Elicitação de métricas para avaliação de aspectos de aprendizagem em jogos educacionais

dc.contributor.advisor-co1Bastos, Marcela Sávia Picanço Pessoa
dc.contributor.advisor-co2Pires, Fernanda Gabriela de Souza
dc.contributor.advisor1Oliveira, David Braga Fernandes de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9561812825173697eng
dc.contributor.referee1Hounsell, Marcelo da Silva
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2259041691301555eng
dc.contributor.referee1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-9700-0909eng
dc.contributor.referee2Rodrigues, Luiz Antonio Lima
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8662825325120611eng
dc.creatorMelo, Douglas Silva de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4559258194990884eng
dc.date.issued2026-03-26
dc.description.abstractEducational games can contribute to different aspects of human development, including cognitive, motor, and social dimensions. Understanding how players interact with these games facilitates their evaluation and provides insights for improvements in game design and learning processes. However, much of the literature evaluates this capability through predominantly subjective approaches, usually based on questionnaires, focusing mainly on the game rather than on the player, and often disregarding interaction data during the analyses. This dissertation proposes an approach to identify indicators of learning based on students' interaction data in educational games, aiming to verify whether the game achieves the objectives for which it was designed. For this purpose, nine metrics were defined, related to cognitive, motor, engagement, and curricular content aspects addressed in the game. These metrics aim to quantify different dimensions of student performance, such as problem-solving ability, adaptation to new situations, and mechanical skills, based on interaction data recorded during gameplay. The research was conducted using the Design-Based Research (DBR) methodology, combining exploratory qualitative and quantitative analyses in a real educational context. Two experiments were carried out: the first with the game "Robô Euroi", involving five undergraduate students, and the second with the game "My Name", involving fifteen students from the Computer Science Teacher Education program. The metrics were applied to player interaction data to analyze their adaptation to the structure of the games. The results indicate that the proposed metrics are correlated with the player's journey, providing relevant evidence for learning assessment. In addition, a comparative study was conducted between the metrics and the players' self-assessments. The results revealed significant differences between the participants' subjective perceptions and the values obtained through the metrics, suggesting greater accuracy in assessments based on interaction data. Finally, the metrics were evaluated through questionnaires by human experts, including data analysts and teachers, as well as by intelligent agents specialized in psychometrics. Overall, the metrics were positively evaluated, highlighting their coherence with the player's journey and their potential to support learning assessment. As recommendations, it was suggested to clarify operational definitions, discuss limitations and potential biases, strengthen evidence of validity and reliability, and include examples and reference criteria to facilitate their application in educational contexts.eng
dc.description.resumoOs jogos educacionais podem contribuir para diferentes aspectos do desenvolvimento humano, incluindo dimensões cognitivas, motoras e sociais. Compreender como os jogadores interagem com esses jogos facilita sua avaliação e fornece insights para aprimoramentos no design e nos processos de aprendizagem. Contudo, grande parte dos estudos da literatura realiza avaliações predominantemente subjetivas, baseadas em questionários, com foco no jogo e não no jogador, além de desconsiderar os dados de interação durante as análises. Esta dissertação propõe uma abordagem para identificar indícios de aprendizagem a partir dos dados de interação de estudantes em jogos educacionais, buscando verificar se o jogo atinge os objetivos para os quais foi desenvolvido. Para isso, foram definidas nove métricas relacionadas a aspectos cognitivos, motores, de engajamento e ao conteúdo curricular abordado. Essas métricas visam quantificar diferentes dimensões do desempenho estudantil, como resolução de problemas, adaptação a novas situações e habilidades mecânicas, com base nas interações registradas durante o jogo. A pesquisa foi conduzida por meio da metodologia Design-Based Research (DBR), combinando análises qualitativas e quantitativas exploratórias em contexto educacional real. Dois experimentos foram realizados: o primeiro com o jogo "Robô Euroi", envolvendo cinco estudantes de graduação, e o segundo com o jogo "My Name", com quinze estudantes do curso de Licenciatura em Computação. As métricas foram aplicadas aos dados de interação para analisar sua adaptação à estrutura dos jogos. Os resultados indicam que as métricas apresentam correlação com a jornada do jogador, fornecendo indícios relevantes para a avaliação da aprendizagem. Além disso, foi realizado um estudo comparativo entre as métricas e as autoavaliações dos jogadores. Os resultados revelaram diferenças significativas entre a percepção subjetiva dos participantes e os valores obtidos pelas métricas, sugerindo maior precisão da avaliação baseada em dados de interação. Por fim, as métricas foram avaliadas por especialistas humanos, incluindo analistas de dados e professores, e por agentes inteligentes especializados em psicometria, por meio de questionários. De modo geral, as métricas foram avaliadas positivamente, destacando-se sua coerência com a jornada do jogador e seu potencial para apoiar a avaliação da aprendizagem. Como recomendações, sugeriu-se explicitar definições operacionais, discutir limitações e vieses, reforçar evidências de validade e confiabilidade e incluir exemplos e critérios de referência para aplicação educacional.eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationMELO, Douglas Silva de. Elicitação de métricas para avaliação de aspectos de aprendizagem em jogos educacionais. 2026. 163 f. Dissertação (Mestrado em Informática) – Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2026.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11616
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Computaçãoeng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Informáticaeng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/por
dc.subjectValiação de aprendizagempor
dc.subjectGame learning analyticseng
dc.subjectDados de estudantespor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIENCIA DA COMPUTACAOeng
dc.subject.otherJogos Educativospor
dc.subject.otherTecnologia Educacionalpor
dc.subject.otherDesempenho Psicomotorpor
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/93205/DISS_DouglasMelo_PPGI.pdf.jpg*
dc.titleElicitação de métricas para avaliação de aspectos de aprendizagem em jogos educacionaiseng
dc.typeDissertaçãoeng

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