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Stephania Padovani, Janayna Velozo

Efeitos da diferenciação gráfica na aquisição de conhecimento espacial por usuários de hipertexto Resumo: O presente estudo tem como foco a aquisição de conhecimento espacial por usuários de hipertexto como um processo involuntário (incidental learning) ocorrido naturalmente durante a navegação. Investigamos a influência da diferenciação gráfica (aplicada às telas e mapa global de um hipertexto) sobre a aquisição desse conhecimento através de uma pesquisa experimental com 60 usuários. Os resultados confirmaram a influência da diferenciação cromática e da diferenciação pictórica em aspectos nem sempre coincidentes, sugerindo que tipos distintos de diferenciação podem produzir efeitos diferenciados. Estudos futuros explorarão a combinação de diferentes técnicas de diferenciação. Abstract: This study focus on spatial learning acquisition by hypertext users as a consequence (incidental learning) of the navigation process. We investigated the effects of graphic differentiation (applied to the screens and the global map within a hypertext system) upon the acquisition of spatial knowledge through an experimental research involving 60 users. The results confirmed the effects of both colour differentiation and pictorial differentiation in not always coincident aspects, suggesting that different kinds of differentiation may produce different effects. Future work should explore the combination of differentiation techniques.

Introdução A usabilidade de um sistema hipertextual depende de um conjunto de fatores interligados. Há fatores relacionados às características dos usuários, à tarefa a ser desempenhada, ao contexto de realização da tarefa e às características do sistema (navegação e apresentação da informação). Segundo Gaura & Newman (2003), a estrutura, definida como a conectividade ou grafo do documento hipermídia, é o fator mais importante para garantir a usabilidade do sistema. Pesquisas anteriores compararam diferentes tipos de estruturas, investigando sua influência sobre a orientação dos usuários (Brockman et al., 1989), performance na busca de informações e satisfação (McDonald & Stevenson, 1998). Os resultados demonstraram que a complexidade e a topologia da estrutura afetam significativamente todos os aspectos mencionados. Vários autores associam a facilidade de navegação e eficácia na realização da tarefa em sistemas hipertextuais ao entendimento da estrutura do sistema (Calvi, 1997; Herder, 2002; Zilse, 2004). Entretanto, a maioria das pesquisas utiliza medidas indiretas para verificar o efeito da estrutura sobre o usuário, como por exemplo, orientação, performance e satisfação, sem explorar diretamente o entendimento da estrutura pelos usuários ou a aquisição de conhecimento espacial resultante desse entendimento. A aquisição de conhecimento espacial pode ocorrer através da navegação ou da utilização de ferramentas de visualização geral. Durante a navegação, ao atravessar o sistema utilizando as ligações entre os nós, o usuário passa a compreender melhor as relações entre os nós e áreas principais do hipertexto. Já durante a utilização de ferramentas de visualização geral, o usuário observa repetidamente as relações entre os nós de informação e tende a memorizar a localização de pontos-chave na representação estrutural. Vale mencionar, portanto, a importância em se disponibilizar ferramentas de visualização geral que representem graficamente a estrutura de forma compreensível. Neste estudo enfocamos a representação da estrutura do hipertexto em um mapa global de navegação. Mais especificamente, verificamos como a aplicação de técnicas gráficas de diferenciação (e.g., cromática, pictórica) afetaria a usabilidade dessa ferramenta. A pesquisa, como um todo, explorou os efeitos da diferenciação sobre a performance, a satisfação e a aquisição de conhecimento espacial pelos usuários. Neste artigo nos concentramos nos resultados relacionados à aquisição de conhecimento espacial.


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Aquisição de conhecimento espacial Desde sua criação, os espaços de informação virtuais têm sido enxergados de forma análoga aos espaços físicos. O próprio termo navegação demonstra a forma metafórica como tratamos esses espaços. Segundo Dillon et al. (1993), essa metáfora é significativa pois não podemos navegar um espaço semântico (como uma rede hipertextual). Para que possamos navegar um espaço, necessitamos visualizá-lo. Para que possamos visualizá-lo, ele necessita receber uma representação física. Portanto, vários estudos têm usado metáforas espaciais para caracterizar a movimentação dos usuários durante a busca de informações em hipertextos. De acordo com Calvi (1997), a navegação em espaços de informação, de forma similar à navegação em ambientes físicos, é influenciada pelo desenvolvimento de uma representação mental de como os nós de informação estão relacionados e, portanto, de como o espaço está estruturado. Marchionini & Shneiderman (1988) vão mais além, afirmando que as movimentações do usuário em um sistema hipertextual (estratégia de navegação) são manifestações de estratégias internas de busca de informações, as quais são geradas pelo modelo mental do usuário. Essas representações mentais são mais comumente chamadas de mapas cognitivos. Os mapas cognitivos codificam informações sobre as características dos locais e sobre as relaçòes entre os locais visitados. O mapeamento cognitivo pode ser descrito como um processo através do qual indivíduos adquirem, armazenam, decodificam e relembram informações sobre a localização relativa e os atributos de fenômenos no ambiente espacial cotidiano (Gopal et al, 1989). Quando esse conceito é transferido para os espaços de informação, o conhecimento que um usuário possui das sequências que deve trilhar de um nó de origem a nós-alvo e a dimensão global do sistema hipertextual são importantes não somente para assegurar sua orientação, mas também, sob um ponto de vista educacional, para auxiliar o aprendizado dos conteúdos do hipertexto através da associação entre seus elementos (Norman, 1994). Gillner & Mallot (1998) destacam três aspectos fundamentais do mapeamento cognitivo: ƒ Conhecimento espacial: um mapa cognitivo é análogo ao layout físico de um ambiente, indicando rotas, caminhos e relações entre os locais. A habilidade do usuário em inferir atalhos e gerar novas rotas é consequência direta da presença de um mapa cognitivo. ƒ Integração de informação: o conhecimento espacial se baseia em um número razoável de diferentes fontes de informação, cuja combinação não é necessariamente simples. Um mapa cognitivo é a integração de todas essas informações de forma compatível. ƒ Memória do espaço independente da meta: a informação sobre as relações espaciais contida em um mapa cognitivo não inclui detalhes sobre a meta informacional da tarefa envolvida na situação em que a informação foi adquirida. Da mesma forma, essa mesma informação pode ser utilizada em situações cuja meta informacional difere totalmente da meta informacional da situação de aquisição. Durante o mapeamento cognitivo, os usuários tendem a progredir de uma representação vaga e incompleta da arquitetura do sistema para uma representação mais completa em forma de mapa. Esse processo de aquisição de conhecimento espacial depende fundamentalmente da freqüência de interação do usuário com o sistema. A aquisição de conhecimento espacial é um processo construtivo dinâmico com vários passos que tem início com o simples reconhecimento de locais e pontos de referência, indo até a aquisição da completa consciência da navegação. Esse processo foi descrito inicialmente por Siegel & White (1975) referindo-se à construção de representações mentais de espaços físicos. Porém, mais recentemente, também tem sido aplicado a espaços de informação (Satalich, 1995; Whitakker, 1998; Santaella, 2004). O processo inclui quatro estágios principais: ƒ Reconhecimento de pontos de referência (landmarks): o usuário desenvolve a habilidade em distinguir entre os locais visitados, criando pontos de referência. Objetos se tornam pontos de referência por sua distinção formal ou por questões pessoais. Esses pontos de referência podem auxiliar na orientação e na confirmação de rotas, mas não fornece dicas sobre as relações entre os locais.


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ƒ Rotas e ligações: rotas e ligações se formam quando o usuário se desloca de um ponto de referência a outro. Nesse ponto, o usuário já desenvolveu a habilidade em percorrer rotas conhecidas, orientando-se pelos pontos de referência, mas ainda é incapaz de criar atalhos entre locais. ƒ Conhecimento em forma de mapa (survey knowledge): esse tipo mais sofisticado de conhecimento espacial é atingido apenas após múltiplas explorações do sistema ou utilizando ferramentas de visualização geral para entender sua estrutura. O usuário conhece bem as características e as ligações entre diversos locais e é capaz de criar atalhos ou inferir rotas nunca trilhadas. ƒ Compressão do ambiente (chunking): quando o ambiente é muito extenso, os usuários têm a necessidade de comprimi-lo em regiões menores. Essas regiões podem então se desdobrar em áreas de nós interligados de maior complexidade. Essa habilidade permite que os usuários ampliem e reduzam a quantidade de detalhes da representação.

figura 1: processo de aquisição de conhecimento espacial

A aquisição desses três tipos de conhecimento espacial envolve diferentes níveis de dificuldade. Conhecimento de rota e em forma de mapa são mais difíceis de adquirir quando comparados ao reconhecimento de pontos de referência. O conhecimento em forma de mapa é mais difícil de adquirir do que o conhecimento de rota tendo a informação de navegação como referência, principalmente para ambientes mais complexos. Nesses casos, o usuário necessitaria consultar uma ferramenta de visualização geral para passar do conhecimento de rota para o conhecimento em forma de mapa (Kim & Hirtle, 1995). A aquisição de conhecimento espacial sofre influência de diversos fatores ligados às características dos usuários, da tarefa e do sistema. Com relação às características do usuário cumpre mencionar a habilidade espacial, memória visual, estilo cognitivo, tipo de raciocínio empregado e motivação/ interesse. Sobre a tarefa, cumpre mencionar o tempo de exposição ao sistema, a competência comportamental exigida e a especificidade da meta informacional. Por fim, com relação ao sistema, há quatro aspectos fundamentais (Kim & Hirtle, 1995): ƒ Complexidade de rota (quantidade de pontos com tomada de decisão, opções disponíveis a cada tomada de decisão); ƒ Acesso visual (possibilidade de visualização direta ou indireta de nós-alvo); ƒ Saliência (o quão cada nó está ressaltado em relação aos demais; o contrário de homogeneidade); ƒ Diferenciação (a discriminabilidade entre os locais, principalmente através de mecanismos de codificação gráfica). Para este estudo, selecionamos como fator de influência a ser verificado experimentalmente a diferenciação aplicada às telas e ao mapa global de navegação do sistema.


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Metodologia Design experimental Este estudo tem caráter experimental e utilizou as seguintes variáveis na composição de seu design experimental: ƒ Variável independente: diferenciação (nenhuma, cromática, pictórica) ƒ Variáveis dependentes: recordação da estrutura, forma de representação da estrutura, informação utilizada, complexidade da estrutura ƒ Variáveis de controle: estrutura e conteúdo do hipertexto A manipulação da variável independente gerou três versões diferentes. Na versão controle, o mapa global de navegação, assim como as telas do sistema não possuíam qualquer diferenciação. Na segunda versão, as telas receberam diferentes cores de fundo de acordo com seu conteúdo, assim como as áreas ao redor dos links correspondentes no mapa. Na terceira versão, cada tela recebeu uma imagem relacionada ao seu conteúdo e os links do mapa passaram a associar imagem e legenda. Participantes Participaram da pesquisa sessenta voluntários estudantes de graduação e pós-graduação de diversos departamentos da UFPE, divididos em três grupos de vinte cada. Cada participante navegou em apenas uma versão do hipertexto e realizou a tarefa individualmente. Tarefas experimentais A tarefa proposta consistia em encontrar cinco telas-chave, dirigir-se a uma tela de nome informado, informar o nome das telas-chave acessadas e retornar às cinco telas-chave. O participante poderia utilizar qualquer ferramenta de auxílio à navegação (e.g., mapa, favorito, busca, histórico) e tinha tempo livre para completar a tarefa. Após a tarefa computadorizada, cada participante desenhou um mapa para o hipertexto representando sua estrutura de forma global. Os participantes não foram informados no início do experimento sobre essa tarefa para que o conhecimento espacial adquirido fosse involuntário (incidental learning) e apenas consequência da navegação e do uso do mapa. A forma de representação era de escolha do participante e este dispunha de tempo livre para realizar seu desenho. Análise dos desenhos Os desenhos da estrutura do hipertexto foram analisados quanto ao resultados final e ao processo de desenvolvimento. Com relação ao processo, verificamos se o usuário utilizou uma abordagem holística (da forma geral do mapa para os detalhes) ou analítica (juntando nós de informação individuais para formar o todo). Durante o desenho do mapa questionamos os usuários sobre as principais fontes de informação que utilizaram para construir o desenho (e.g., mapa de navegação, navegação, tarefa). Para a análise do resultado final, inicialmente identificamos os nós de informação representados, classificando-os em nós ligados à tarefa e nós adicionais. Em seguida, verificamos se esses nós estavam corretamente posicionados. Efetuamos então a razão entre os nós representados e os nós efetivamente visitados pelos usuários. Para gerar as medidas finais de conhecimento espacial, combinamos a recordação e o correto posicionamento dos nós de informação. Por fim, identificamos o tipo de representação utilizado (e.g., lista, árvore, rede) e avaliamos a complexidade da representação produzida de acordo com as ligações entre os nós e entre os grupos representados.


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Resultados De forma geral, os desenhos produzidos pelos participantes se mostraram bastante variados tanto em conteúdo quanto na forma de representação. Na figura 2, observamos uma representação bastante “primitiva” em forma de lista, com poucas ligações entre os nós. Já na figura 3, temos uma representação bastante complexa com nós interligados em forma de rede e ligações também entre os grupos representados.

Figura 2: Diferentes representações para a estrutura do hipertexto

O processo de produção dos desenhos Observamos que a diferenciação cromática e pictórica trouxe uma total inversão no processo de desenho do mapa pelos participantes. Aqueles participantes que utilizaram o mapa sem diferenciação optaram, em sua maioria, por um processo holístico onde primeiro desenhavam uma forma geral do mapa e posteriormente preenchiam seu interior com os nomes dos nós de informação de que se recordavam. Em contraposição, os participantes que utilizaram o mapa com diferenciação cromática ou pictórica optaram por um processo de construção mais analítico, desenhando inicialmente nós de informação isoladamente, para então formar áreas do mapa e por fim construir a representação estrutural como um todo. Tabela 1: Processo de produção dos desenhos pelos participantes

Quando perguntados sobre a fonte de informação que utilizaram como base para desenhar a estrutura do mapa de navegação, a maioria dos usuários, independente da diferenciação gráfica, responderam que tentaram reproduzir o próprio mapa do hipertexto. Entretanto, podemos verificar


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que uma parcela considerável dos usuários que interagiram com o hipertexto com diferenciação cromática recorreram a outras fontes de informação como a tarefa realizada, o processo de navegação ou mesmo seu modelo mental.

A representação da estrutura nos desenhos Inicialmente, vale ressaltar que para todas as condições experimentais, houve uma recordação relativamente alta dos nomes das telas-chave envolvidas na tarefa. Entretanto, quando analisamos o correto posicionamento dessas mesmas telas na estrutura, há uma queda considerável na precisão dos desenhos. O mesmo fenômeno ocorre para telas não relacionadas à tarefa. Podemos concluir, portanto, que durante a tarefa proposta os participantes puderam desenvolver conhecimento dos locais visitados (primeiro estágio do processo de desenvolvimento de mapas cognitivos), mas não chegaram a memorizar rotas ou desenvolver conhecimento em forma de mapa. Com relação à influência da diferenciação sobre a recordação da estrutura, não houve diferenças significativas para as telas-chave. Já para as telas não relacionadas à tarefa, a diferenciação pictórica fez com que os usuários recordassem um número maior de telas e tivessem uma maior aquisição de conhecimento espacial como um todo. No entanto, a medida específica de posicionamento das telas não apresentou modificações significativas. A diferenciação pictórica não teve nenhum efeito sobre a recordação da estrutura. Em síntese, podemos verificar que a diferenciação não afetou diretamente a recordação de telas relacionadas à tarefa, pois essas necessitavam ser memorizadas pelos usuários para que a tarefa pudesse ser concluída com êxito. Seu efeito se torna presente, entretanto, para a aquisição de conhecimento espacial de forma mais global, agindo mais efetivamente sobre telas não relacionadas à tarefa. Tabela 2: recordação da estrutura do hipertexto pelos participantes

Forma de representação Os resultados demonstram que a diferenciação cromática ou pictórica não teve influência significativa sobre a forma escolhida pelos usuários para representar a estrutura. Para todas as condições experimentais, a forma predominante foi a de rede. Houve apenas um pequeno aumento na utilização de listas para os usuários do hipertexto com diferenciação cromática, assim como uma maior hibridização para aqueles que interagiram com o hipertexto com diferenciação pictórica. Essa opção pode estar associada ao fato dos usuários terem utilizado um mapa de navegação que também representava a estrutura do sistema em forma de rede, uma vez que a maioria dos participantes mencionou que utilizou como fonte de informação principal para a realização do desenho o próprio mapa disponível no hipertexto.


Paper para o ABERGO 2006 | Stephania Padovani & Janayna Velozo Tabela 3: Representação da estrutura nos desenhos

No que se refere à complexidade das representações produzidas, verificamos que tanto a diferenciação cromática quanto a diferenciação pictórica diminuíram a ocorrência de representações contendo grupos grandes em rede interligados, aumentando em decorrência a presença de grupos grandes em rede, sem interligação. Se compararmos esses resultados com o processo de produção dos mapas, observamos que os usuários que interagiram com os hipertextos com diferenciação se tornaram mais analíticos durante a produção dos desenhos. Essa opção pode ter feito com que eles se concentrassem mais nas características dos nós e dos grupos, ao invés das relações entre os grupos para formar a representação global. Conclusões e desdobramentos Neste estudo investigamos a influência de dois estilos de diferenciação gráfica (cromática e pictórica) sobre a aquisição de conhecimento espacial por usuários de hipertextos. A aquisição de conhecimento espacial foi aferida através de representações (desenhos da estrutura do hipertexto) produzidas pelos participantes após terem completado tarefas de busca de informação nos hipertextos correspondentes. Os resultados demonstram que a diferenciação teve maior influência sobre o processo de produção das representações do que sobre o desenhos resultantes. Enquanto os usuários de hipertextos com diferenciação adotaram uma abordagem mais analítica na produção de seus desenhos, aqueles que interagiram com o hipertexto sem diferenciação adotaram uma abordagem mais holística. A análise dos desenhos resultantes demonstrou que a diferenciação cromática aumentou a recordação de telas não relacionadas à tarefa, mas não aquelas diretamente associadas à meta informacional. Já a diferenciação pictórica não teve efeito sobre a recordação da estrutura. Ambas as formas de diferenciação diminuíram a complexidade das representações produzidas pelos sujeitos, tornando-as mais focadas nos grupos e ligações entre os nós do que nas relações entre os grupos para constituir a representação global. Em síntese, este estudo confirmou a influência de técnicas gráficas de diferenciação sobre a aquisição de conhecimento espacial por usuários de hipertexto. Porém, diferentes formas de diferenciação produziram resultados divergentes em alguns aspectos analisados. Caberia em futuras pesquisas, portanto, investigar a associação de técnicas gráficas de diferenciação de modo a combinar os benefícios gerados por cada uma no entendimento da estrutura do hipertexto.


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