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Tenho umas coisas pra vc pensar. Talvez impacte em algumas decisões no seu projeto.

  • se for por premiação, quem é q vai pagar esses prêmios? A escola? Ela precisa estar ciente disso se aplicarem isso. De algum lugar o dinheiro pros premios tem q vir, então precisa ver qm q irá bancar e se eles topam bancar isso.
  • nem todos gostam de competir. então tem q ver se vale msm a pena aplicar algo relacionado a competição, pois isso é desgastante e dependendo do caso desmotivador.
  • qual vai ser o conteúdo q será gamificado. De nada adianta ter uma gamificação se o conteúdo para gamificar for subjetivo demais. precisa ter dados claros e objetivos. provas, exercícios, tarefas, trabalhos,... ou dependendo do caso mais específico, conteúdo tal, bonus por participação na aula, etc. Bom, é um bom exercício para pensar do que deve ser gamificado.
  • precisa ser de uso simples, nada de interface complexa. O complexo pode ser a lógica por trás, mas a interface precisa ser bemm, mas bemm simples, pois qnto mais complexo for registrar as coisas, com o tempo as pessoas param de usar. Eu já usei coisas com gamificação, mas era chato pacas ficar cadastrando as coisas, chega uma hora q cansa e vc começa a postergar o uso... e chega uma hora q acumula tanto q a pessoa simplesmente para de usar. Por isso precisa ser fácil de usar. Aproveite q existe cameras q facilita mto o uso, ai o pesado fica vc converter o conteúdo da imagem em dados.
  • se integrar com sistemas já utilizados pelos professores isso ajuda demais. os profs nem sempre terao interesse em usar os softwares, mtos deles nem ligam pros alunos. entao se vc conseguir de alguma forma integrar com uso de notas ou alguma coisa assim, será uma vantagem, já q ele já tem q preenhcer de qqr maneira. Como? Não sei, isso vc terá q ver com a escola. por isso um sistema independente vai depender mto do professor e não da vontade dos alunos, pois qm no final irá gerenciar é ele, e nem todos qr ter esse trabalho extra. (professores tbm são humanos)

Só pra concluir, nem sempre a motivação dá pra ser forçada. Afinal cada aluno tem sua forma de motivar, pois cada um tem uma vivencia diferente, pensamento diferente, conhecimento diferente, gostos diferentes, objetivos diferentes... e por mais q gamificação ajude no início (por ser algo novo), pode não ser a melhor solução a longo prazo.
Claro q não estou dizendo pra vc não tentar, pois a gente só aprende e sabe do q realmente irá acontecer qndo tenta e vê funcionando, mas não espere q haverá problemas durante o processo e um possível fracasso. Falo isso pq quero q tenha um pensamento mais realista e concreta, pois é difícil qndo precisa lidar com pessoas, principalmente com as motivações das pessoas a longo prazo. Teve uma época q fui líder de um grupo (nada haver com a carreira minha), e não foi nada fácil lidar com eles, ainda mais q naquela época eu não tinha experiência nenhuma com lidar com pessoas. E eu decidi estar lá exatamente pq queria aprender isso. Foi um fracasso? Não. Mas tbm não foi mil maravilhas.

Boa sorte ai no seu projeto, e o q falei, apenas tente. O q importa para vc é a aprendizagem. É só assim q vc consegue pensar em maneiras mais eficientes na próxima vez q vc trabalhar com alguma tema parecido, pois todo conhecimento é válido.

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Obrigado pelo feedback!
Você tem toda razão, meu post inicial foi breve e deixou algumas coisas vagas. Deixa eu detalhar os pontos que você levantou, porque você acertou em cheio:

  1. Sobre o Custo do Brinde (Ponto 1):

Você está certo. Minha ideia é começar validando o projeto com uma escola específica onde já tenho contato (me formei lá ano passado). Conhecendo o diretor e a professora de matemática, sei que eles valorizam muito o estudo e topariam a ideia.

A recompensa seria flexível, exatamente como você sugeriu: indo de "pontos extra" na média (custo zero, como os "poderes" que o outro colega citou do Classcraft) até um brinde físico (que seria o prêmio para o "Top 1" e "Maior Evolução", controlando o custo).

  1. Sobre a Competição (Ponto 2):

A minha solução para o risco de "desmotivar" é exatamente a que você descreveu. O aluno não veria um ranking global. Ele veria apenas a pontuação do seu "squad" privado (os amigos que ele adicionou por UID, máx. 5).

O professor, sim, teria um dashboard com o ranking geral da turma. Mas o mais importante é o outro gráfico que ele teria: o que mostra a "Maior Evolução". Isso garante que o aluno com mais dificuldade (que nunca será o "Top 1") ainda tenha uma chance real de ser recompensado pelo esforço.

  1. Sobre a Simplicidade e Carga de Trabalho (Pontos 4 e 5):

Eu não tinha pensados nisso, essa dica será de grande ajuda futuramente.

Minha ideia original da "validação humana" (professor conferindo folha de papel) é exatamente o "trabalho extra chato" que você mencionou e que faria um projeto em larga escala falhar.

Porém, como meu foco inicial é um teste em uma escola específica, essa validação manual é, na verdade, um ponto central. Eu conheço os professores de matemática de lá e sei que eles gostam de corrigir no papel e de avaliar o desenvolvimento da conta, não só o resultado final.

Então, para esta fase de testes, vou manter esse processo manual, pois ele atende perfeitamente à necessidade desses professores específicos.

Mas o seu ponto é a chave para o futuro: para o projeto escalar para outras escolas, o desafio será automatizar isso (talvez com IA de reconhecimento de imagem, como você citou) ou integrar com o sistema de notas que eles já usam.