aplicação e avaliação de softwares educacionais nos processos de

APLICAÇÃO E AVALIAÇÃO DE SOFTWARES EDUCACIONAIS NOS PROCESSOS DE
ENSINO E DE APRENDIZAGEM NA DISCIPLINA QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL
Renata Gonçalves da MATA1 - [email protected]
Jorge Raimundo da Trindade SOUZA2 - [email protected]
Fábio Alberto de MOLFETTA1 - [email protected]
1
Universidade Federal do Pará (UFPA)
Universidade Federal do Pará / Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemáticas
2
Resumo. A informática educacional se apresenta como alternativa ao ensino tradicional de Química. Este
trabalho objetivou analisar a aplicação de softwares e programas educacionais como instrumento do ensino e
da aprendizagem do conteúdo soluções e separação de misturas dos alunos de Química Geral Experimental do
curso de Licenciatura em Química, ingressantes em 2015 na UFPA. A utilização destes softwares visa reduzir
a “abstração” de alguns conceitos químicos e facilitar a elucidação do entendimento do conteúdo experimental
que os discentes detectaram difícil compreensão. Como instrumento de coleta de dados, realizou-se os
seguintes procedimentos: seleção dos softwares educacionais, pesquisa bibliográfica, aplicação de
questionário, pré-aplicação dos softwares, aula com a utilização dos softwares e aplicação de questionário pósconhecimentos. Os resultados da investigação a partir da análise dos questionários, mostraram que a maioria
dos discentes de Química Geral Experimental do curso de Licenciatura em Química da UFPA relataram sentir
dificuldade de aprender a Ciência com o método tradicional de ensino, sem a utilização da Química
Computacional. Os alunos investigados mostraram-se favoráveis a utilização de softwares educativos nas aulas
de Química Geral Experimental, com a justificativa de que facilitaria o entendimento da disciplina. Com a
utilização dos softwares, os discentes sinalizaram no segundo questionário aplicado, que houve melhor
entendimento dos conteúdos com o uso das simulações computacionais aplicadas, o que tornou a aula mais
dinâmica, participativa e interativa, estimulado o aluno a participar do processo educacional, tornando, assim,
a aula mais interessante e atraente para os futuros professores de Química.
Palavras-Chave: Informática Educacional. Ensino de Química. Softwares Educacionais.
INTRODUÇÃO
“O desenvolvimento da ciência e da tecnologia tem acarretado diversas transformações na
sociedade contemporânea, refletindo em mudanças nos níveis econômico, político e social”
(PINHEIRO; SILVEIRA; BAZZO, 2009, p.1). Entende-se que “vivemos hoje em um mundo
notadamente influenciado pela ciência e tecnologia” (SANTOS; MORTIMER, 2002, p.1).
Diante do exposto, se espera que o ensino desta ciência promova a construção do
conhecimento para “o entendimento dos fenômenos e transformações a fim de que o educando, de
maneira fundamentada, possa utilizar esse conhecimento em sua tomada de decisão e interação com
o meio social”(SANTOS et al., 2011, p.2).
O ensino de Química, contudo, nas escolas é, ainda hoje, um desafio para muitos professores
e alunos. Percebemos que há uma insatisfação muito grande por parte dos professores, que não
conseguem atingir alguns objetivos educacionais propostos e uma desmotivação entre os alunos, que
consideram a Química uma disciplina difícil e que exige muita memorização (NARDIN, 2007).
Segundo Bazzan (2009) vários estudos realizados pelo autor, mostram que a disciplina de Química é
uma das matérias que mais reprovam no ensino médio. Nesse sentido, atualmente, a escola vivencia
uma mudança significativa na sua estrutura educacional, a inserção de metodologias tecnológicas
como o uso de computadores tem sido intensa e constante, a ampliação e a valorização desses recursos
tecnológicos, a partir do século XIX, tornaram o crescimento dos conhecimentos técnicos e científicos
incontrolável, diante de uma sociedade contemporânea que sofre uma mutação na relação com o saber
(LÉVY, 1999).
De acordo com Moraes (1993, p.17), o computador como ferramenta educacional no Brasil
“tem suas raízes históricas plantadas na década de setenta, quando, pela primeira vez, em 1971,
discutiu-se sobre o uso de computadores no ensino de Física, em seminário promovido pela
Universidade de São Carlos”, durante essa mesma época o Brasil iniciava os primeiros passos na
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busca de um caminho próprio de informatização da sociedade. Segundo Nascimento (2007) as
entidades responsáveis pelas primeiras investigações sobre o uso de computadores na educação
brasileira foram: Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Universidade Estadual de
Campinas (Unicamp) e Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).Ainda sobre isso,
segundo Valente (1999), a utilização do computador como ferramenta educacional é tão remota
quanto o advento comercial e sempre foi um desafio a pesquisadores, pois cada vez mais o
computador tem feito parte do cotidiano da sociedade atual.
Como acentua Conrado (2013, p.6) “vivemos em uma sociedade informatizada, que gera
mudanças, transformações, e isso implica na educação”. Além disto, Barão (2006, p.1) afirma que o
computador no ensino de Química deve ser empregado como uma ferramenta de auxílio ao professor,
onde a sua integração “pode gerar um ensino mais dinâmico, pois ocorre à inclusão na era digital e o
aluno desestimulado é chamado ao aprendizado da disciplina de forma lúdica e interativa”.
Ainda de acordo com Valente (1998), o computador como máquina de ensinar é dividido em
categorias: Tutoriais, exercício e prática ("drill- and- practice"), jogos e simulação. Encontramos
também, o computador como ferramenta educacional, onde esse instrumento passa a não ser mais o
que ensina o aprendiz, mas a ferramenta com a qual o aluno desenvolve algo, e, portanto, o
aprendizado ocorre pelo fato de estar executando uma tarefa por intermédio do computador.
Eichler, Junges e Pino (2006) explicam que com o intuito de promover nos estudantes a
autonomia, o pensamento crítico e a construção do conhecimento, muitos projetos investem em
estratégias de problemas com o uso de simulações computacionais que envolvem interface de jogo
com a representação de papéis. Sendo assim, para que o uso do computador na educação seja eficaz,
Valente (1991) sinaliza que são necessários quatro elementos: o computador, o software educativo, o
professor capacitado e o aluno, todos esses elementos têm igual importância. Além disso, Valente
(1991) apresenta as duas formas de se utilizar o computador, a primeira é a “computer literacy” ou o
ensino de computação, e a segunda maneira é usar essa ferramenta para ensinar praticamente qualquer
assunto através do computador. Com isso, “A utilização da informática na educação deve ser vista
como uma ferramenta que faz com que o professor e o aluno interajam num ambiente aberto e
objetivo. ” (MARTINS, 2005, p.6).
Martins (2005) citado por Lopes (2011) afirma que o computador pode provocar uma
mudança no paradigma pedagógico, mas não colocar o profissional da educação em risco, visto que
é apenas uma ferramenta de auxílio e reforço para uma melhor assimilação de conhecimento. Vale
considerar o computador como um dos recursos mediadores de uma aprendizagem dinâmica, no qual
ele não estará substituindo o educador, mas auxiliando-o como ferramenta interativa na construção
da aprendizagem.
Para Souza (apud SILVEIRA, 2012, p.18) “a utilização de recursos computacionais nas aulas
de Química representa uma alternativa viável, pois pode contribuir no processo educacional e na
tentativa de contextualizar a teoria e prática”. Silveira (2012) destaca que alguns dos motivos do uso
da informática no ensino desta disciplina são a melhor capacidade de compreensão, intensificação da
aprendizagem visual, desenvolvimento auto didático, auxílio na visualização de conteúdos mais
abstratos e de experimentos potencialmente perigosos para serem feitos em laboratório.
Assim sendo, as tecnologias educacionais como softwares computacionais educativos são
importantes para mostrar aos alunos, fenômenos e conceitos difíceis de serem compreendidos apenas
através da palavra falada, visto como aliado no processo de ensino e aprendizagem. É importante
também que eles aprendam a manuseá-los, porque o seu uso eficaz seria mais uma capacidade
adquirida e levada para o seu futuro, seja qual for a sua escolha profissional. (...) é da responsabilidade
dos professores passar estes conhecimentos para os seus alunos (LITTO, 2001, p.2).
Com isso, no processo de utilização dos softwares educacionais empregados na educação
alguns parâmetros devem ser atendidos e dizem respeito aos aspectos pedagógicos e tecnológicos
(MARTINS, 2005).
Nos aspectos pedagógicos busca-se que o software desperte a curiosidade do estudante,
estimule sua reflexão, o raciocínio e que propicie a construção do
Conhecimento (MARTINS, 2005).
229
Quanto aos aspectos tecnológicos o mesmo autor aponta que para a escolha do software é
importante que ele seja atrativo, despertando os sentidos com cores, imagens, animações, mas
também é necessário que se reflita, visto que o uso excessivo destes recursos pode, na verdade,
esconder a qualidade do software (MARTINS, 2005). Contudo, o professor será um mediador entre
o aluno e o computador questionando, contextualizando e adaptando os resultados à realidade. Mas
nada disso será possível se as novas tecnologias forem usadas de forma superficial sem o
aprofundamento necessário para a pesquisa e o conhecimento (BARÃO, 2006).
De acordo com Esquembre (2002) apud Balen e Nertz (2005), as ferramentas de simulação
computacional auxiliam os estudantes na compreensão e aprendizagem dos conceitos que descrevem
os processos físicos e químicos porque permitem aos estudantes explorarem os modelos propostos,
modificando parâmetros e variáveis, comparando suas noções e concepções com os modelos
propostos pela Ciência. Além disto, de acordo com Wu et al. (2001) apud Michel et al. (2004), a
maior parte dos fenômenos estudados em Química ocorre em nível microscópico, o que dificulta
bastante a aquisição da compreensão dos conceitos, uma vez que, neste nível, faltaria aos alunos o
contato com informações sensoriais. Além disto, a Química é uma ciência essencialmente simbólica,
isto é, trabalha com símbolos para representar elementos e fenômenos, e o aluno, além de ter que
conhecer tais símbolos, ainda deve ter a capacidade de transformar determinada forma de
representação em outra equivalente, de maneira apropriada. É, principalmente, nesse sentido
representacional que as simulações computacionais se tornam proveitosas para o processo de ensino
e de aprendizagem de Química.
Diversas pesquisas têm ressaltado a importância do processo de ensino e aprendizado ser
conduzido a partir de uma metodologia baseada na utilização de computadores como instrumento de
ensino. Assim, o envolvimento dos alunos em atividades com a utilização desse meio surge como
parte fundamental de uma abordagem de ensino mais interessante e significativa para os alunos. É
uma realidade que vem se tornando um poderoso instrumento de ensino e aprendizagem, que favorece
o aprendizado pela sua grande capacidade de criar, reproduzir, processar, comunicar e estimular o
desenvolvimento cognitivo dos alunos (SOUZA, 2011). Sendo assim, sobre o uso do computador no
ensino de Química, Esquembre (2002) apud Balen e Netz (2005) destaca:
As ferramentas computacionais podem ser usadas para a construção de um currículo
centrado nos problemas do mundo real- Química do Cotidiano ou na Ciência,
Tecnologia e Sociedade (CTS), fornecendo suporte para o engajamento dos
estudantes nas atividades escolares, possibilitando a visualização de modelos que
explicam fenômenos microscópicos e oferecendo aos professores e alunos
oportunidades para retroalimentação, reflexão e revisão.
Restam, portanto, poucas dúvidas sobre a importância e a necessidade da utilização de
ferramentas computacionais no processo de ensino e de aprendizagem de Química. No entanto, essa
utilização deve ser bem planejada e bem desenvolvida para que as experiências sejam realmente
válidas e que estes recursos não apresentem apenas um caráter recreativo ou ilustre (HASSE, 1999).
Assim sendo, para Vieira e Silva (2003) apud Medeiros (2008), o objetivo didático das
simulações é motivar os alunos para a aprendizagem de conceitos abstratos, evitando, assim, que eles
decorem conceitos que não entendem.
Vale ressaltar que este trabalho é produto de um projeto educacional intitulado, Programa de
Apoio a Projetos de Intervenção Metodológica (PAPIM), que tem nossos agradecimentos por ter
fomentado a pesquisa por meio de bolsa.
230
OBJETIVOS
Diante do exposto, o objetivo deste trabalho é analisar a aplicação dos softwares e programas
educacionais como instrumento facilitador do ensino e aprendizagem, a partir da utilização de
softwares educacionais que objetivam reduzir a “abstração” de alguns conceitos químicos envolvendo
o conteúdo de soluções e separação de misturas ministrados aos alunos de Química Geral
Experimental do curso de Licenciatura em Química, ingressantes em 2015 na UFPA, bem como
facilitar a elucidação do conteúdo experimental que os discentes detectaram difícil compreensão.
METODOLOGIA
O presente trabalho foi realizado em duas etapas, a primeira delas, sendo realizada no dia
27/04/2015, com a sondagem de algumas concepções dos discentes pré-aplicação dos softwares e a
última sendo executada no dia 11/05/2015 com a aplicação dos softwares selecionados, bem como a
sondagem de como tais instrumentos de ensino de Química contribuíram para com a melhora da
aprendizagem dos alunos. Tal estudo, fora realizado na sala OB01 (Pavilhão O – Campus Básico –
UFPA) juntamente a 15 alunos do curso Química Licenciatura. Como instrumento de coleta de dados
para a avaliação dos softwares educacionais nos processos de ensino e de aprendizagem na disciplina
Química Geral Experimental, realizou-se os procedimentos a seguir: seleção dos softwares
educacionais referentes ao conteúdo soluções, os quais foram:
http://www.labvirtq.fe.usp.br/applet.asp?time=11:07:13&lom=10727;
http://www.labvirtq.fe.usp.br/applet.asp?time=11:09:48&lom=10783;
http://www.labvirtq.fe.usp.br/applet.asp?time=11:09:48&lom=10796;
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/molarity
Os alunos interagiram, respondendo questões e visualizaram a Química de modo mais
condizente com sua realidade. Já no conteúdo separação de misturas, utilizamos a simulação
http://www.labvirtq.fe.usp.br/applet.asp?time=11:15:40&lom=10649. Tais simulações estão
disponíveis no site http://www.labvirt.fe.usp.br/ do LabVirt (Laboratório Didático Virtual),
desenvolvido pela Universidade de São Paulo- USP e no site http://phet.colorado.edu/pt_BR/ do
PhET Simulações Interativas, constando simulações em Física e em outras áreas, respectivamente,
pesquisa bibliográfica, aplicação de questionário pré-aplicação dos softwares, aula com a utilização
dos softwares e aplicação de questionário pós-conhecimentos. Com isso, posteriormente analisou-se
os resultados obtidos a partir das respostas dos discentes nos referidos questionários.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A seguir, têm-se os resultados das variáveis analisadas nos dois questionários (pré e pósaplicação dos softwares), expressos nos gráficos na ordem cronológica, precedidas pelo seu
respectivo questionário (Figuras 1 e 2):
231
Figura 1: Resultado da pré-aplicação dos softwares educativos
QUESTIONÁRIO PRÉ-APLICAÇÃO DOS SOFTWARES
100%
80%
60%
40%
20%
0%
SIM
NÃO
Foram entrevistados 15 estudantes do curso de Licenciatura em Química da UFPA, com idade
entre 18 a 25 anos, dentre estes 8 pertencem ao sexo feminino e 7 ao sexo masculino, sendo que no
primeiro questionário aplicado a maioria indicou ter dificuldade de aprendizagem na disciplina
Química Geral Experimental, sendo que todos possuem entendimento acerca da Informática
Educacional, sinalizando que a mesma serve para elucidar conceitos “abstratos”. Além disto, 86,66%
dos entrevistados relataram o uso frequente de computadores nas atividades escolares, principalmente
no auxílio de trabalhos acadêmicos, tais como: produção de textos científicos, pesquisas, resenhas,
etc. Com isso, todos os discentes afirmaram que gostariam que nas aulas de Química Geral
Experimental, houvesse a utilização de softwares educativos, pois facilitariam o entendimento dos
processos a nível microscópico. Além disso, a turma ratificou que o uso de tais softwares facilitaria
o processo de ensino e aprendizagem da referida disciplina, pois teriam a oportunidade de rever os
experimentos de forma lúdica, dinâmica e interativa.
Figura 2: Questionário pós-aplicação dos softwares educativos
QUESTIONÁRIOS PÓS-APLICAÇÃO DOS SOFTWARES
100,00%
90,00%
80,00%
70,00%
60,00%
50,00%
40,00%
30,00%
20,00%
10,00%
0,00%
SIM
NÃO
Na segunda etapa das análises do processo de ensino e aprendizagem com o auxílio de
ferramentas computacionais, observou-se que, 92,85% dos alunos relataram que os softwares
educacionais ajudaram no entendimento da disciplina. No entanto, 85,71% dos entrevistados,
232
sinalizaram possíveis deficiências nestes softwares que podem prejudicar o ensino, principalmente,
no que tange a dificuldade de utilização do mesmo.
Destes discentes, 92,85% afirmaram que gostariam que outros programas educacionais
fossem trabalhados no laboratório de informática, não apenas na Química, como também na Física e
Biologia. No entanto, este mesmo percentual de entrevistados, afirmaram não conhecer alguns outros
softwares educacionais. Porém, todos afirmaram que programas computacionais educativos
contribuem positivamente para o ensino e aprendizagem de Química, pois torna o conteúdo mais
acessível ao cotidiano dos mesmos.
CONCLUSÕES
Diante do exposto, é notória a importância da utilização da informática educacional, com o
auxílio dos softwares educativos para uma maior compreensão acerca do mundo microscópio que é
a Ciência Química. No qual observou-se que os discentes da Universidade Federal do Pará tiveram
melhor “contato” e mais familiaridade com os conceitos mostrados de forma lúdica, através de
simulações computacionais livres disponíveis na internet. Assim sendo, pode-se afirmar que a
aprendizagem se tornou mais significativa, interativa, bem como, mais próxima da realidade dos
alunos com o auxílio de tais ferramentas educacionais, em detrimento das aulas tradicionais.
Vale ressaltar, que a aplicação do presente trabalho se mostrou de grande valia para a detecção
de possíveis dúvidas que os discentes possuíam no decorrer das aulas anteriormente ministradas de
modo tradicional, assim sendo, possibilitando aos mesmos rever e sanar as dúvidas pertinentes. Com
isso, reafirmando o progresso do processo ensino-aprendizagem dos mesmos, perante aulas
interativas, dinâmicas e lúdicas com o auxílio dos softwares educacionais voltados para o Ensino de
Química.
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