A influência da realidade aumentada na transformação do ensino de ciências.

THE INFLUENCE OF AUGMENTED REALITY IN THE TRANSFORMATION OF SCIENCE TEACHING

LA INFLUENCIA DE LA REALIDAD AUMENTADA EN LA TRANSFORMACIÓN DE LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

Autor

Gislaine Ferreira Garcia
ORIENTADOR
Prof. Dr. Luciano Santos de Farias

URL do Artigo

https://iiscientific.com/artigos/0EAE92

DOI

, . A influência da realidade aumentada na transformação do ensino de ciências.. International Integralize Scientific. v 5, n 45, Março/2025 ISSN/3085-654X

Resumo

A realidade aumentada (RA) combina o mundo físico com elementos virtuais em tempo real, proporcionando interatividade e enriquecendo o aprendizado. No ensino de Ciências, a RA facilita a visualização de conceitos abstratos, como moléculas e fenômenos astronômicos, promovendo engajamento e compreensão por meio de experiências concretas e interativas. Neste contexto, o objetivo geral do presente trabalho é descrever e caracterizar o uso da RA como ferramenta educacional no ensino de Ciências. A metodologia é baseada em uma revisão de literatura, com abordagem qualitativa e caráter descritivo e exploratório. Os resultados apontaram que a RA promove maior motivação e curiosidade dos estudantes, além de facilitar a integração entre disciplinas, como Ciências Naturais, Tecnologia e Engenharia. Contudo, desafios como a necessidade de infraestrutura tecnológica, formação docente adequada e custos de implementação foram identificados como limitações que impactam a adoção dessa tecnologia em larga escala. Concluiu-se que a RA possui grande potencial para transformar o ensino de Ciências, desde que acompanhada de políticas públicas que fomentem a formação de professores e a democratização do acesso a recursos tecnológicos. Recomenda-se que futuras pesquisas explorem a personalização da RA para diferentes contextos educacionais, a fim de ampliar sua aplicabilidade e inclusão no ambiente escolar.
Palavras-chave
Realidade Aumentada. Tecnologia Educacional. Aprendizagem Interativa. Inovações Pedagógicas.

Summary

Augmented reality (AR) combines the physical world with virtual elements in real time, providing interactivity and enriching learning. In Science teaching, AR facilitates the visualization of abstract concepts, such as molecules and astronomical phenomena, promoting engagement and understanding through concrete and interactive experiences. In this context, the general objective of this work is to describe and characterize the use of AR as an educational tool in Science teaching. The methodology is based on a literature review, with a qualitative approach and descriptive and exploratory character. The results showed that AR promotes greater motivation and curiosity among students, in addition to facilitating the integration between disciplines, such as Natural Sciences, Technology and Engineering. However, challenges such as the need for technological infrastructure, adequate teacher training and implementation costs were identified as limitations that impact the adoption of this technology on a large scale. It was concluded that AR has great potential to transform Science teaching, as long as it is accompanied by public policies that promote teacher training and democratization of access to technological resources. It is recommended that future research explore the customization of AR for different educational contexts in order to expand its applicability and inclusion in the school environment.
Keywords
Augmented Reality. Educational Technology. Interactive Learning. Pedagogical Innovations.

Resumen

La realidad aumentada (RA) combina el mundo físico con elementos virtuales en tiempo real, aportando interactividad y enriqueciendo el aprendizaje. En la enseñanza de ciencias, la RA facilita la visualización de conceptos abstractos, como moléculas y fenómenos astronómicos, promoviendo el compromiso y la comprensión a través de experiencias concretas e interactivas. En este contexto, el objetivo general del presente trabajo es describir y caracterizar el uso de la RA como herramienta educativa en la enseñanza de las Ciencias. La metodología se basa en una revisión de la literatura, con un enfoque cualitativo y de carácter descriptivo y exploratorio. Los resultados mostraron que la RA promueve una mayor motivación y curiosidad entre los estudiantes, además de facilitar la integración entre disciplinas, como Ciencias Naturales, Tecnología e Ingeniería. Sin embargo, desafíos como la necesidad de infraestructura tecnológica, la adecuada capacitación docente y los costos de implementación fueron identificados como limitaciones que impactan la adopción de esta tecnología a gran escala. Se concluyó que la RA tiene un gran potencial para transformar la enseñanza de las Ciencias, siempre y cuando vaya acompañada de políticas públicas que promuevan la formación docente y la democratización del acceso a los recursos tecnológicos. Se recomienda que futuras investigaciones exploren la personalización de la RA para diferentes contextos educativos, con el fin de ampliar su aplicabilidad e inclusión en el entorno escolar.
Palavras-clave
Realidad Aumentada. Tecnología Educativa. Aprendizaje interactivo. Innovaciones pedagógicas.

INTRODUÇÃO

A integração de tecnologias emergentes no ambiente educacional tem transformado significativamente as práticas pedagógicas, proporcionando novas possibilidades de ensino e aprendizado. Nesse contexto, a realidade aumentada (RA) se destaca como uma ferramenta inovadora, capaz de combinar elementos virtuais e físicos em tempo real, criando experiências interativas e imersivas. Diversos estudos têm apontado o potencial da RA para fomentar o engajamento dos estudantes e melhorar a assimilação de conteúdos complexos, especialmente nas áreas de Ciências e Matemática (Andrade et al., 2019; Klettemberg; Tori; Huanca, 2021).

No cenário educacional brasileiro, iniciativas que utilizam a RA têm crescido exponencialmente, refletindo o avanço tecnológico e a necessidade de adequação às demandas contemporâneas. Aplicações como o PhET para a aprendizagem de Física ou a exploração de formas de relevo no ensino de Geografia são exemplos concretos de como a RA pode enriquecer o currículo escolar, promovendo a interação ativa dos estudantes com os conteúdos (Araújo et al., 2021; Diniz; Pastorio, 2023). No entanto, a efetividade de sua aplicação ainda depende de fatores como a formação docente e a disponibilidade de recursos.

Embora as vantagens da RA no ensino sejam evidentes, ainda há desafios que limitam sua ampla adoção, como o custo de implementação e a resistência a mudanças por parte de alguns educadores. Este trabalho busca delimitar esses aspectos, investigando como a RA pode ser incorporada de maneira eficiente no ensino de Ciências, explorando seu impacto no desenvolvimento do pensamento crítico e na compreensão de conceitos abstratos. O problema de pesquisa está centrado em como a RA pode ser usada de forma sustentável e equitativa para superar as barreiras educacionais existentes (De Carvalho; Sousa; Fraiha-Martins, 2022; Krause, 2019).

Entre as hipóteses levantadas, destaca-se a possibilidade de que a adoção da RA, aliada à capacitação docente e ao uso de recursos acessíveis, possa ampliar significativamente a interação dos estudantes com os conteúdos curriculares. Adicionalmente, acredita-se que a aplicação da RA no ensino de Ciências contribua para maior retenção do conhecimento e maior envolvimento dos alunos, especialmente em contextos educacionais desafiadores (França; Da Silva, 2019; Silva et al., 2020).

A relevância deste estudo reside na análise detalhada de como a RA pode auxiliar na superação de obstáculos educacionais, contribuindo para a construção de metodologias pedagógicas mais dinâmicas e inclusivas. Além disso, a pesquisa oferece subsídios para a implementação de políticas educacionais voltadas à adoção de tecnologias emergentes, beneficiando tanto os educadores quanto os estudantes (Diniz; Pastorio, 2023; Souza et al., 2019).

O objetivo geral do presente trabalho é descrever e caracterizar o uso da RA como ferramenta educacional no ensino de Ciências. Os objetivos específicos incluem: (1) apontar os principais desafios para sua implementação nas escolas; (2) classificar as aplicações da RA que têm obtido maior eficácia em contextos educacionais; (3) exemplificar boas práticas na utilização da tecnologia no ambiente escolar.

METODOLOGIA

Este estudo adota uma abordagem qualitativa com caráter descritivo e exploratório, estruturado por meio de uma revisão de literatura. O objetivo principal é analisar de forma crítica as contribuições da realidade aumentada para o ensino de Ciências, destacando sua aplicação em diversas áreas do conhecimento, especialmente nas Ciências Exatas e Naturais. A pesquisa busca, assim, caracterizar o impacto da RA sobre o processo de ensino-aprendizagem, com foco em suas vantagens pedagógicas e desafios relacionados à sua implementação.

Para garantir a qualidade e a relevância das fontes, foram definidos critérios de inclusão específicos. Inicialmente, foram estabelecidos termos-chave relacionados ao uso da RA na educação, tais como “realidade aumentada no ensino de Ciências”, “tecnologia educacional”, “aprendizagem interativa” e “inovações pedagógicas”. Estes termos orientaram a busca e a seleção dos estudos, assegurando que as fontes fossem diretamente pertinentes à questão de pesquisa.

A seleção das fontes foi orientada por critérios de inclusão. Priorizaram-se artigos científicos publicados nos últimos cinco anos, preferencialmente em periódicos acadêmicos de renome, de acesso gratuito ou institucional, bem como livros acadêmicos e dissertações provenientes de programas de pós-graduação reconhecidos. Foram excluídos da análise artigos duplicados, revisões narrativas e fontes que não abordavam diretamente o impacto da RA no ensino de Ciências. Dessa forma, assegurou-se que as fontes selecionadas refletissem as pesquisas mais recentes e relevantes sobre o tema.

As buscas pelas fontes foram realizadas em bases de dados acadêmicas renomadas, como os periódicos da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Google Scholar. As palavras-chave previamente definidas orientaram as pesquisas e garantiram que os estudos selecionados fossem representativos e atualizados, refletindo as tendências atuais e as melhores práticas no uso da RA na educação. 

FUNDAMENTOS DA REALIDADE AUMENTADA NO ENSINO DE CIÊNCIAS

A realidade aumentada é uma tecnologia que mistura o mundo físico com elementos virtuais, permitindo aos usuários interagir com essas informações em tempo real. Diferente de outras tecnologias imersivas, como a realidade virtual, que cria um ambiente totalmente virtual, a RA sobrepõe objetos digitais ao mundo real, ampliando a percepção do ambiente. A principal característica da RA é a capacidade de integrar elementos virtuais à percepção sensorial humana, por meio de dispositivos como smartphones, óculos de realidade aumentada e outras tecnologias móveis. Essa interação enriquecida oferece uma experiência de aprendizado mais dinâmica, permitindo aos alunos explorar conceitos complexos de forma mais concreta e visual (França; da Silva, 2019; Klettemberg; Tori; Huanca, 2021).

O uso da RA no ensino de Ciências permite a representação visual de conceitos que, de outra forma, seriam abstratos ou difíceis de visualizar, como moléculas, reações químicas ou fenômenos astronômicos. A partir dessa tecnologia, os alunos podem observar, em tempo real, o comportamento de elementos invisíveis a olho nu ou explorar ambientes que não podem ser acessados fisicamente, como o interior de uma célula ou o universo cósmico. Essa aplicação da RA proporciona um contexto mais realista e interativo, permitindo que os alunos se envolvam de maneira mais profunda no processo de aprendizagem, o que contribui para a melhor compreensão dos conteúdos (Andrade et al., 2019; Araújo et al., 2021).

As teorias de aprendizagem visual e prática oferecem uma base sólida para o uso da RA no ensino. A aprendizagem visual enfatiza a importância de representar informações de forma gráfica ou simbólica, facilitando a compreensão dos alunos por meio de imagens, vídeos ou modelos 3D. A RA, ao permitir a visualização desses elementos de forma interativa, promove uma melhor assimilação dos conceitos, tornando o aprendizado mais acessível. Além disso, a aprendizagem prática reforça a ideia de que a manipulação direta de objetos e fenômenos pode promover uma compreensão mais profunda, já que os alunos têm a oportunidade de experimentar o conteúdo de forma ativa, em vez de apenas passivamente absorver informações teóricas (De Carvalho; Sousa; Fraiha-Martins, 2022; Lopes et al., 2021).

Um dos maiores potenciais pedagógicos da RA é sua capacidade de proporcionar uma abordagem inovadora para o ensino de conceitos complexos e abstratos nas Ciências. Por exemplo, no ensino de Biologia, os alunos podem visualizar o processo de divisão celular ou o ciclo de vida de uma planta, observando os estágios do processo de maneira detalhada e interativa. Da mesma forma, em disciplinas como Física, a RA pode ser usada para ilustrar conceitos de movimento, forças ou leis da física, tornando o aprendizado mais acessível e compreensível. A RA facilita a compreensão de fenômenos que, de outra forma, poderiam ser difíceis de entender, ao permitir uma visualização prática e direta do conteúdo (Cerqueira et al., 2020; Da Silva et al., 2023).

O uso de RA no ensino de Ciências também oferece uma oportunidade para desenvolver habilidades cognitivas e motoras dos estudantes. Ao interagir com modelos virtuais, os alunos não apenas absorvem informações, mas também praticam o pensamento crítico, a resolução de problemas e a coordenação motora. Por exemplo, em uma simulação de reação química, os alunos podem ajustar variáveis e observar como essas mudanças impactam o resultado, incentivando o desenvolvimento de habilidades analíticas e experimentais. Esse tipo de aprendizado ativo contribui para a construção de um conhecimento mais sólido e duradouro (Krause, 2019; Silva et al., 2020).

A integração da RA nas salas de aula também promove um aprendizado mais inclusivo, permitindo que alunos com diferentes estilos de aprendizagem se beneficiem dessa tecnologia. A RA, ao combinar elementos visuais, auditivos e táteis, pode ser particularmente útil para estudantes com deficiências ou dificuldades de aprendizagem, oferecendo uma abordagem mais adaptada às suas necessidades. Isso significa que a RA não apenas melhora a compreensão dos conceitos pelos alunos, mas também facilita a adaptação do ensino às diversas habilidades e preferências dos estudantes, promovendo uma educação mais equitativa (Lopes et al., 2019; Klettemberg; Tori; Huanca, 2021).

As bases teóricas da aprendizagem visual e prática são essenciais para compreender o impacto da RA no ensino de Ciências. A aprendizagem visual sugere que o cérebro humano tem uma capacidade notável de processar e reter informações representadas visualmente, o que é amplificado pela interação proporcionada pela RA. Ao fornecer uma representação tridimensional e interativa, a RA permite que os alunos visualizem fenômenos de maneira mais intuitiva, tornando o aprendizado mais eficaz. A teoria da aprendizagem prática, por sua vez, destaca que a melhor forma de aprender é por meio da experiência direta, o que a RA facilita ao permitir que os estudantes interajam com modelos e cenários virtuais de maneira ativa e prática (Lopes et al., 2021; Diniz; Pastorio, 2023).

Além disso, a RA promove a aprendizagem situada, um conceito que se baseia na ideia de que o conhecimento é melhor compreendido quando está imerso no contexto em que será aplicado. Ao simular experiências reais ou contextos específicos de disciplinas científicas, a RA proporciona uma aprendizagem contextualizada, tornando o conteúdo mais relevante e aplicável. Em uma aula de Física, por exemplo, os alunos podem observar a aplicação das leis da física em ambientes do cotidiano, como o movimento de veículos ou a queda de objetos, o que torna a aprendizagem mais significativa e diretamente conectada ao mundo real (França; da Silva, 2019; Lopes et al., 2021).

A implementação da RA nas práticas pedagógicas também exige um planejamento cuidadoso e a adaptação dos currículos, de modo que as atividades propostas integrem eficazmente as possibilidades dessa tecnologia. Para que a RA seja efetiva no ensino de Ciências, os educadores precisam entender suas potencialidades e limitações, ajustando as atividades conforme as necessidades da turma e os objetivos educacionais. Além disso, a formação dos professores é essencial, pois a implementação bem-sucedida da RA depende do conhecimento dos docentes sobre as ferramentas tecnológicas disponíveis e suas aplicações no contexto educacional (Araújo et al., 2021; Lopes et al., 2019).

Assim, o uso de RA no ensino de Ciências não se limita apenas ao aumento da compreensão de conceitos, mas também contribui para o engajamento e a motivação dos alunos. Ao proporcionar uma experiência interativa e envolvente, a RA estimula o interesse dos estudantes, tornando o aprendizado mais dinâmico e atrativo. Essa abordagem pode ser especialmente benéfica para disciplinas que tradicionalmente enfrentam dificuldades para manter o foco e a motivação dos alunos, como as Ciências Exatas. O entusiasmo gerado pela utilização de tecnologias inovadoras como a RA pode transformar a maneira como os alunos se relacionam com o conteúdo, promovendo uma aprendizagem mais profunda e significativa (Klettemberg; Tori; Huanca, 2021; Silva et al., 2020). 

BENEFÍCIOS DA REALIDADE AUMENTADA NO ENSINO DE CIÊNCIAS

A realidade aumentada oferece uma abordagem inovadora para transformar conceitos complexos e abstratos em experiências tangíveis, proporcionando uma visualização interativa que facilita a compreensão dos alunos. Em áreas como Biologia e Química, por exemplo, os alunos podem explorar modelos tridimensionais de moléculas, células ou estruturas biológicas, interagindo com esses elementos em tempo real. Essa transformação de conceitos difíceis de visualizar em experiências interativas amplia a capacidade dos alunos de entenderem fenômenos científicos de forma mais concreta. Ao verem e interagirem com o conteúdo de maneira dinâmica, os alunos podem entender melhor a relação entre as partes e os processos envolvidos, contribuindo para um aprendizado mais profundo (França; da Silva, 2019; Cerqueira et al., 2020).

Além da visualização, a RA também é significativo no aumento do engajamento e da motivação dos alunos no ensino de Ciências. A utilização dessa tecnologia inovadora desperta a curiosidade e o interesse dos estudantes, tornando as aulas mais envolventes e estimulantes. A interatividade proporcionada pela RA permite que os alunos se tornem participantes ativos no processo de aprendizagem, explorando fenômenos e conceitos em um ambiente mais imersivo. Esse aumento de engajamento tem o potencial de melhorar o desempenho dos alunos, tornando-os mais motivados a investigar, questionar e aplicar o conhecimento adquirido de maneira prática. Esse tipo de experiência pode ser particularmente relevante em disciplinas como Física e Química, que muitas vezes são vistas como desafiadoras (Andrade et al., 2019; Da Silva et al., 2023).

A integração interdisciplinar é outro benefício considerável da RA no ensino de Ciências. Ao combinar ciências naturais com tecnologia e engenharia, a RA propicia uma abordagem multidisciplinar que reflete as conexões entre diferentes áreas do conhecimento. Por exemplo, ao estudar fenômenos biológicos ou físicos, os alunos podem utilizar a RA para observar como esses conceitos são aplicados em diferentes contextos, como na engenharia ou na tecnologia. Essa integração permite aos estudantes perceberem como os conceitos científicos se conectam com as soluções do mundo real, incentivando a aprendizagem baseada em problemas e preparando-os para aplicar seu conhecimento em situações práticas. Além disso, a RA oferece a possibilidade de simular experimentos de alta complexidade, como aqueles que requerem equipamentos caros ou inacessíveis, promovendo uma maior compreensão interdisciplinar (Klettemberg; Tori; Huanca, 2021; Lopes et al., 2021).

A RA, ao tornar o aprendizado mais visual e interativo, oferece também a oportunidade de estimular a aprendizagem ativa, onde os alunos não apenas recebem informações, mas são incentivados a realizar atividades práticas, como experimentos virtuais, simulações e manipulação de modelos 3D. Esse tipo de abordagem pode ajudar os alunos a desenvolverem habilidades cognitivas e motoras, ao mesmo tempo em que consolidam o conhecimento de forma mais eficaz. A imersão proporcionada pela RA também contribui para que os estudantes estabeleçam conexões mais significativas com os conteúdos, promovendo um aprendizado mais duradouro e aplicável a diversas situações. Essa interação ativa com o conteúdo fortalece a aprendizagem e cria um ambiente mais produtivo e participativo (Krause, 2019; Araújo et al., 2021).

Outro benefício importante da RA no ensino de Ciências é a personalização da experiência de aprendizagem. A tecnologia permite que o ensino seja adaptado às necessidades e preferências de cada aluno, oferecendo uma abordagem mais inclusiva. Estudantes com dificuldades de aprendizagem ou que possuam necessidades especiais podem se beneficiar dessa personalização, uma vez que a RA pode ser ajustada para fornecer diferentes tipos de interação e representação, seja por meio de modelos visuais, auditivos ou táteis. Esse tipo de flexibilidade facilita a compreensão dos conteúdos e promove uma aprendizagem mais acessível, permitindo que todos os alunos avancem no ritmo e na forma mais adequados ao seu estilo de aprendizagem (Lopes et al., 2021; Silva et al., 2020).

Além disso, o uso da RA no ensino de Ciências fortalece a habilidade dos alunos em resolver problemas complexos. Ao proporcionar simulações de fenômenos científicos, a RA permite que os alunos experimentem cenários de alta complexidade, ajustando variáveis e observando as consequências em tempo real. Esse processo de experimentação oferece uma abordagem prática para o aprendizado de teorias científicas, incentivando a resolução criativa de problemas. A manipulação de variáveis em um ambiente virtual seguro permite que os alunos adquiram uma compreensão mais profunda dos conceitos, sem os riscos ou limitações dos experimentos no mundo real. Esse tipo de prática fortalece as habilidades analíticas dos alunos e os prepara para desafios futuros (França; da Silva, 2019; Cerqueira et al., 2020).

A RA também facilita a aprendizagem em um ambiente colaborativo, onde os alunos podem trabalhar em equipe para explorar e resolver problemas científicos. Em vez de estudar de forma isolada, os estudantes podem colaborar em atividades imersivas, como a realização de experimentos virtuais ou a construção de modelos tridimensionais. Essa colaboração não só melhora a compreensão dos conceitos, mas também promove o desenvolvimento de habilidades sociais, como comunicação e trabalho em equipe. Ao compartilhar suas descobertas e discutir os resultados das simulações, os alunos desenvolvem um entendimento mais profundo e aprendem uns com os outros, fortalecendo as capacidades cognitivas e sociais (Klettemberg; Tori; Huanca, 2021; Lopes et al., 2021).

A imersão proporcionada pela RA também é benéfica para a retenção de conhecimento a longo prazo. Estudos mostram que as experiências visuais e interativas tendem a ser mais memoráveis do que as abordagens tradicionais de ensino, como palestras ou leitura de textos. O fato de os alunos poderem visualizar e interagir com os conceitos em tempo real facilita a fixação do conteúdo, tornando-o mais acessível e fácil de lembrar. A RA, ao permitir uma aprendizagem prática e visual, cria conexões mais fortes no cérebro dos alunos, o que contribui para a retenção de longo prazo e para a aplicação do conhecimento em contextos diversos (Andrade et al., 2019; Da Silva et al., 2023).

A inclusão da RA no currículo escolar também oferece aos alunos uma experiência educacional mais alinhada com as tecnologias modernas. Ao integrar a RA no ensino de Ciências, os alunos têm a oportunidade de se familiarizar com ferramentas tecnológicas avançadas que provavelmente encontrarão no futuro profissional. Essa experiência prepara os alunos para os desafios do mercado de trabalho, onde a utilização de tecnologias emergentes, como a RA, se torna cada vez mais comum. Dessa forma, a aplicação dessa tecnologia no ensino não só melhora o aprendizado, mas também capacita os alunos para o uso de tecnologias que são essenciais em diversas áreas do conhecimento e profissões (Krause, 2019; Cerqueira et al., 2020).

Assim, o uso da RA no ensino de Ciências também facilita a avaliação do progresso dos alunos. A tecnologia permite que os educadores monitorem o desempenho dos alunos em tempo real, observando como eles interagem com os modelos e simulações, além de fornecer feedback instantâneo. Isso possibilita uma avaliação contínua, em que os professores podem ajustar suas abordagens de ensino conforme a necessidade, garantindo que os alunos recebam o apoio necessário para seu aprendizado. Esse tipo de avaliação também promove a autonomia dos estudantes, pois eles podem autoavaliar seu progresso durante o processo de aprendizagem, contribuindo para um ambiente educacional mais eficiente e personalizado (Lopes et al., 2021; Da Silva et al., 2023).

DESAFIOS E LIMITAÇÕES DA REALIDADE AUMENTADA

Embora a realidade aumentada ofereça diversos benefícios no ensino de Ciências, sua implementação também enfrenta desafios significativos, principalmente em relação à infraestrutura tecnológica necessária. A utilização de RA requer dispositivos adequados, como tablets, smartphones ou óculos especiais, além de aplicativos específicos para as diversas atividades educativas. Muitas escolas, especialmente em regiões com recursos limitados, não possuem a infraestrutura necessária para oferecer essas ferramentas tecnológicas a todos os alunos. A falta de dispositivos compatíveis e a dificuldade de manutenção desses equipamentos são obstáculos que podem comprometer a utilização da RA no cotidiano escolar, restringindo seu potencial de impacto positivo no processo de aprendizagem (Klettemberg; Tori; Huanca, 2021; Da Silva et al., 2023).

Outro desafio importante é a formação docente, uma vez que os professores precisam ser capacitados para integrar a RA de maneira eficiente em seu planejamento pedagógico. A utilização dessa tecnologia exige que os educadores compreendam não apenas o funcionamento dos dispositivos e aplicativos, mas também como eles podem ser incorporados ao currículo de forma pedagógica. Muitos docentes não têm experiência prévia com tecnologias imersivas e, portanto, enfrentam dificuldades para utilizá-las em sala de aula de forma efetiva. A falta de formação continuada e de suporte técnico para os professores pode resultar em uma implementação superficial da RA, sem que seus potenciais pedagógicos sejam totalmente explorados. A capacitação é essencial para garantir que os educadores aproveitem as possibilidades da RA para enriquecer o ensino (Andrade et al., 2019; Lopes et al., 2021).

Além da infraestrutura tecnológica e da formação docente, o custo de implementação da RA nas escolas representa um desafio significativo, especialmente para instituições de ensino com orçamentos limitados. A aquisição de dispositivos adequados, o desenvolvimento ou a compra de aplicativos específicos, além da necessidade de manutenção contínua da tecnologia, envolvem custos elevados. Para muitas escolas públicas e privadas de menor porte, essa viabilidade financeira pode ser um grande obstáculo, limitando a adoção de novas tecnologias em sala de aula. Embora o investimento em RA tenha o potencial de transformar a educação, a falta de recursos financeiros pode resultar na exclusão de alunos e professores de experiências educacionais mais avançadas (França; da Silva, 2019; Cerqueira et al., 2020).

Outro fator que dificulta a implementação da RA é a resistência à mudança, tanto por parte dos educadores quanto dos alunos. Muitos professores ainda estão habituados aos métodos tradicionais de ensino, e a introdução de novas tecnologias pode gerar insegurança e resistência. Esse fenômeno é especialmente notável em contextos onde a adoção de novas ferramentas tecnológicas não foi acompanhada de uma mudança no modelo pedagógico. Além disso, os alunos, que muitas vezes estão mais familiarizados com a tecnologia, podem não compreender completamente as vantagens de seu uso pedagógico, preferindo métodos de ensino mais tradicionais. Superar essa resistência exige esforços conjuntos para conscientizar sobre os benefícios da RA e proporcionar um ambiente de aprendizagem mais flexível e receptivo às inovações (Andrade et al., 2019; Lopes et al., 2021).

A implementação de RA também depende da capacidade de integração com o currículo escolar. Nem todos os conteúdos podem ser facilmente adaptados para o formato de RA, e é necessário um planejamento cuidadoso para garantir que a tecnologia seja utilizada de forma relevante para os objetivos educacionais. Muitas vezes, o uso de RA em sala de aula fica limitado a atividades complementares ou isoladas, sem um vínculo claro com o conteúdo principal. Para superar esse desafio, é necessário desenvolver materiais pedagógicos específicos, alinhados com os objetivos do currículo escolar, garantindo que a tecnologia contribua efetivamente para o aprendizado dos alunos. Isso exige tempo e esforço por parte dos educadores e desenvolvedores de conteúdo, bem como um planejamento cuidadoso para a integração das diferentes ferramentas pedagógicas (França; da Silva, 2019; Da Silva et al., 2023).

Além disso, a tecnologia necessária para a RA precisa ser constantemente atualizada para garantir seu funcionamento adequado. Com a rápida evolução tecnológica, dispositivos e aplicativos podem se tornar obsoletos em um curto período de tempo, exigindo investimentos contínuos em manutenção e atualização dos sistemas. Para as instituições de ensino, isso significa que a implementação da RA deve ser vista como um compromisso de longo prazo, com recursos financeiros e logísticos reservados para garantir a atualização constante da infraestrutura. A obsolescência tecnológica é um fator limitante importante, já que a falta de atualização pode reduzir a eficácia da RA e limitar as possibilidades de aprendizagem que ela oferece (Klettemberg; Tori; Huanca, 2021; Araújo et al., 2021).

A dependência de uma infraestrutura de internet de alta qualidade também pode ser um obstáculo, especialmente em regiões onde o acesso à rede é limitado ou instável. A utilização de RA em sala de aula exige uma conexão robusta para suportar o tráfego de dados gerado pelos aplicativos e dispositivos. Em muitas escolas, especialmente em áreas rurais ou em países em desenvolvimento, a conectividade à internet é precária, o que pode comprometer o uso efetivo da RA. A falta de uma infraestrutura de internet adequada pode levar à interrupção das atividades educacionais, prejudicando a experiência de aprendizagem e tornando a implementação da RA uma solução insustentável a longo prazo (Krause, 2019; Lopes et al., 2021).

A falta de conteúdo específico para RA também pode ser um impeditivo para a sua adoção no ensino de Ciências. Embora existam recursos educacionais que exploram o uso de RA, nem todos os conteúdos do currículo escolar estão disponíveis nesse formato. O desenvolvimento de materiais educativos de alta qualidade, adequados para diferentes disciplinas e faixas etárias, é um processo demorado e caro, o que limita as opções para as escolas. Isso pode resultar em uma utilização limitada da RA, com foco apenas em alguns temas ou tópicos, ao invés de uma integração completa e contínua com o conteúdo do currículo. A falta de recursos específicos e personalizados pode desmotivar as escolas a adotarem a RA como uma ferramenta pedagógica eficiente (França; da Silva, 2019; Da Silva et al., 2023).

Outro desafio é o impacto da carga cognitiva adicional que a RA pode gerar nos alunos. Embora a tecnologia possa facilitar a visualização de conceitos complexos, ela também pode sobrecarregar a capacidade cognitiva dos estudantes, especialmente aqueles com dificuldades de aprendizado ou com necessidades educacionais especiais. O uso excessivo de dispositivos tecnológicos pode levar à dispersão da atenção e ao esgotamento mental, dificultando a aprendizagem. Portanto, é essencial que os educadores estejam atentos ao equilíbrio entre o uso de RA e outras metodologias de ensino, garantindo que os alunos não sejam sobrecarregados e possam absorver os conceitos de forma gradual e equilibrada (Araújo et al., 2021; Da Silva et al., 2023).

Dessa forma, a implementação da RA também exige uma avaliação constante de sua eficácia. Embora a tecnologia ofereça muitos benefícios, é necessário avaliar regularmente se as práticas pedagógicas baseadas em RA estão atingindo seus objetivos educacionais. A falta de ferramentas adequadas para medir o impacto da RA no desempenho dos alunos pode dificultar a análise dos resultados e o aprimoramento das metodologias de ensino. Além disso, a avaliação de resultados deve considerar não apenas os aspectos cognitivos, mas também os sociais e emocionais, para garantir que a RA contribua para o desenvolvimento integral dos alunos (Klettemberg; Tori; Huanca, 2021; Krause, 2019).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A realidade aumentada apresenta-se como uma ferramenta promissora no ensino de Ciências, oferecendo possibilidades para tornar conteúdos abstratos mais acessíveis e experiências de aprendizado mais dinâmicas. Sua capacidade de integrar visualização interativa, interdisciplinaridade e engajamento dos alunos evidencia o impacto positivo que pode ter na educação contemporânea. Esses benefícios tornam a RA um recurso valioso para aprimorar o ensino, contribuindo para uma formação científica mais significativa e contextualizada.

Entretanto, para que esse potencial seja plenamente aproveitado, é essencial enfrentar os desafios associados à sua implementação. Aspectos como a necessidade de infraestrutura tecnológica, formação adequada de docentes e viabilidade financeira das instituições precisam ser considerados no planejamento de políticas educacionais. Tais medidas são indispensáveis para que a RA seja acessível a uma parcela maior da comunidade escolar, reduzindo as desigualdades no acesso a tecnologias educacionais inovadoras.

Além disso, é necessário investir em programas de capacitação docente que contemplem o uso pedagógico da RA. A formação contínua dos professores é fundamental para que eles compreendam como integrar essa tecnologia de forma eficiente aos conteúdos curriculares, garantindo que seu uso vá além de uma abordagem superficial e atenda às demandas educacionais específicas. Outro ponto relevante é a necessidade de políticas públicas que incentivem o desenvolvimento de materiais didáticos adequados ao uso da RA. Esses recursos devem ser concebidos de maneira alinhada aos objetivos pedagógicos, permitindo que a tecnologia seja utilizada de forma planejada e com resultados mensuráveis no aprendizado dos alunos. Parcerias entre escolas, governos e empresas de tecnologia podem facilitar esse processo e ampliar a aplicação da RA.

Áreas futuras de pesquisa devem explorar como a personalização da RA pode atender a diferentes contextos educacionais, considerando variáveis como faixa etária, nível de proficiência e necessidades específicas dos alunos. Esse direcionamento pode garantir uma aplicação mais inclusiva e eficiente da tecnologia, potencializando seu impacto em diversas realidades escolares. Por fim, é muito importante que se promova a democratização do acesso à RA, tornando-a uma ferramenta acessível a escolas de diferentes perfis e recursos. A superação das barreiras tecnológicas e financeiras pode transformar a RA em um recurso cotidiano no ensino de Ciências, contribuindo para uma educação mais equitativa e inovadora. Com ações coordenadas, a RA tem o potencial de redefinir o ensino no século XXI, preparando os alunos para um futuro mais tecnológico e interconectado.

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Acesso em: 2024-09-03.

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A influência da realidade aumentada na transformação do ensino de ciências.

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