Matemática avançada interativa: Professor de engenharia elétrica da UFRN transforma exercício de matemática em jogo on-line

Aryela Souza e Freed de Araújo – CT/UFRN

O professor Allan de Medeiros, do Departamento de Engenharia Elétrica (DEE) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), familiarizado com as dificuldades de seus alunos em matemática avançada, decidiu criar um jogo interativo com o objetivo de ajudá-los a exercitar conhecimentos das disciplinas do curso. É um jogo simples, totalmente gratuito e disponível on-line para todos os dispositivos. Ele apostou em um design lúdico com interface amigável, planejado para divertir enquanto ensina, de modo que até pessoas que não sejam da área possam jogar.

 

De acordo com Allan, o ensino médio não providencia a base necessária para os estudantes da área de exatas, que se deparam com uma quantidade inesperada de matemática quando entram na universidade. “Quando chega aqui é um bombardeio muito grande. Do mesmo jeito que vocês [de humanas] são bombardeados com a parte de literatura, filosofia e sociologia, é a mesma coisa aqui com cálculo. Então, pro aluno não é tão trivial. É pesado. Tem que fazer Pré-Cálculo justamente pra ter uma transição suave porque o negócio vai apertar. Então, qualquer coisa que venha a facilitar ou ajudar a ligação dessa matemática abstrata com o mundo real é super mega útil e esse aqui é um exemplo”, justifica.

O professor observou, em algumas das disciplinas que ministra, como Controle I, Redes Neurais e Machine Learning (estudos em Inteligência Artificial), assim como em várias outras dos cursos de Engenharia, que é comum a necessidade de compreensão de um tema específico. “Espaço de Estados é uma parte matemática bem específica. E é o cálculo de vetores, é um negócio pesado. Quando a gente entende mesmo nota que é difícil, mas que tem uma fundamentação ilustrativa”, exemplifica. Tal revelação foi a base do docente para a criação do jogo, transformando, assim, a matemática em entretenimento.

 

A proposta funciona de maneira relativamente simples. O único controle é a barra lateral que movimenta o personagem na tela, movendo-o de acordo com as setas. De modo geral, só há um objetivo no jogo: orientar o avatar até que ele atinja o alvo, representando o problema matemático que precisa ser resolvido na disciplina e que não é fácil de compreender na maioria das vezes. Assim, a lógica por trás dos elementos da brincadeira acelera esse processo.

Cada fase do jogo é um tipo diferente de sistema de Espaço de Estados, com características distintas. Na fase dois, por exemplo, não basta observar a direção das setas, pois o personagem só se movimenta em círculos.

 

A aplicação conta ainda com um sistema de bônus e punições. No primeiro caso, se o avatar chegar até as caixas recebe pontos extras. Já no segundo, se atingir uma das caveiras morre uma vez, porém isso não acontece nas primeira fases. Além disso, o jogo é dividido em mundos, como Super Mário, popularmente conhecido entre todas as idades, com o intuito de causar uma sensação de nostalgia. Afinal, as mesmas pessoas que se lembram até hoje da Vanilla Land (Terra da Baunilha) provavelmente não esquecerão da Linear Land (Terra Linear) nem de seus atributos específicos, o que ajudará a exercitar os conhecimentos antes das avaliações.

 

Can U Control possui ainda uma característica única. Ao apertar no botão player, o jogador é convidado a selecionar um personagem para controlar, porém, cada um dos avatares representa uma referência à matéria de eletricidade. Por exemplo, o resistor, que é o mais comum, foi desenhado fumando um charuto porque pode esquentar e até produzir fumaça quando colocado em um circuito, enquanto o fusível é um super-herói de capa porque exerce a função de queimar para salvar a corrente quando entra em curto-circuito.

 

Cabe lembrar que toda a parte estética e técnica, inclusive os personagens, foram desenvolvidos pelo professor Allan de Medeiros, que planeja disponibilizar a aplicação para iOS em um futuro próximo. Até as músicas foram matematicamente geradas por um aplicativo do software Wolfram. “Você coloca um número como uma semente e ele gera, com uma equação específica, o tom da música. Então, em todas as fases, as músicas foram eletronicamente geradas”, explica Allan.

Até então, a repercussão tem sido, no mínimo, encorajadora: alunos da Universidade Federal de Alagoas (UFAL), e do Instituto Federal de Ciência, Tecnologia e Inovação (IFRN), já usufruíram da ferramenta, além de pessoas da Grécia, Japão, Estados Unidos e Europa, que encontraram o jogo pelo blog do docente. Esse resultado já era esperado. Há alguns anos, o professor Allan criou um aplicativo semelhante, sobre o mesmo tema, e a distribuição de downloads na Play Store e na Apple Store ultrapassou as proporções, recebendo uma aceitação considerável. Até mesmo pesquisadores de uma universidade na base do deserto da Algéria baixaram o jogo na época.

Distribuição de downloads do primeiro aplicativo do professor no mundo entre 2010 e 2014