Acessibilidade e o Ensino de Física através do computador: Desafios no ensino da linguagem matemática

## Acessibilidade e o Ensino de Física através do computador: Desafios no ensino da linguagem matemática

## Julio Cesar Queiroz de Carvalho , Éder Píres de Camargo , Sheila Gonçalves 1 2 do Couto 3

1 Universidade de São Paulo/Programa de pós-graduação interunidades em Ensino de Ciências, jcqcarvalho@usp.br

2 Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Ilha Solteira)/Departamento de Física e Química, camargoep@dfq.feis.unesp.br

3 Universidade Federal de Goiás/Instituto de Física, sgcouto@if.ufg.br

## Resumo

O uso do computador no ensino teve início na década de 1980, quando o americano Seymourt Papert criou a linguagem Logo, com a qual crianças a partir dos 6 anos de idade podiam programar e desenhar figuras geométricas. Nos anos 1990 com a popularização da internet, após a criação da World Wide Web, o impacto da informática na educação foi enorme. Ainda na década de 1990 houve o aparecimento de processadores mais potentes, resultando em maior capacidade gráfica dos computadores. E com o preço dos computadores cada vez mais baixos, houve uma proliferação entre as escolas e a população em geral. Para o Ensino, em especial o Ensino de Física, são muitos os modos de utilização do computador como ferramenta de ensino-aprendizagem. Sendo a Física uma ciência experimental, o mesmo pode ser usado na aquisição de dados , na criação de modelos e simuladores . Com o surgimento das hipermídias , os softwares educacionais ganharam mais interatividade, pois o aluno pode navegar pelos programas, através de seus links, não necessitando seguir um caminho linear. Com o desenvolvimento da realidade virtual , possibilitou o estudo de situações tridimensionais complexas e a internet tornou-se a mais ativa biblioteca do mundo, além de permitir a exploração de todas as ferramentas já citadas acima. O presente trabalho é parte integrante de um projeto de doutorado, cuja proposta é investigar a acessibilidade das mais variadas modalidades de ensino de Física, com os principais leitores de tela utilizados pelos deficientes visuais (JAWS, VIRTUAL VISION, ORCA e NVDA), levantando pontos de tensão e propondo orientações para a produção de recursos didáticos mais acessíveis, mais universais. Tornando, dessa forma, o computador para o ensino de Física, uma ferramenta também de inclusão escolar de alunos com deficiência visual.

Palavras-chave : Acessibilidade, Deficientes visuais, Física, Computador.

## Introdução

## O ensino de Física para deficientes visuais

Do ponto de vista de Camargo (2008a, p. 154), a inclusão de alunos deficientes visuais em aulas de Física só se tornará possível se levarmos em consideração certos aspectos como 'relação entre conhecer fenômenos físicos e ver esses fenômenos' . Segundo o autor, parece haver uma relação entre conhecer e ver, como se o conhecimento somente se estabelecesse através da representação visual. Ao superarmos tal relação e entendermos que a visão não pode ser utilizada como pré-requisito para o conhecimento de certos fenômenos físicos, implicará em alternativas ao ensino de Física, tornando-o acessível a todos os alunos. Outro aspecto diz respeito ao 'desconhecimento da pessoa com deficiência visual' . Muitas

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20 a 25 de janeiro de 2013

pessoas, inclusive professores ainda não superaram a visão mística (VYGOTSKY, 1997) a cerca do deficiente visual. Faz-se necessário ao professor de Física conhecer as reais potencialidades e limitações de seus alunos deficientes visuais, pois dessa forma poderá propor metodologias e meios de ensino mais próximos desses alunos (CAMARGO, 2008a, p. 156). Ferreira (2008) entrevistou um professor de Física que trabalhava com alunos deficientes visuais, o mesmo mostrou admiração ao perceber que esses alunos possuíam habilidades em resolver cálculos de cabeça e em outra ocasião chegou a afirmar que 'o cérebro dele, a capacidade de aprender dele é a mesma minha, sua, de qualquer um de nós. Só que ele é está limitado. Limitado pela visão' (...) 'eu vejo que o problema da deficiência visual seria a gente buscar caminhos, e os caminhos no caso seriam... as mãos e os ouvidos... para equiparar as coisas' . Nessa fala percebemos a visão mística ao achar que os mesmos possuem super habilidades e a presença da 'teoria da compensação' ao sugerir que a resolução desse 'problema' seria buscar a substituição por outros órgãos dos sentidos, como o tato e a audição. Outro aspecto que pode oferecer barreira ao processo de inclusão refere-se 'a não superação de procedimentos tradicionais de ensino-aprendizagem' . Segundo Camargo , de preferência deve-se 1 predominar atividades 'dialógicas/participativas' em relação às 'diretivas/passivas', permitindo maior participação dos alunos. Para isso devem-se criar canais adequados de comunicação entre os alunos e condições para obtenção de resposta. Ao contrário poderá causar no deficiente visual uma 'condição de estrangeiro', ou seja, quando a veiculação da comunicação se dá por meio de estrutura áudio-visual interdependente (CAMARGO, 2008b).

## O uso do computador no ensino de Física e suas possibilidades de utilização no processo de inclusão escolar.

- O uso do computador no ensino teve início na década de 1980, quando o americano Seymourt Papert criou a linguagem Logo, com a qual crianças a partir dos 6 anos de idade podiam programar e desenhar figuras geométricas (PAPERT , 2 1980 apud FILHOAIS; TRINDADE, 2003). Nos anos 1990 com a popularização da internet, após a criação da World Wide Web, o impacto da informática na educação foi enorme. Ainda na década de 1990 houve o aparecimento de processadores mais potentes, resultando em maior capacidade gráfica dos computadores. E com o preço dos computadores cada vez mais baixos, houve uma proliferação entre as escolas e a população em geral (FILHOAIS; TRINDADE, 2003).

Para o Ensino, em especial o Ensino de Física, são muitos os modos de utilização do computador como ferramenta de ensino-aprendizagem. Sendo a Física uma ciência experimental, o mesmo pode ser usado na aquisição de dados, associado às aulas de laboratório. Pode ser utilizado também na criação de modelos e simuladores, bastante úteis na execução de experiências difíceis ou impossíveis de realizar na prática, devido a custo, risco ou tempo, por exemplo. Com o surgimento das hipermídias, os softwares educacionais ganharam mais interatividade, pois o aluno pode navegar pelos programas, através de seus links, não necessitando seguir um caminho linear. Com o desenvolvimento da realidade virtual, possibilitou o estudo de situações tridimensionais complexas, situações de

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aprendizagem por tentativa e erro, permitindo a imersão, a interatividade e a manipulação. E a internet tornou-se a mais ativa biblioteca do mundo, além de permitir a exploração de todas as ferramentas já citadas acima (FILHOAIS; TRINDADE, 2003). No entanto não podemos perder o foco da educação que envolve não somente a informação, mas em fazer os alunos pensarem sobre a informação e refletirem criticamente, lidando com a compreensão, com o conhecimento e a sabedoria (MEDEIROS; MEDEIROS, 2002).

Tratam-se de softwares que permitem a acessibilidade de pessoas com deficiência visual aos ambientes virtuais. Segundo Valente (1991 apud SONZA; 3 SANTAROSA, 2003), os potenciais tecnológicos constituem-se como valiosas ferramentas de ensino aprendizagem ao

propiciar aos sujeitos a oportunidade de desenvolverem atividades interessantes, desafiantes e que tenham propósitos educacionais e de diagnósticos. Estas atividades podem oferecer a eles a chance de adquirir conhecimento e sobrepujar suas deficiências intelectuais.

De acordo com Campell 4 (2001, apud SONZA; SANTAROSA, 2003), 'desde a invenção do código Braille, nada teve tanto impacto nos programas de educação, reabilitação e emprego quanto o recente desenvolvimento da informática para os cegos'.

## Metodologia

O presente trabalho consistiu no levantamento dos pontos de tensão de quatro leitores de tela (Jaws, Virtual Vision, NVDA e Orca), comumente utilizados pelos deficientes visuais no acesso ao computador, ao serem submetidos a testes envolvendo a leitura de elementos textuais e gráficos presentes em textos de Física. Para tanto, dispúnhamos de um computador com os quatro leitores de tela instalados, de modo que podíamos alternar entre eles para efetuar a leitura dos textos. Os leitores de tela nada mais são que softwares equipados com sintetizadores de voz, que rastreiam a tela do computador em busca de caracteres legíveis, transformando texto em voz. O objetivo destes testes foi buscar entender a dinâmica de leitura de cada software , levantar suas potencialidades e limitações, servindo de base para momentos posteriores envolvendo a proposição de alternativas para o contorno de tais limitações.

Os testes consistiram em explorar em profundidade os elementos textuais e gráficos próprios da linguagem matemática. Os testes foram aplicados de forma que para cada elemento explorado foram elaboradas pequenas sentenças, de forma que os leitores de tela fossem submetidos à leitura dos elementos em contexto. Em seguida foi feita a transcrição literal de cada leitura para que pudéssemos comparar os diferentes padrões apresentados por cada leitor de tela. Os dados gerados foram codificados, categorizados e analisados de acordo com Bauer e Gaskell (2010), comparando os padrões de leitura apresentados por cada software .

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## Resultados e Discussões

Para que pudéssemos abranger de forma representativa os elementos matemáticos presentes em textos de Ensino de Física, os testes foram separados por categoria. Dessa forma dividimos os testes em: Teste A - Unidades de medida; Teste B - Ordens de grandeza; e Teste C - Símbolos matemáticos.

Para cada teste foram elaboradas pequenas sentenças em que os principais elementos dentro de cada categoria fossem apresentados em contexto. Devido a limitações de espaço, não será possível apresentar cada sentença utilizada nos testes. Os dados serão apresentados em tabelas, evidenciando o elemento matemático e os padrões de leitura apresentados por cada software leitor de tela.

## Teste A - Unidades de medida

Ao submeter os softwares à leitura de cada sentença, procuramos englobar as principais formas de veiculação de cada elemento matemático presente em um texto convencional. Assim, procuramos variar tanto a forma de escrita, como por exemplo, a presença ou não de espaço entre o algarismo e sua respectiva unidade de medida, como também variações quanto ao tipo, fundamentais (comprimento, massa, tempo, volume, etc.) ou conjugadas (comprimento/tempo, massa/volume, etc.). Por julgarmos que o mais importante seria detectarmos o padrão como se lê e não o que se lê propriamente dito, optamos por priorizar a variedade de tipos de unidades, como apresentados anteriormente, à leituras exaustivas que demonstrem padrões recorrentes. Neste sentido a tabela 1 mostra os resultados obtidos com os testes envolvendo unidades fundamentais e conjugadas, sendo a última envolvendo também a adição de potências.

Tabela 01 : Padrões de leitura apresentados pelos softwares leitores de tela frente ao teste envolvendo unidades de medida

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Percebemos, com a tabela 1, que em se tratando de unidades de medida fundamentais, somente o software Virtual Vision 7.0 apresentou um padrão de leitura que reconhecesse a unidade de medida em questão, enquanto os outros softwares realizaram uma leitura caractere a caractere (soletração). Já para o caso em que introduzimos unidades conjugadas aos testes, o padrão de leitura caractere a caractere foi um consenso entre os leitores de tela.

Mais do que simplesmente comparar os padrões de leitura apresentados pelos softwares é avaliar a influência de determinada forma de leitura na compreensão de determinado evento. No caso das unidades de medida envolvendo potência, nos pareceu mais preocupantes. Os softwares não fazem distinção quando um número está sobrescrito (potência) ou subescrito (índice), ou quando o fazem é de forma sutil, por exemplo, alterando o tom de voz.

Neste sentido o teste B complementa o Teste A, uma vez que a intenção também era verificar o padrão de leitura dos softwares quando envolve uma potência, especificamente no caso das ordens de grandeza.

## Teste B - Ordens de grandeza

Assim como no Teste A, priorizamos a diversidade de formas de veiculação do que a leitura exaustiva de sentenças envolvendo ordens de grandeza. A tabela 2 traz os padrões de leitura dos softwares leitores de tela frente às sentenças envolvendo ordens de grandeza.

Tabela 02 : Padrões de leitura apresentados pelos softwares leitores de tela frente ao teste com as ordens de grandeza

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Percebe-se uma falha no reconhecimento do caractere correspondente a função de multiplicação. No teste A, ao representarmos uma ordem de grandeza, utilizamos a letra 'x' (xis) para representar a função de multiplicação e vemos, na tabela 1, que os softwares leram exatamente a letra 'xis'. Para o teste B, substituímos a letra 'x' por um símbolo. O resultado pode ser visto na tabela 2. O software Jaws 13.0 fez a leitura de forma distorcida, em forma de código ('camposymbol 180'), os softwares Orca 2.0 e NVDA 2012 não o leram e somente o software VV7 leu o caractere como função de multiplicação.

Outro caso que nos chamou a atenção, devido ao fato de também levar o deficiente visual a uma má interpretação do significado da grandeza, foi diante de uma potência de base dez com expoente positivo. Além de os softwares não distinguirem o expoente como um número sobrescrito, leram a base da potência juntamente com o expoente como se fosse um único número, ou seja, 'mil e vinte e cinco' ao invés de 'dez elevado a vinte cinco'.

A última linha da tabela 2 mostra uma variação na linguagem matemática convencional, parte integrante de uma linguagem chamada de LaTex, uma linguagem de programação utilizada na edição de textos científicos padronizados. O intuito foi testar a acessibilidade dos leitores de tela com uma nova forma de se escrever expressões matemáticas. O resultado foi surpreendente, pois os leitores Jaws 13.0 e VV7 leram integralmente cada caractere. Posteriormente, após alterações na configuração de leitura do Orca 2.0 e do NVDA 2012, também foi possível fazê-los ler integralmente cada caractere. Nessa nova linguagem, a função multiplicação foi substituída pelo 'asterisco' e a indicação de potência foi representada pelo 'acento circunflexo'. Precisávamos então testar a acessibilidade dos leitores de tela frente a outros símbolos matemáticos utilizados nessa nova perspectiva, originando o Teste C.

## Teste C - Símbolos matemáticos

Com o Teste C pudemos levantar os pontos de tensão dos leitores de tela frente aos mais variados símbolos matemáticos, desde letras gregas até símbolos representativos de operações matemáticas.

Com relação às letras gregas, os softwares só leram a letra 'alfa'. Para as demais letras, o Jaws 13.0 e o VV7 leram de forma distorcida, enquanto o Orca 2.0 e o NVDA 2012 não conseguiram ler. Partindo do pressuposto de que a maioria das constantes físicas e grandezas são escritas com letras gregas, um texto que privilegie tal simbologia tornar-se-á inacessível aos alunos deficientes visuais.

A tabela 3 traz os padrões de leitura dos softwares leitores de tela para os principais símbolos representativos de operações matemáticas, presentes em todos os tipos de teclado e largamente utilizado em linguagem de programação e LaTex.

Tabela 03 : Padrões de leitura apresentados pelos softwares leitores de tela frente ao teste com os símbolos matemáticos

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O resultado foi surpreendente, pois com exceção de algumas variações na pronúncia, os quatro softwares em questão leram todos os símbolos propostos. Precisávamos analisar se o padrão de leitura dos softwares para os símbolos matemáticos era alterado ao submetermos os mesmos à leitura de expressões matemáticas, portanto envolvendo a conjugação de números e símbolos (tabela 4). Para isso, inicialmente tivemos que configurar o Jaws 13.0, o Orca 2.0 e o NVDA 2012 para que lessem 'todos' os caracteres, uma vez que os mesmos estavam calibrados para lerem a 'maioria' dos caracteres, de forma que os mesmos executassem uma leitura mais dinâmica do texto, com menos pausas. Sem essa mudança na configuração os softwares citados acima não liam a expressão completa, mas de forma fragmentada, prejudicando a compreensão da mesma.

Tabela 04 : Padrões de leitura apresentados pelos softwares leitores de tela frente ao teste com expressões matemáticas

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Vemos com a tabela 4 que os softwares não tiveram barreiras ao lerem as expressões matemáticas, nos deixando bastante otimistas. Com isso, mais que adequar os softwares à leitura de elementos matemáticos complexos, os rumos do trabalho apontam para a necessidade de rompermos com os modos de representação convencionais de expressões matemáticas, transformando a escrita matemática menos gráfica e mais textual.

## Considerações finais

Os pontos de tensão levantados com esta pesquisa, que configuram as limitações dos leitores de tela ao serem submetidos aos elementos matemáticos presentes em um texto científico, convergem a um problema comum: O conflito entre a linguagem científica, bastante simbólica, predominantemente visual e a dinâmica de leitura dos softwares leitores de tela. Este trabalho é parte integrante de uma pesquisa de doutorado que investiga uso do computador como um instrumento no desenvolvimento da autonomia de alunos deficientes visuais em aulas de Física e consequentemente no estabelecimento da inclusão escolar.

Não adianta apenas digitalizar textos científicos, é preciso estabelecer normas de acessibilidade para que estes textos cheguem até os alunos deficientes visuais. Neste sentido, nossas perspectivas futuras estão ligadas ao estabelecimento de uma linguagem matemática alternativa, acessível e ao mesmo tempo intuitiva, baseada na linguagem LaTex, em que as expressões matemáticas serão escritas de forma linear e com predominância de elementos textuais à gráficos e assim passíveis de serem lidos pelos sintetizadores de voz.

## Referências

BAUER, M.W.; GASKELL, G. (ed.) Pesquisa qualitativa com texto, imagem e som um manual prático . trad. Pedrinho A. Guareschi. Petrópolis, Editora Vozes, 2004.

CAMARGO, E. P. Ensino de Física e deficiência visual: dez anos de investigações no Brasil. São Paulo: Plêiade/FAPESP, 2008a, 205p.

\_\_\_\_\_\_. A comunicação como barreira à inclusão de alunos com deficiência visual em aulas de óptica. Revista brasileira de ensino de Física , v. 30, n. 3, p. 3401/13401/13, 2008b.

FERREIRA, A.; DICKMAN, A. Ensino de Física a estudantes cegos na perspectiva dos professores. In: VI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências. Florianópolis, 2007. Anais do VI Enpec, Abrapec, p. 1-8.

FIOLHAIS, C.; TRINDADE, J. Física no computador: o computador como uma ferramenta no ensino e na aprendizagem das ciências físicas. Revista brasileira de ensino de Física , v. 25, n. 3, p. 259-272, 2003.

SONZA, A. P.; SANTAROSA, L. M. C. Ambientes digitais virtuais: acessibilidade aos deficientes visuais. Novas tecnologias da educação , v. 1, n. 1, p. 1-11, 2003.

VYGOTSKY, L. S. El nino ciego. In:\_\_\_\_\_\_. Obras escogidas V - Fundamentos de defectología. Tradutor Julio Guillermo Blank. Madri: Visor, 1997, p. 99-113.

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