Apresentação de Grupo MMA - Parte I

Programa Doutoral em Multimédia em Educação

MULTIMÉDIA E ACESSIBILIDADE

TRABALHO DE GRUPO !
1ª PARTE!

Nuno Ribeiro | Nuno Lopes | Susana Castro!

APRESENTAÇÃO DO CASO
Proposta tecnológica integrada que
permita aos alunos cegos e com baixa
visão (C-BV) explorar imagens ao
microscópio através do tacto.

Desenvolvimento/adaptação de:
‣  Dispositivo táctil
‣  Sistema que traduza em tempo real
imagens captadas através de uma
câmara num relevo táctil que
reproduza fielmente a imagem
observada

MMA 1# de# 31#

OBJETIVOS
‣  Aumentar os níveis de interesse e auto-confiança pela
aprendizagem das áreas científicas, dando as mesmas
oportunidades para aprender Ciência aos alunos C-BV que aos
seus colegas normovisuais.

‣  Possibilitar uma melhor percepção da realidade que os rodeia.

‣  Criar novos espaços, metodologias e materiais que possibilitem a
execução de atividades práticas de Ciência, num ambiente de
segurança e acessibilidade.

‣  Utilizar a Ciência como uma disciplina inclusiva, providenciando a
todos os alunos (C-BV e normovisuais) novas experiências
sensoriais que permitirão compreender melhor modelos complexos
da Ciência.

MMA 2# de# 31#

PORQUÊ
A microscopia é uma parte fundamental do ensino das Ciências

MMA 3# de# 31#

PORQUÊ
Uso de informação visual (imagens, esquemas, diagramas) na
disciplina de Ciências é muito frequente

MMA 4# de# 31#

PORQUÊ
‣  A Ciência tem grande potencial para motivar alunos com NEE’s (Jones et al.,
2006)

‣  Os materiais interativos proporcionam experiências mais significativas para os
alunos que a leitura do manual (Gurganus et al., 1995)

‣  Alunos C-BV apresentam as mesmas capacidades cognitivas que os alunos
normovisuais, podendo igualmente dominar conceitos científicos complexos
(Jones et al., 2006)

MMA 5# de# 31#

LITERACIA CIENTÍFICA

“capacity to use scientific knowledge, to
identify questions and to draw evidence-
based conclusions in order to understand
and help make decisions about the
natural world and changes made to it
through human activity” (OCDE,2003:133)

Literacia científica é fundamental para o sucesso de alunos C-BV na integração
na vida adulta e profissional (Gurganus et al., 1995)

MMA 6# de# 31#


MMA 7# de# 31#


MMA 8# de# 31#

PÚBLICO-ALVO

‣  Alunos Cegos e com Baixa Visão

‣  Alunos normovisuais (a sua percepção
visual poderá ser enriquecida através de
modelos tácteis)

MMA 9# de# 31#

PÚBLICO-ALVO

19% da população:
‣  Tem muita dificuldade em ver (892 860 cidadãos)
‣  Não consegue ver (27 659 cidadãos)

12 097 cidadãos com problemas de visão são estudantes.

MMA 10# de# 31# Fonte: INE [http://alturl.com/ucomx]

PÚBLICO-ALVO
CEGUEIRA
Uma pessoa é considerada cega quando não possui potencial visual mas que
pode, por vezes, ter uma percepção da luminosidade.
A cegueira pode ser:

‣  Congénita (surge no 1º ano de idade)

‣  Precoce (surge entre o 1º e o 3º ano de idade)

‣  Adquirida (surge após os 3 anos de idade)

MMA 11# de# 31# Fonte: ACAPO [http://www.acapo.pt/]

PÚBLICO-ALVO
BAIXA VISÃO
Reduzida capacidade visual que não melhora através de correção ótica
(também conhecida por ambliopia).

Pode ser:

‣  Orgânica (com lesão do globo ocular ou das vias ópticas)

‣  Funcional (sem danos orgânicos)

MMA 12# de# 31# Fonte: ACAPO [http://www.acapo.pt/]

PÚBLICO-ALVO
CONCEÇÕES ERRADAS
Preconceito positivo
‣  Os cegos são excecionalmente musicais, possuem grandes
capacidades auditivas e tácteis e são altamente inteligentes

Preconceito negativo
‣  Os cegos são totalmente dependentes, preguiçosos e
pouco inteligentes

NA VERDADE…
Existe pouca variação quanto à sensibilidade táctil entre C-BV
e normovisuais, apesar de ser razoável assumir que os C-BV
confiam mais nas sensações obtidas através do tacto.

MMA 13# de# 31# Fonte: Way & Barner, 1997

CARATERIZAÇÃO DA PROBLEMÁTICA
ACESSO A INFORMAÇÃO VISUAL

A única forma que um aluno C-BV tem para aceder diretamente a
informação visual é através do tacto.

MMA 14# de# 31#

VISÃO VS. AUDIÇÃO VS. TACTO
Uma imagem vale mais que mil palavras. Uma palavra, mais que mil toques.

Audição Visão Tacto
104# 106# 102#
bits/seg# bits/seg# bits/seg#

MMA 15# de# 31#

RECETORES DA PELE (PERCEÇÃO)

‣  Corpúsculo de Meissner (toque, vibração)
‣  Corpúsculo de Merkel (pressão, textura)
‣  Corpúsculo de Pacini (pressão, vibração)
‣  Corpúsculo de Rufini (estiramento, calor)
‣  Corpúsculo de Krause (frio)
‣  Folículo piloso (toque, vibração)
‣  Pelo (toque ligeiro)
‣  Superfície da pele (estiramento)

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LIMITAÇÕES DO TACTO

Resolução táctil da ponta do dedo

2,5 mm

1,0 mm

Exploração dinâmica

0,002 mm

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MMA 18# de# 31#

ESTADO DA ARTE
DISPOSITIVOS DESTINADOS À EXPLORAÇÃO TÁCTIL

‣  Dispositivos de estimulação mecânica
Estimulam os corpúsculos da pele responsáveis pelas sensações de pressão,
vibração e calor. Incluem:

Dispositivos baseados na pressão
Dispositivos baseados na vibração
Dispositivos baseados nas ondas acústicas de superfície
Dispositivos eletrorreológicos ou magnetorreológicos

‣  Dispositivos de estimulação eletro-táctil
Estimulam diretamente os recetores nervosos da pele através da aplicação
de correntes elétricas

MMA 19# de# 31#

ESTADO DA ARTE
DISPOSITIVOS BASEADOS NA PRESSÃO

MMA 20# de# 31#

ESTADO DA ARTE
DISPOSITIVOS BASEADOS NA PRESSÃO - OPTACON

MMA 21# de# 31#

ESTADO DA ARTE
DISPOSITIVOS BASEADOS NAS VIBRAÇÃO - STReSS

MMA 22# de# 31#

8 The SAW
as reflectors.
tactile display.

ESTADO DA ARTE
In our tactile display, users can explore the substrate
with a slider shown in Figures 7 and 8. The slider has
approximately 100 steel balls with a diameter of 800 µm
on a thin tape. We chose to use a slider because of the fol-
lowing:
DISPOSITIVOS BASEADOS NAS ONDAS ACÚSTICAS DEdriving force
I By pressing steel balls with the finger, a
SUPERFÍCIE - SAW
can be effectively transmitted to the finger.
I Steel balls can provide distributed
points to which stress is applied stress
Shear

on the finger surface, assuming
Direction of
Finger
the exploration
that the tape is satisfactorily thin
and soft.
Tape
Steel
Principle balls
9 Generation Here we describe the principle for
of sources of generating sources of shear stress
(a)
shear stress that
that are distributed spatiallyKinetic friction
and
can be modulat-
ed temporally modulated temporally.
by burst waves When users explore the substrate becomes smaller
Shear stress
of SAW. without SAWs with their fingers—
via the slider—kinetic friction by the
Tape
substrate is applied to the steel balls, Steel
thusSqueeze force
creating sources of shear stress balls
on the fingers’ surface at the posi-
tions of all the steel balls distributed
spatially (Figureforce
Driving 9a).
by the crest SAW
By generating SAWs, we can
(b)

descrease the friction between the
steel balls and the substrate com-
Shear stress 60 November/December 2001 without SAWs
pared to the substrate
Direction of because there’s a
MMA the exploration Finger de# 31#
23#
I decrease in contact time between
the balls and the substrate,

ESTADO DA ARTE
DISPOSITIVOS ELETRORREOLÓGICOS OU MAGNETORREOLÓGICOS

MMA 24# de# 31#

al stimulation to AR, sensors capture artificial infor- to capture information from an object.
SmartTool captures information with a sensor

ESTADO DA ARTE
4.
mation from the world, and existing electrode layer on the front side o
Iattached at the tip of the tool and conveys it to the
operator through a haptic force display. One
e it into tactile sensing channels display it. Hence, optical sensor layer on the plate’s
Iproposed application is surgery. When a smart
5.

we virtually acquire the sensor’s thin film force sensor between the
Iscalpel detects surface information, as anthe display
sensor
contacts a vital region such
and
artery, the

physical ability as our own. Aug- produces a repulsive force to protect the region.
DISPOSITIVOS DE ESTIMULAÇÃO ELETRO-TÁCTIL -translates visual ima
SmartTouch SmartTouch
sensor into tactile information a
through electrical stimulation. The
the recognition of printed materials

Electrical stimulation O

By mounting a display directly3o E
ate
present tactile sensations with high a to

Sensor However, because the display is s
(a)
sur
gre

Information
object’s contact point, some proble hap
Tactile display
sider the motion of a finger when it m
tro
as Figure 3 illustrates. The contactT
Skin which the fingerElectrodes
Finger
perceives as a torsio less
ete
display thickens—that is, as the dis tran
tric
object and displayPressure sensor grows—
surfaces to 3

Receptor tance generates greater torsional tac
Object surface Optical sensors m
unnatural haptic sensation. In other
(b) Op
W
1Augmented reality of skin sensations. A new 2 (a) SmartTouch prototype system in as possible.
make the system as thin which opti- 0.8
cal sensors capture a visual image (black and white ben
functional layer of skin composed of a sensor and stripes) and display it throughwe use electrical
For this reason, electrical stimula- bet
MMA 25# de# 31#
display acquire and convert surface information play tactile information. Under this
tion, and (b) a cross section of the system. less

about an object into tactile information for display. part of the system to contact the skin

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Image$Crea(on$System$

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ANÁLISE SWOT
FORÇAS FRAQUEZAS
Possibilita a percepção de imagens visuais através de interfaces tácteis; Necessidade de simplificar as imagens gráficas para serem percetíveis
através do tacto (limitação biológica do tacto);
Providencia a todos os alunos (C-BV e normovisuais) novas experiências
sensoriais que permitirão compreender melhor modelos complexos da Previsível custo elevado da tecnologia adotada/desenvolvida;
Ciência;
Pouco investigação feita na área do ensino das ciências aos alunos C-BV.
Capacidade que a tecnologia desenvolvida terá para aumentar a
motivação dos alunos C-BV para as Ciências.

Tecnologia criada pode ser aplicada noutros contextos; Período de aceitação e adaptação dos alunos à tecnologia criada pode ser
longo;
Capacidade desta tecnologia de tornar as aulas de ciências mais
inclusivas, dando maior autonomia aos alunos C-BV; Resistência dos professores à adopção de tecnologia em sala de aula;
Previsível introdução do mercado de tablets e outros dispositivos tácteis Ausência de formação dos professores de ciências na área do ensino
que terão a capacidade de fornecer feedback táctil ao utilizador. especial;
Ausência de formação dos professores de ensino especial na área das
ciências.

OPORTUNIDADES AMEAÇAS

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FATORES CRÍTICOS PARA
PROSSECUÇÃO DO TRABALHO

‣  Dispositivos disponíveis possibilitam a representação de diagramas, no
entanto, existem dificuldades em representar imagens complexas, existindo
problemas técnicos associados (produção de ruído, entropia, lentidão, etc)

‣  Necessidade de simplificação das imagens visuais para serem percetíveis
através do tacto através de um algoritmo/software específico

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