia celular, ensino, material didático, realidade virtual, realidade aumentada, inclusão