When Ancient Epistemology Meets Augmented Reality: Designing a STEM–Catur Pramana Digital Pop-Up Book for Elementary Science

Nas salas de aula em toda a Indonésia, as aulas de ciências dependem frequentemente de livros didáticos repletos de palavras e imagens bidimensionais e planas. Embora essa abordagem ensine fatos, ela pode ter dificuldade em fazer com que conceitos abstratos pareçam reais ou em mostrar aos alunos como o pensamento científico realmente funciona. Ao mesmo tempo, os educadores estão cada vez mais interessados em como a cultura local pode ajudar os alunos a se conectarem com as disciplinas escolares. Na ilha de Bali, onde a filosofia hindu molda a vida cotidiana, existe uma forma tradicional de compreender como sabemos o que é verdade. Esse sistema, conhecido como Catur Pramana, divide o conhecimento em quatro caminhos distintos: observação direta através dos sentidos, inferência lógica, comparação com o que já é conhecido e confiança em testemunhos confiáveis de especialistas ou textos. A questão que os pesquisadores fizeram foi se essas formas ancestrais de saber poderiam fazer mais do que apenas servir como um conteúdo cultural interessante; poderiam elas, de fato, estruturar a maneira como as crianças aprendem a ciência moderna?

Uma equipe de pesquisadores de universidades de Bali e da Indonésia partiu para responder a isso construindo um novo tipo de ferramenta de aprendizagem. Eles projetaram um livro digital de pop-up que combina ciência, tecnologia, engenharia e matemática com os quatro caminhos tradicionais de conhecimento balineses. Em vez de tratar a cultura como um tópico separado para ser memorizado, eles usaram a filosofia como o esqueleto para toda a lição. Por exemplo, quando os alunos aprendem sobre o crescimento das plantas, são guiados para observar as plantas diretamente, o que se alinha ao caminho tradicional da percepção direta. Quando constroem um pequeno modelo de estufa, estão praticando engenharia ao comparar seu trabalho com um guia visual, espelhando o caminho da comparação. Quando utilizam ferramentas para medir o crescimento ou tirar conclusções sobre por que um broto se inclina em determinada direção, estão engajando-se em tecnologia e inferência. Finalmente, o livro fornece explicações claras e vídeos de fontes confiáveis, representando o caminho do testemunho. Para dar vida a essas lições, a equipe adicionou realidade aumentada, uma tecnologia que permite aos alunos apontar um dispositivo para a página para ver objetos tridimensionais flutuando à frente deles, permitindo que examinem coisas como sementes ou forças de todos os ângulos.

Os pesquisadores seguiram um processo cuidadoso para criar e testar este livro. Primeiro, construíram um protótipo sem os recursos de realidade aumentada e o testaram em quatro escolas primárias públicas em Bali. Oitenta e seis alunos e quinze professores usaram o livro durante aulas regulares, onde o professor projetava as páginas em uma tela e conduzia a turma pelas atividades. Após esse teste, a equipe coletou feedback para melhorar o design, adicionando os elementos tridimensionais de realidade aumentada e unificando o estilo visual com um mascote consistente vestido com trajes tradicionais balineses. Esta versão final foi então revisada por seis especialistas: três especialistas em educação científica e currículo, e três especialistas em mídia digital e tecnologia. Os especialistas verificaram se a ciência era precisa, se o livro se ajustava ao currículo escolar e se a tecnologia funcionava de forma fluida. Eles também avaliaram o quão bem o livro integrava os quatro caminhos tradicionais de conhecimento com as quatro principais disciplinas de STEM.

Os resultados mostraram que o design foi um sucesso promissor, embora não isento de áreas que necessitavam de melhorias. Os especialistas classificaram o livro final como moderadamente válido, o que significa que era um produto sólido e utilizável. Eles ficaram particularmente impressionados com o design visual, observando que as cores, o layout e o texto eram fáceis de ler e atraentes. Os professores e alunos que testaram o protótipo anterior também consideraram o livro prático e envolvente. A maioria dos alunos relatou que gostou de usar o livro e sentiu-se motivada a aprender, enquanto os professores acharam fácil ministrar as lições. No entanto, os especialistas também apontaram fraquezas específicas. Eles sentiram que o livro não se alinhava perfeitamente com a estrutura oficial do currículo, e as partes do livro que pediam aos alunos para realizar design de engenharia ou trabalhar com padrões matemáticos foram as menos desenvolvidas. Além disso, a estabilidade dos objetos tridimensionais de realidade aumentada foi classificada de forma inferior a outros recursos, sugerindo que a tecnologia às vezes tinha dificuldade em permanecer estável nos dispositivos usados nas escolas.

O estudo conclui que é possível usar um sistema de conhecimento local e ancestral para organizar como as crianças aprendem a ciência moderna, em vez de usá-lo apenas como uma história ou um fato de fundo. Os pesquisadores descobriram que parear os quatro caminhos de conhecimento balineses com ciência, tecnologia, engenharia e matemática criou uma experiência de aprendizagem coerente que professores e alunos consideraram útil. No entanto, eles alertam que este estudo apenas provou que o design era viável e prático; não mediu se o livro realmente melhorou as notas dos alunos ou aprofundou sua compreensão dos conceitos científicos. Os recursos de realidade aumentada, que eram a parte mais inovadora do projeto, não foram totalmente testados com alunos na sala de aula porque o teste ocorreu antes de serem adicionados. Os pesquisadores sugerem que trabalhos futuros devem focar em refinar as atividades de engenharia e matemática, garantir que a tecnologia funcione de forma confiável nos dispositivos escolares e testar o livro com alunos que possam operá-lo por conta própria em pequenos grupos. Em última análise, este trabalho oferece um novo caminho para a educação, mostrando que a maneira como uma cultura entende a verdade pode ajudar a moldar a própria estrutura de uma lição de ciências.