Bike a Planet

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Bike a Planet é o mais recente projeto da Cereal Games. É um jogo educativo desenvolvido para o OASA ( Observatório Astronómico de Santana – Açores) para ser um módulo interactivo em exposição no referido centro. O Bike a Planet está disponível desde o passado dia 6 de novembro. Façam uma visita e pedalem um planeta!

As mecânicas

Quando a Cereal Games foi contactada para desenvolver um jogo para o OASA, havia várias hipóteses em cima da mesa. Uma delas, não sendo um imposição, era um recomendação do OASA que o jogo/módulo envolve-se alguma forma de atividade física, como por exemplo uma bicicleta de ginásio.

A partir dessa sugestão da bicicleta, começou-se a trabalhar numa forma de, através desse meio, ensinar-mos qualquer coisa relacionada com o centro, ou seja o espaço, e mais ainda; era requisito que a experiência média de jogo durasse à volta de 5 minutos.

Com isso, e para tornar a experiência fluida e sem quebras, desenhou-se um sistema em que o jogador apenas teria de pedalar. No fundo, o jogo resume-se isso: Pedalar um Planeta!

Plano da "bancada" dos programadores

Plano da “bancada” dos programadores

 

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Montagem dos Arduínos

 

Os equipamentos

Bike a Planet é um módulo que consiste essencialmente: numa bicicleta de ginásio ( alterada, lá está);  um computador ( foi utilizado um Brix da Gigabyte) e um ecrã de jogo. A comunicação entre o Arduino e o mini-PC é feita por USB. No entanto, e como a distância da bicicleta ao ecrã ainda é razoável ( isto nos parâmetros do comprimento de um cabo USB normal), foi feito um bypass de uma porta RJ45 com uma adaptação USB. Assim  utiliza-se um cabo UTP para maior flexibilidade na distância entre a bicicleta e o ecrã. De referir ainda que inicialmente a ideia era de recorrer a um Raspberry Pi para correr o jogo, mas tivemos de abandonar a ideia por causa da arquitetura.

 

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Testando o comportamento das ligações

As dinâmicas

A simplicidade foi a chave para manter a relação dinâmicas de aprendizagem vs mecânica de jogo funcional em Bike a Planet. O movimento de translação é o conceito mais reforçado em Bike a Planet. O jogo foi desenhado a partir desta dinâmica, o objetivo foi recriar uma experiência média de 5 minutos em que através do seu esforço/ tempo a pedalar, o jogador percebesse as diferenças entre os movimentos de translação dos vários planetas do nosso sistema. Inicialmente a ideia era cada pedalada representar um dia, mas mal se começou a testar com a bicicleta foram identificados alguns problemas. Teve-se de criar um algoritmo em que, não desfasando muito da dualidade  1 pedalada= 1 dia, fosse possível manter a representatividade das translações e não quebrar o movimento contínuo dos planetas.

Adicionalmente, o jogador também consegue percepcionar as diferenças de gravidade de planeta para planeta. Através de um motor servo instalado no manípulo das mudanças da bicicleta, automatizamos as engrenagens de acordo com a escolha do jogador. Por exemplo, ao escolher o planeta Júpiter, o motor roda o manípulo para a sua mudança mais pesada. Por sua vez ao escolher Mercúrio, o motor desloca-se para uma mudança mais leve. Esta parte foi uma das mais interessantes do projeto, em que foi necessário algum engenho para arranjar uma solução técnica para a limitação dos equipamentos. Também teve-se de trabalhar com as especificidades dos planetas, isto é, havendo forças gravíticas muitos próximas ( exemplo: Marte = 0.38 e Mercúrio = 0.376), tivemos de usar a mesma mudança física para os dois planetas, até porque a bicicleta utilizada só possibilitava a utilização de 8 mudanças de origem, e após a instalação do motor, teve-se de abdicar da mais leve de todas.

Podemos ainda considerar outras dinâmicas de aprendizagem, que é precisamente a disposição e dimensão relativa dos planetas ( assim como os seus nomes claro). O menu de seleção é  o Sistema Solar “visto de cima”, daí que o utilizador acaba por ter vários momentos de contacto com essas dinâmicas. A experiência de jogo não foi desenhada com esse objetivo, mas mesmo assim acaba por reforçar alguns conceitos.

Categorização

O Bike a Planet consegue estar inserido em duas categorias de Serious Games (Sawyer, B. & Smith, P.2008): Exergames e Digital Game-Based Learning.

O mais óbvio aqui é a utilização do termo popularizado por Marc Prensky com o seu livro “The Digital Game-Based Learning Revolution” ( Prensky, M. 2001).  Para todos os efeitos, Bike a Planet é uma ferramenta que incorpora conteúdo educacional num jogo com o objetivo de envolver os alunos¹. Foi encomendada com esse propósito, foi desenhada com esse propósito e atinge esse objetivo específico junto dos visitantes do centro. Assim sendo, não temos dificuldade em categorizar o Bike a Planet como um jogo educativo.

Porém, uma vez que a componente de actividade física está forçosamente associada ao jogo, também podemos considerá-lo como sendo um Exergame ( junção de Exercise + Game). O jogo não foi desenhado com o objetivo de ser um exergame, é verdade, mas é um factor indissociável. Uma vez que a mecânica do jogo consiste em pedalar, o jogador faz exercício enquanto joga. O único cenário em que isso não acontece é quando o jogador está a percorrer menus ou tabelas de pontuações, mas nestes casos não podemos considerar que ele esteja propriamente a jogar.

¹ Recorro à expressão “alunos” e não “jogadores” uma vez que neste ponto o utilizador do Bike a Planet está a ter uma experiência de aprendizagem.

 

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Instalação do Bike a Planet no OASA: Foram adicionados na bicicleta a entrada para alimentação do motor servo, assim como a conexão RJ45. Também há 2 switches; um para desligar o motor e o outro o arduino.

 

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Instalação do Bike a Planet no OASA: Aqui podemos ver a bicicleta já funcional

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Acoplando o mini-PC na traseira do televisor

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Estado mais avançado da montagem.

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All set, ready to go!!

Pontuações

O sistema de pontuação apresenta uma característica fora do expectável: ninguém perde! É um sistema de defesa contra as desistências. Não se consegue obrigar o jogador a estar a pedalar continuamente por 30 minutos por exemplo. Este é o tempo que demora Neptuno.  Vamos supor que o jogador só tem cerca de 20 minutos e gostaria de pedalar pelo menos metade dos planetas. A partir de Júpiter, já fica complicado. No entanto com este sistema, o jogador pode efetivamente experienciar todos os planetas e registar a sua pontuação, uma vez que a mesma é calculada em função do tempo, da gravidade do planeta e das pedaladas efetuadas.

Naturalmente, o algoritmo favorece quem chega ao fim, apesar de demorar mais tempo. Mas o que realmente interessa é que o jogador tem sempre a hipótese de deixar registado o seu nome. Mesmo que a sua pontuação não esteja entre as 8 melhores, ao terminar vai aparecer quem lidera a tabela e no fim o seu nome e os seus pontos.

Há tabelas para todos os planetas e ainda existe a tabela com a classificação geral.

Outras considerações

Como complemento à experiência de jogo, temos uma projeção lateral sincronizada com o Bike a Planet. É um aplicativo em Java desenvolvido paralelamente ao jogo, apenas com o objetivo de disparar um filme relacionado com o planeta que está a ser pedalado ( durante os menus corre um filme genérico). O objetivo principal é o de fornecer cenário dinâmico aos visitantes que esperam a sua vez de pedalar, com filmagens e alguns factos sobre os planetas. Acaba por funcionar também como “pano de fundo” para eventuais fotografias ao jogador.

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Enquadramento que mostra a bicicleta, o ecrã de jogo e um pouco da Projeção lateral.

 

Gostaria de chamar a atenção para um “pormaior”: a questão de escala.

Desde o inicio, quando começamos a colocar o nosso modelo 3D do sistema solar no Unity, reparamos que a escala ia ser um problema. No entanto, e com a colaboração do OASA, fomos adaptando as escalas de forma relativa. Caso contrário, algumas coisas tornavam-se impraticáveis, como por exemplo o tempo de translação. Se fossemos precisos na relação entre os planetas, Neptuno levaria horas a pedalar, comparando a uma experiência de poucos minutos em Vénus por exemplo.

Uma solução encontrada para, sem perder a relação entre os planetas, foi a implementação de uma mecânica a que demos o nome WarpSpeed ( claramente um referência a StarTrek). O WarpSpeed permite avançar mais rapidamente. Para isso o jogador tem de atingir uma determinada velocidade e mantê-la. Foi relativamente difícil encontrar o threshold adequado, pois deveria ser possível, mas não fácil de mais e exigente de manter. Foi outro dos algoritmos mais complicados de se chegar.

A questão de escala também acontece em relação à dimensão e proximidade dos planetas. A obedecer à escala, não conseguiríamos representar o sistema solar no nosso ecrã. Mesmo assim, houve sempre o cuidado de transmitir a ideia de qual o maior ou menor, ou mesmo distância para o planeta mais próximo. O Bike a Planet contém uma secção “Sobre”. Aí é possível ver informações mais detalhadas de cada  planeta, inclusive a percepção das dimensões. Mas mesmo assim, limitados pelo ecrã, tivemos de ajustar ligeiramente os modelos tridimensionais dos planetas.

Por fim, o jogo apresenta algumas referências culturais. Não só in-game, com também no próprio visor LED. Algumas certamente passarão despercebidas, mas a piada está precisamente ai.

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Geo-GO: uma aventura geográfica

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Tenho estado um pouco ausente da blogosfera devido a mais um projeto da Cereal Games. O que é saudável, porque afinal de contas este espaço existe como extensão da Investigação & Desenvolvimento realizada em contexto profissional e não ao contrário.

Assim sendo, após 1 ano de investigação ( no âmbito de tese de mestrado), 2 anos de “espera técnica” e cerca de 5 meses de desenvolvimento, eis que o Geo-GO: Uma aventura geográfica vê a luz do dia. Ena, que foi um parto difícil!!

O Geo-GO surge como complemento à tese de mestrado “Conceção do Educational Game Design Document”, cujo objetivo era a criação de guias e a normalização de um documento que possibilitasse o desenvolvimento de jogos educativos, mantendo um equilíbrio entre o factor educação e o factor entretenimento.  Optou-se por um jogo para dispositivos móveis para explorar e testar também o conceito de m-learning.

Neste contexto de investigação, surge como caso prático o Geo-GO. Apesar da tese ter sido feita na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, o estudo foi realizado com professores e alunos de geografia da escola Básica Integrada de Capelas, de S.Miguel.

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figura 1- esquema da metodologia de investigação

Tentando resumir a um post, um trabalho que durou meses, foi durante esse processo ( esquema na imagem anterior) que foi feito um levantamento junto dos alunos e professores sobre quais as dinâmicas de aprendizagem preferidas e quais as que representam maiores dificuldades de aprendizagem.

A título de curiosidade, um tema inicialmente desvalorizado, os tipos de climas, acabou por ser das dinâmicas com mais destaque no Geo-GO devido a dois fatores:

  1. É a parte curricular com piores resultados em geografia
  2. Os próprios professores consideravam ser um tema “chato” e ” difícil de colocar em jogo”

Com isso, numa fase mais avançada da conceção do Geo-GO foram desenhados os seguintes desafios; o Sudoclima e o Climabowling.

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figura 2- Screenshot do Sudoclima

 

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figura 3- Screemshot do climabowling

 

As mecânicas de jogo são simples nestes dois desafios. O primeiro respeita as regras do Sudoku, isto é não pode repetir elementos por coluna ou linha. A diferença é que em vez de números, o jogador deve utilizar os elementos que caracterizam os tipos de clima para preencher as respetivas áreas.

O Climabowling é, como o nome indica, uma versão de bowling em que os pins têm a indicação dos climas e as bolas representam o tipo de clima ; vermelho = clima quente, azul= frio, cinza= temperado). Ainda existe a bola arco-íris, como podem ver na figura 3. Esta bola surge apenas nas duas primeiras rondas de forma a auxiliar o jogador enquanto este ainda não domina o desafio. Também o número de pins aumenta com o avançar das rondas. É tudo uma questão de game flow, mas este assunto fica para outra ocasião.

Ambos os desafios combina a dinâmica de aprendizagem com a mecânica de jogo. Desta forma o jogador aprende diretamente pelo facto de conseguir fazer as melhores jogadas possíveis e não por memorização de conteúdos. Aliás, esta é a premissa que norteia a I&D da Cereal Games e que todo o Geo-GO respeita.

Além das dinâmicas de aprendizagem e a viabilidade das mecânicas a utilizar, também percebeu-se a viabilidade do jogo junto dos mais novos e tentou-se perceber os contextos de utilização do jogo. Em que medida este se traduzia num contacto pós-sala de aulas eficaz, ou mesmo qual o grau de afinidade dos professores com tecnologias e que recursos estes tinham ao seu dispor.

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figura 4 – pequeno resumo do output das entrevistas com alunos e professores

 

Como metas de aprendizagem do Geo-GO destaca-se, além do já referido clima, formações vegetais, flora e fauna, localização absoluta, localização relativa, geografia politica e fusos horários. O aluno é instigado a perceber os conceitos, em vez de memorizá-los.

A Narrativa foi dos elementos que chamou mais a atenção, principalmente dos alunos. O facto de o jogo conter uma historia, personagens ( protagonistas e antagonista, figura 5) e uma missão com objetivos bem delineados (recuperar as alavancas e destruir a máquina) já apresentava um factor bem diferenciador com outros jogos educativos geralmente à disposição destes alunos.

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figura 5- sketches dos personagens do jogo. Ilustrações de Elisabete Ross.

A narrativa leva o jogador a percorrer todos os continentes ao longo de cinco níveis ( uma para cada continente). O jogo não castiga jogadores severamente, isto é, os melhores são compensados naturalmente, mas é possível passar todos os níveis através de persistência. O único cenário que pune o jogador e leva-o a ter de repetir o nível são as “Boss Battles”.

Incorporado com o Geo-GO vem o GO-WIKI. Esta é uma ferramenta colaborativa que permite a qualquer jogador partilhar conhecimentos sobre o jogo em particular ou geografia em geral. O Go-Wiki comunica externamente com uma plataforma que está a ser desenvolvida pela Cereal Games ( mais novidades em breve).

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figura 6- imagem do ecrã de submissão de entrada no Go-WIKI

O jogo foi desenvolvido com Unity. Possibilitou trabalhar para várias plataformas, nomeadamente Android (download) e iOS, ainda que nesta fase inicial só esteja disponível a versão Android.

A aleatoriedade é a palavra de ordem. Como referido anteriormente, o jogador percorre os 5 continentes, mas estes encontram-se divididos por zonas ( a referência foi a demarcação oficial das Nações Unidas). Um jogador percorre apenas uma zona de cada continente. Qual? é sorteado todas as vezes que um jogador repete um nível.

Também existe em bilingue. Não fazia sentido um jogo educativo, otimizado e desenhado a partir do plano curricular de geografia em Portugal, não estar na nossa lingua materna. Contudo, atendendo ao potencial educativo e as devidas adaptações levadas a cabo no Geo-GO, existe uma versão em inglês para o resto dos utilizadores.

 

 

Serious Games (parte II): Game Based Learning

 

De todas as categorias ou “classes taxonómicas” dos Serious Gameshá uma que me atrai particularmente; os Jogos Educativos ou Games for Education se preferirem.

Muito se tem escrito ao longo dos anos acerca da utilização dos jogos na aprendizagem. Alguns autores defendem as suas potencialidades, outros enfatizam os seus aspetos negativos. Mas uma coisa é certa, o impacto dos Jogos nos jovens e adolescentes, não deixa ninguém indiferente!

Muitas pessoas confundem o conceito de serious games com jogos educativos, o que até é normal porque se formos a ver, de todas as categorias de “jogos sérios” é capaz de ser a mais conhecida. Mas é um erro assumir que todos os serious games são educativos, da mesma maneira que classificar os Jogos Educativos de Edutainment também não é tão correto quanto isso.

Há quem considere o edutainment um fenómeno que, associado aos jogos, teve a sua expressão máxima nos anos 90 e passam a adotar a expressão serious games, cujo objetivo não é colocar estratégias dos jogos ao serviço do ensino, mas antes levar os conceitos de educação e formação para os jogos.

Edutainment resulta na junção de educação (education) e divertimento (entertainment). Mas da mesma maneira que posso aprender e divertir-me através de um jogo, posso faze-lo através de uma música, de um programa televisivo,  etc. Desta forma, e retomando as “classes taxonómicas” de Sawyer e Smith, sugeri esta pequena “arrumação” aquando da minha dissertação:

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Uma outra expressão muito utilizada no que se refere à utilização de jogos para aprendizagem é Digital Game-based Learning (com o acrónimo DGBL), ou Aprendizagem Baseada em Jogos Digitais (Shearer, 2011; Prensky, 2001b; Cordova & Lepper, 1996, entre outros). Os jogos de DGBL são criados para equilibrar o conhecimento sobre uma dada temática em causa com a jogabilidade e a habilidade do jogador. O objetivo é que o jogador seja capaz de reter e aplicar parte do conhecimento construído no mundo real. São jogos criados com o objetivo único de ensinar. Por definição, poderemos considerar que um jogo de DGBL é uma forma de edutainment, pois combina educação com entretenimento e por sua vez é um serious games pois tem um propósito “sério” associado ao jogo.

Definições à parte, o conceito de ensinar através de jogos é Nobre. No entanto falha em imensas formas, uma vez que há uma:

“[…] total ausência de interesse em entreter o jogador. Apostando tudo no ensino, ou melhor, na transmissão de conteúdos” (Zagalo, 2012).

Ora, se é pretendido que os alunos se sintam compelidos a jogar Jogos Educativos, da mesma forma que jogam outros tipos de jogos AAA, talvez  seja boa ideia manter as caraterísticas destes jogos mais bem sucedidos. Marc Prensky, no seu  Digital Game Based Learning avança algumas ideias neste sentido:

Porque é que os jogos nos cativam? ( adaptado de Prensky, 2001)

  1. Os jogos são uma forma de diversão. Dão-nos prazer e fazem-nos desfrutar.
  2. Os jogos são uma forma de brincar. Fazem-nos envolver intensamente.
  3. Os jogos têm regras. Dão-nos uma estrutura.
  4. Os jogos têm objetivos. Dão-nos motivação.
  5. Os jogos são interativos. Fazem-nos esforçar.
  6. Os jogos dão-nos resultados e feedback. Podem-nos conduzir à aprendizagem.
  7. Os jogos são adaptáveis. Dão-nos flow.
  8. Os jogos têm situações de vitória. Fazem com que gratifiquemos o nosso ego.
  9. Os jogos têm conflitos/competição/desafios/oposição. Dão-nos adrenalina.
  10. Os jogos podem implicar resolução de problemas. Despertam a nossa criatividade.
  11. Os jogos têm interação. Permitem-nos criar grupos sociais.
  12. Os jogos têm representação e história. Dão-nos emoção.

 

Se não retivermos o melhor que os jogos nos têm para oferecer, não há qualquer vantagem em recorrer a estes para o ensino, a não ser uma forma diferente de aprendizagem, da mesma forma que um powerpoint é diferente de dar uma aula com recurso ao google maps, ou aprender a localização dos países utilizando um globo.

Nesta linha de pensamento, defendo que a concepção e criação de Jogos Educativos seja repartido entre, um Diretor Pedagógico que valide todas as dinâmicas (conteúdos de aprendizagem) e um Game Designerque faça cumprir os requisitos essenciais de um bom jogo (Raposo, 2012). Eventualmente, começará a surgir o conceito de educational game designers para definir pessoas competentes e experientes no que diz respeito ao design específicamente de jogos educativos. Cabe a estes especialistas manter um equilibrio entre o educativo e a jogabilidade. A Educação ganha com isso, ganhamos todos com isso.

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Imagem do Jogo “Búzios – Ecos da Liberdade

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Imagem do jogo “PING: Porverty Is Not a Game

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Imagem do jogo “Play English