1. Introdução

O uso de dispositivos móveis tornou-se uma parte integral do cotidiano, especialmente entre os estudantes. Dados coletados sobre a utilização de celulares entre jovens permitem avaliar como essas tecnologias afetam diversos aspectos de suas vidas, incluindo o desempenho acadêmico, saúde e hábitos diários.

Este relatório examina dados coletados sobre estudantes, focando em variáveis como o uso do celular para fins educacionais, o impacto no desempenho escolar, distrações causadas pelo celular, e sintomas de saúde relacionados ao uso prolongado desses dispositivos. As informações analisadas ajudam a entender como o celular, uma ferramenta onipresente, influencia positivamente e negativamente a vida dos estudantes. Essas análises são fundamentais para informar políticas educacionais e práticas de saúde que possam mitigar os efeitos adversos e maximizar os benefícios do uso da tecnologia na educação.

  1. Objetivo

O objetivo deste estudo é avaliar o impacto do uso de telefones celulares na saúde e no desempenho acadêmico dos estudantes, conforme a percepção dos próprios estudantes. Especificamente, o estudo busca correlacionar o tempo de uso diário dos celulares e as atividades realizadas nesses dispositivos com indicadores de saúde, como sintomas e precauções adotadas, além de medir o impacto percebido no desempenho escolar. A análise inclui a construção de gráficos, a avaliação visual de padrões e a obtenção de correlações entre variáveis, utilizando uma base de dados composta por informações detalhadas sobre o comportamento e as percepções dos estudantes em relação ao uso de celulares.

  1. Metodologia

Importação da base de dados:

Escolhemos e importamos a base de dados sobre “Saúde dos Alunos e Desempenho Acadêmico” do site “Kaggle”.

library(readr)
UC <- read_csv("C:/Users/20088631745/Downloads/Impact_of_Mobile_Phone_on_Students_Health (2).csv")

# traduzindo a categoria
UC$Gender = gsub('Male','Masculino',UC$Gender)
UC$Gender = gsub('Female','Feminino',UC$Gender)
UC$`Mobile Phone` = gsub('Yes','Sim',UC$`Mobile Phone`)
UC$`Mobile phone use for education` = gsub('Sometimes','Às vezes',UC$`Mobile phone use for education`)
UC$`Mobile phone use for education` = gsub('Frequently','Frequentemente',UC$`Mobile phone use for education`)
UC$`Mobile phone use for education` = gsub('Rarely','Raramente',UC$`Mobile phone use for education`)
UC$`Mobile phone activities` = gsub('Social Media','Mídias Sociais',UC$`Mobile phone activities`)
UC$`Mobile phone activities` = gsub('All of these','Todos estes',UC$`Mobile phone activities`)
UC$`Mobile phone activities` = gsub('Web-browsing','Pesquisa online',UC$`Mobile phone activities`)
UC$`Mobile phone activities` = gsub('Messaging','E-mail',UC$`Mobile phone activities`)
UC$`Helpful for studying` = gsub('Yes','Sim',UC$`Helpful for studying`)
UC$`Helpful for studying` = gsub('No','Não',UC$`Helpful for studying`)
UC$`Educational Apps` = gsub('Educational Videos','Vídeos Educacionais',UC$`Educational Apps`)
UC$`Educational Apps` = gsub('Study Planner','Planejador de Estudos',UC$`Educational Apps`)
UC$`Educational Apps` = gsub('Productivity Tools','Ferramentas de produtividade',UC$`Educational Apps`)
UC$`Educational Apps` = gsub('Language','Linguagem',UC$`Educational Apps`)
UC$`Daily usages` = gsub('hours','horas',UC$`Daily usages`)
UC$`Performance impact` = gsub('Agree','Concordo',UC$`Performance impact`)
UC$`Performance impact` = gsub('Strongly agree','Concordo totalmente',UC$`Performance impact`)
UC$`Performance impact` = gsub('Strongly disagree','Discordo totalmente',UC$`Performance impact`)
UC$`Performance impact` = gsub('Neutral','Neutro',UC$`Performance impact`)
UC$`Usage distraction` = gsub('During Exams','Durante os exames',UC$`Usage distraction`)
UC$`Usage distraction` = gsub('Not Distracting','Não distrai',UC$`Usage distraction`)
UC$`Usage distraction` = gsub('During Class Lectures','Durante as aulas',UC$`Usage distraction`)
UC$`Usage distraction` = gsub('While Studying','Enquanto estuda',UC$`Usage distraction`)
UC$`Attention span` = gsub('Yes','Sim',UC$`Attention span`)
UC$`Attention span` = gsub('No','Não',UC$`Attention span`)
UC$`Useful features` = gsub('Camera','Câmera',UC$`Useful features`)
UC$`Useful features` = gsub('Notes Taking App','Bloco de Notas',UC$`Useful features`)
UC$`Useful features` = gsub('Internet Access','Acesso à Internet',UC$`Useful features`)
UC$`Useful features` = gsub('Calculator','Calculadora',UC$`Useful features`)
UC$`Health Risks` = gsub('Yes','Sim',UC$`Health Risks`)
UC$`Health Risks` = gsub('No','Não',UC$`Health Risks`)
UC$`Health Risks` = gsub('Only Partially','Apenas parcialmente',UC$`Health Risks`)
UC$`Beneficial subject` = gsub('Accounting','Contabilidade',UC$`Beneficial subject`)
UC$`Beneficial subject` = gsub('Browsing Material','Navegação em material',UC$`Beneficial subject`)
UC$`Beneficial subject` = gsub('Reasarch','Pesquisa',UC$`Beneficial subject`)
UC$`Usage symptoms` = gsub('Headache','Dor de cabeça',UC$`Usage symptoms`)
UC$`Usage symptoms` = gsub('Anxiety or Stress','Ansiedade ou estresse',UC$`Usage symptoms`)
UC$`Usage symptoms` = gsub('Sleep disturbance','Distúrbios do sono',UC$`Usage symptoms`)
UC$`Usage symptoms` = gsub('All of these','Todos esses',UC$`Usage symptoms`)
UC$`Symptom frequency` = gsub('Sometimes','Às vezes',UC$`Symptom frequency`)
UC$`Symptom frequency` = gsub('Frequently','Frequentemente',UC$`Symptom frequency`)
UC$`Symptom frequency` = gsub('Never','Nunca',UC$`Symptom frequency`)
UC$`Symptom frequency` = gsub('Rarely','Raramente',UC$`Symptom frequency`)
UC$`Health precautions` = gsub('Using Blue light filter','Usar filtro de luz azul',UC$`Health precautions`)
UC$`Health precautions` = gsub('Taking Break during prolonged use','Pausa durante o uso prolongado',UC$`Health precautions`)
UC$`Health precautions` = gsub('None of Above','Nenhum',UC$`Health precautions`)
UC$`Health precautions` = gsub('Limiting Screen Time','Limitar o tempo de tela',UC$`Health precautions`)
UC$`Health rating` = gsub('Excellent','Excelente',UC$`Health rating`)
UC$`Health rating` = gsub('Good','Bom',UC$`Health rating`)
UC$`Health rating` = gsub('Fair','Regular',UC$`Health rating`)
UC$`Health rating` = gsub('Poor','Ruim',UC$`Health rating`)

# retirar NA
library(tidyr)
UC = UC %>% drop_na (`Mobile phone use for education`)
UC = UC %>% drop_na (`Mobile phone activities`)
UC = UC %>% drop_na (`Helpful for studying`)
UC = UC %>% drop_na (`Educational Apps`)
UC = UC %>% drop_na (`Daily usages`)
UC = UC %>% drop_na (`Performance impact`)
UC = UC %>% drop_na (`Usage distraction`)
UC = UC %>% drop_na (`Attention span`)
UC = UC %>% drop_na (`Useful features`)
UC = UC %>% drop_na (`Health Risks`)
UC = UC %>% drop_na (`Beneficial subject`)
UC = UC %>% drop_na (`Usage symptoms`)

# traduzindo o nome da variavel
library(dplyr)
UC = UC %>% rename(Genero=Gender)
UC = UC %>% rename(Celular=`Mobile Phone`)
UC = UC %>% rename(Nomes=Names)
UC = UC %>% rename(Idade=Age)
UC = UC %>% rename('Sistema Operacional'=`Mobile Operating System`)
UC = UC %>% rename('Atividades de celular'=`Mobile phone activities`)
UC = UC %>% rename('Uso do telefone celular para fins educacionais'=`Mobile phone use for education`)
UC = UC %>% rename('Útil para estudar'=`Helpful for studying`)
UC = UC %>% rename('Aplicativos educacionais'=`Educational Apps`)
UC = UC %>% rename('Usos diários'=`Daily usages`)
UC = UC %>% rename('Impacto no desempenho'=`Performance impact`)
UC = UC %>% rename('Distração de uso'=`Usage distraction`)
UC = UC %>% rename('Período de atenção'=`Attention span`)
UC = UC %>% rename('Recursos úteis'=`Useful features`)
UC = UC %>% rename('Riscos para a saúde'=`Health Risks`)
UC = UC %>% rename('Disciplina benéfica'=`Beneficial subject`)
UC = UC %>% rename('Sintomas de uso'=`Usage symptoms`)

UC = UC %>% rename(`Frequência dos sintomas`=`Symptom frequency`)
UC = UC %>% rename(`Precauções de saúde`=`Health precautions`)
UC = UC %>% rename(`Classificação de saúde`=`Health rating`)

A metodologia desta pesquisa segue as abordagens quantitativas e qualitativas, com o objetivo de analisar o impacto do uso de celulares na saúde e no desempenho acadêmico dos estudantes. As etapas principais do estudo incluem a seleção das variáveis, a análise exploratória dos dados e a construção de gráficos para visualização e interpretação dos resultados.

As variáveis analisadas incluem:

● Sistema operacional móvel;

● Distração de uso;

● Impacto no desempenho;

● Frequência dos sintomas;

● Classificação de saúde.

3.1 Análise Exploratória dos Dados:

A análise exploratória começou com a criação de gráficos de barras (Barplot) para visualizar a distribuição das variáveis categóricas, como os tipos de atividades realizadas no celular e as precauções adotadas pelos estudantes. Esses gráficos ajudaram a identificar padrões gerais e a frequência das respostas.

3.2 Análise Comparativa:

Em seguida, foram construídos Boxplots para comparar o tempo de uso diário do celular com os sintomas de saúde relatados pelos estudantes, bem como com a percepção do impacto no desempenho acadêmico. Esses gráficos foram úteis para identificar a dispersão dos dados e destacar possíveis outliers.

3.3 Análise de Correlação:

Além disso, foi realizada uma análise de correlação para explorar as relações entre o tempo de uso do celular, atividades realizadas e os efeitos percebidos na saúde e no desempenho acadêmico. A matriz de correlação permitiu identificar quais variáveis estão mais fortemente relacionadas entre si.

  1. Descrição detalhada do conjunto de dados (dicionário de dados - codebook).

A base de dados possui 20 colunas, contendo as demais informações:

library(flextable)
head(UC)  %>% flextable() %>% theme_vader() %>% width(width = 3.5)

Nomes

Idade

Genero

Celular

Sistema Operacional

Uso do telefone celular para fins educacionais

Atividades de celular

Útil para estudar

Aplicativos educacionais

Usos diários

Impacto no desempenho

Distração de uso

Período de atenção

Recursos úteis

Riscos para a saúde

Disciplina benéfica

Sintomas de uso

Frequência dos sintomas

Precauções de saúde

Classificação de saúde

Ali

21-25

Masculino

Sim

Android

Às vezes

Mídias Sociais

Sim

Vídeos Educacionais

4-6 horas

Concordo

Durante os exames

Sim

Câmera

Sim

Contabilidade

Dor de cabeça

Nunca

Usar filtro de luz azul

Excelente

Bilal

21-25

Masculino

Sim

Android

Às vezes

Mídias Sociais

Sim

Vídeos Educacionais

4-6 horas

Neutro

Durante os exames

Sim

Bloco de Notas

Sim

Navegação em material

Todos esses

Às vezes

Pausa durante o uso prolongado

Bom

Hammad

21-25

Masculino

Sim

IOS

Às vezes

Todos estes

Sim

Vídeos Educacionais

4-6 horas

Concordo totalmente

Não distrai

Não

Câmera

Sim

Navegação em material

Todos esses

Às vezes

Nenhum

Excelente

Waqar

21-25

Masculino

Sim

IOS

Frequentemente

Todos estes

Sim

Vídeos Educacionais

> 6 horas

Concordo

Enquanto estuda

Sim

Acesso à Internet

Não

Navegação em material

Distúrbios do sono

Às vezes

Nenhum

Excelente

Aammar

21-25

Masculino

Sim

Android

Raramente

Todos estes

Sim

Vídeos Educacionais

> 6 horas

Neutro

Não distrai

Sim

Acesso à Internet

Apenas parcialmente

Pesquisa

Dor de cabeça

Às vezes

Nenhum

Bom

Fatima

21-25

Feminino

Sim

IOS

Às vezes

Todos estes

Sim

Planejador de Estudos

4-6 horas

Concordo

Não distrai

Sim

Acesso à Internet

Não

Pesquisa

Distúrbios do sono

Às vezes

Nenhum

Bom

Número de observações (número de linhas do banco de dados).

A base de dados possui 100 observações (linhas), ou seja, 100 alunos responderam a pesquisa que compõe a base de dados, porém, após retirar o NA, a base de dados ficou com 91 linhas. Em resumo, a base de dados é composta por 100 alunos, mas, 9 alunos não responderam todas as perguntas do formulário.

  1. Hipóteses

O objetivo da nossa pesquisa é estudar o impacto do uso do celular na sáude e no desempenho acadêmico dos alunos. Nós formulamos 5 hipóteses para o estudo dessa pesquisa. Segue as hipóteses abaixo:

Hipótese 1: O sistema operacional tem impacto na frequência do uso do celular para fins educacionais?

Hipótese 2: O impacto no desempenho tem relação com a distração de uso?

Hipótese 3: O tempo de uso diário do celular tem impacto nos sintomas de saúde relatados pelos estudantes?

Hipótese 4: A frequência dos sintomas está relacionada ao nível de saúde?

Hipótese 5: O uso diário do celular tem impacto na percepção do desempenho acadêmico?

  1. Teste de hipóteses

6.1 Hipótese 1:

H0: Não há associação entre Sistema Operacional móvel e Uso do celular para fins educacionais.

H1: Existe uma associação entre Sistema Operacional móvel e Uso do celular para fins educacionais.

alpha: 0,05

Se pvalor <= 0,05 REJ H0

Se pvalor > 0,05 NÃO REJ H0

6.2 Hipótese 2:

H0: Não há associação entre Impacto no desempenho e distração de uso

H1: Existe uma associação entre Impacto no desempenho e distração de uso

alpha: 0,05

Se pvalor <= 0,05 REJ H0

Se pvalor > 0,05 NÃO REJ H0

6.3 Hipótese 3:

H0: Não há associação entre Uso diário (para fins educacionais) e Sintomas de uso.

H1: Existe uma associação entre Uso diário (para fins educacionais) e Sintomas de uso.

alpha: 0,05

Se pvalor <= 0,05 REJ H0

Se pvalor > 0,05 NÃO REJ H0

6.4 Hipótese 4:

H0: Não há associação entre Frequência dos Sintomas e Classificação de saúde.

H1: Existe uma associação entre Frequência dos Sintomas e Classificação de saúde.

alpha: 0,05

Se pvalor <= 0,05 REJ H0

Se pvalor > 0,05 NÃO REJ H0

6.5 Hipótese 5:

H0: Não há associação entre Uso diário (para fins educacionais) e Impacto no desempenho.

H1: Existe uma associação entre Uso diário (para fins educacionais) e Impacto no desempenho.

alpha: 0,05

Se pvalor <= 0,05 REJ H0

Se pvalor > 0,05 NÃO REJ H0

  1. Fonte dos dados:

A base de dados sobre “Saúde dos Alunos e Desempenho Acadêmico” foi importada do site “Kaggle”, no dia 09/08 e atualizada no mês 06/2024. A base explora a relação entre a saúde dos alunos e seu desempenho acadêmico. Nela, contém várias linhas de dados, cada uma representando um aluno, e várias colunas, com diversas variáveis.

https://www.kaggle.com/datasets/innocentmfa/students-health-and-academic-performance?resource=download