uma revisão de literatura sobre o uso de softwares

UMA REVISÃO DE LITERATURA SOBRE O USO DE
SOFTWARES/SIMULADORES/APPLETS E PRINCIPAIS
REFERENCIAIS TEÓRICOS NO ENSINO DE FÍSICA
Cristiane Marina de Carvalho
Departamento de Ciências Naturais
Universidade Federal de São João del Rei
Fevereiro de 2012
Resumo
Neste trabalho apresento os resultados de uma revisão de literatura referente
ao uso tecnologias computacionais como simuladores, softwares, applets no
ensino de Física em nível médio. Os artigos foram selecionados da revista “A
Física na Escola”, a partir de palavras chave encontradas nos títulos dos
artigos e de seus resumos. Apesar do número de artigos referentes ao tema
ser reduzido, eles apresentam diferentes tipos de tecnologias computacionais
para facilitar o ensino-aprendizagem de conteúdos de Física em geral, de
conteúdos mais específicos de Quântica e Física Moderna e de Ciências.
Palavras-chave: Ensino de Física e Ciências; Tecnologias computacionais.
Introdução
Materiais didáticos digitais de apoio à aprendizagem vêm sendo cada
vez mais produzidos e utilizados em todos os níveis de ensino. Esses materiais
proliferam na
Internet,
colocando
à
disposição
do
usuário
recursos
educacionais para facilitar a aprendizagem tanto no ensino a distância quanto
no apoio ao ensino presencial.
Neste trabalho, apresenta-se uma revisão de literatura sobre o uso de
softwares, simuladores, applets e principais teóricos em artigos da revista “A
Física na Escola”. A fonte inicial para a revisão era o Caderno CEDES da
Unicamp, no entanto, o caderno não possuía número suficiente de artigos para
a revisão nos 15 anos de sua publicação. Dessa forma outra fonte de pesquisa
foi selecionada, a revista “A Física na Escola”, um suplemento semestral da
“Revista Brasileira de Ensino de Física” destinada a apoiar as atividades de
professores de Física do Ensino Médio e Fundamental.
Metodologia
Os cinco artigos usados nessa revisão de literatura foram selecionados
dos últimos cinco anos de publicação da revista a partir de seu título e de seu
resumo, sendo eles: Objetos de Aprendizagem no ensino de física: usando
simulações do PheT; Uma estratégia para construção de rosas dos ventos
envolvendo geometria, arte, astronomia e tecnologia; Ferramentas online no
ensino de ciências: uma proposta com o Google Docs; Desenvolvimento de um
Software para o Ensino de Fundamentos de Física Quântica; Cidade do átomo,
um software para o Debate Escolar sobre Energia Nuclear. Portanto, esse
trabalho vai expor o que é abordado nesses cinco artigos.
Os Artigos

Objetos de Aprendizagem no ensino de física: usando simulações do
PheT
Nesse artigo, os autores Alessandra Riposati Arantes, Márcio Santos
Miranda, Nelson Studart apresentam recursos instrucionais chamados Objetos
de Aprendizagem, que se encontram disponíveis em repositórios na Internet.
Esses recursos são essencialmente digitais em diferentes formatos: áudio,
vídeo, animação e simulação computacional com certas características
específicas no processo de ensino e aprendizagem. Em particular, é proposto o
uso das simulações interativas do projeto Physics Educacional Technology
(PhET) da Universidade do Colorado.
Os autores desse artigo utilizaram os trabalhos de Wiley e Nash para
definirem o que são os Objetos de Aprendizagem (OA) e de Tarouco e colegas,
para sintetizarem algumas das características específicas que um OA deve
apresentar. Após essa apresentação, eles citam alguns exemplos de
repositórios de OA da Web, e destacam o repositório PhET, que possui
inúmeras simulações computacionais de diferentes áreas e vem sendo muito
utilizado por professores e alunos em todo o mundo.
Os autores apontam que o “uso pedagógico da simulação pode ajudar a
introduzir um novo tópico, construir conceitos ou competências, reforçar ideias
ou fornecer reflexão e revisão final”. Assim, eles apresentam de que forma o
professor pode fazer uso dessa ferramenta em aulas expositivas, atividades em
grupos na sala de aula, tarefas em casa ou no laboratório. Como um exemplo
para a discussão, eles apresentam a Simulação Circuitos de Corrente Contínua
e Alternada e suas características e concluem o trabalho ressaltando a possível
disseminação dos OA entre os alunos, algumas qualidades específicas das
simulações, e acrescentam o fato de que esse tipo de ferramenta não pode
substituir o papel essencial do professor como facilitador da aprendizagem e de
outros recursos metodológicos tradicionais como experimentos reais, livro
didático e resolução de problemas.
Esses mesmos autores, apontam também a necessidade de realização
de mais pesquisas sobre eficácia dessas ferramentas no contexto escolar:
investigar como elas são usadas e se de fato, contribuem para uma
aprendizagem efetiva, visto que, avaliações sistemáticas sobre o uso dos OA
em sala de aula ainda são escassas no Brasil de acordo com Tavares,
Rodrigues, Andrade, Santos, Cabral, Cruz, Monteiro, Gouveia e Picado.

Uma estratégia para construção de rosas dos ventos envolvendo
geometria, arte, astronomia e tecnologia.
O texto, escrito por Marcos Daniel Longhini, Roberto Ferreira Silvestre,
Flávio César Freitas Vieira, traz alguns apontamentos acerca de cuidados que
se devem ter na busca pelas exatas posições dos pontos cardeais. Propõe
uma metodologia de confecção de uma rosa dos ventos utilizando alguns
materiais do cotidiano, atrelados a ideias relacionadas a diferentes campos do
conhecimento, como a geometria, a arte,
a astronomia e recursos
computacionais como o programa Google Earth e o SkyMap Pro. O texto
apresenta, ainda, algumas possibilidades de uso da rosa dos ventos, após
devidamente construída.
O trabalho não traz referenciais teóricos específicos sobre a utilização
dos recursos computacionais Google Earth e SkyMap Pro na confecção da
rosa dos ventos.

Ferramentas online no ensino de ciências: uma proposta com o
Google Docs
O artigo de Leonardo Albuquerque Heidemann, Ângelo Mozart Medeiros
de Oliveira e Eliane Angela Veit discute a chamada Web 2.0 e apresenta
algumas possibilidades de aplicativos gratuitos (em especial, o Google Docs),
que apresentam grande potencial para auxiliar os professores, tanto nas
tarefas diretamente relacionadas ao seu objetivo maior – contribuir para a
aprendizagem
dos
alunos
levantamentos
de
opinião,
-
quanto
nas
levantamentos
relacionadas
à
avaliação,
sócio-econômico-culturais,
e
organização do material didático. Os autores apresentam então o Google Docs,
e seus cinco aplicativos, suas características, vantagens e limitações.

Desenvolvimento de um Software para o Ensino de Fundamentos de
Física Quântica
No trabalho, Fernanda Ostermann, Sandra D. Prado e Trieste dos S.F.
Ricci apresentam um software livre do tipo “bancada virtual”, desenvolvido no
âmbito de um projeto sobre tópicos de física moderna e contemporânea na
formação de professores, no qual se simula o fenômeno da interferência em
um aparato denominado de interferômetro de Mach-Zehnder (IMZ). Trata-se de
um arranjo experimental análogo ao experimento das duas fendas, porém mais
simples.
Os autores desse artigo apontam como justificativa ao desenvolvimento
do software, a dificuldade, do ponto de vista do ensino de Física Quântica, da
reprodução do experimento em laboratórios didáticos. O texto apresenta as
características e o funcionamento do software em regime clássico e em regime
quântico explorando os aspectos corpuscular e ondulatório, o qual foi utilizado
no curso de formação de professores do Instituto de Física do Rio Grande do
Sul.

Cidade do átomo, um software para o Debate Escolar sobre Energia
Nuclear
O artigo, escrito por Marcelo Leandro Eichler, Fernando Junges e José
Claudio Del Pino, apresenta o software educativo “Cidade do Átomo”, que tem
como função colaborar para a abordagem escolar do tema radioatividade. O
material envolve a resolução de problemas relacionados à proteção radiológica
e permite desenvolver uma estratégia pedagógica de jogo de papéis para
discussões sobre a produção de energia elétrica através do uso da energia
nuclear.
Os autores dessa artigo utilizaram Laurillard para referenciar a
possibilidade do estudante “experienciar uma versão do mundo mais direta e
por meio disso formular uma melhor compreensão conceitual”. Farynaiarz e
Lockwood para apresentar os benefícios para os alunos do uso combinado das
estratégias didáticas de simulação e de resolução de problemas visando à
educação ambiental. Rieber e Matzko para apontarem que os melhores
projetos didáticos evocam a experiência do jogo, pois provocam a tendência
natural da pessoa improvisar com certos problemas até eles serem resolvidos.
Assim o texto apresenta o funcionamento do software e as três tarefas
que ele possui: Primeira tarefa - Coleta e análise de amostras de água e de
solo; Segunda tarefa - A inspeção radiológica na usina nuclear; Terceira tarefa
- Depoimentos de personagens como apoio à produção textual ou a atividades
de jogo por representação de papéis.
Conclusão
Apesar do número reduzido de artigos referentes ao tema encontro na
revista “Física na Escola”, eles apresentam diferentes tipos de tecnologias
computacionais: simuladores, softwares e applets, para facilitar o ensinoaprendizagem de conteúdos de Física e de Ciências em geral, e de conteúdos
mais específicos de Quântica e Física Moderna.
Durante essa revisão, percebeu-se que o tema uso de tecnologias
computacionais no ensino não vem sendo muito discutido, visto que não foram
encontrados artigos suficientes na fonte inicial, o Caderno CEDES, e somente
cinco artigos em cinco anos de publicação da revista “A Física na Escola”.
Também os autores Alessandra Riposati Arantes, Márcio Santos
Miranda e Nelson Studart do artigo “Objetos de Aprendizagem no ensino de
física: usando simulações do PheT” apontaram em 2010 a necessidade de
realização de mais pesquisas sobre eficácia dessas ferramentas no contexto
escolar. Investigar como elas são usadas e se de fato contribuem para uma
aprendizagem efetiva, visto que, avaliações sistemáticas sobre o uso dos OA
em sala de aula ainda são escassas no Brasil.
Agradecimentos
Gostaria de agradecer a CAPES o apoio financeiro através do programa PIBID.
Referências
ARANTES, Alessandra Riposati; MIRANDA, Márcio Santos; STUDART,
Nelson. Objetos de Aprendizagem no ensino de física: usando simulações do
PheT.
Física
na
Escola,
v.
11,
n.
1,
2010.
Disponível
em:
<http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol11/Num1/a08.pdf >. Acesso em: 25 fev.
2012.
EICHLER, Marcelo Leandro; JUNGES, Fernando; DEL PINO, José Cláudio.
Cidade do átomo, um software para o Debate Escolar sobre Energia Nuclear.
Física
na
Escola,
v.
7,
n.
1,
2006.
Disponível
em:
<http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num1/v12a06.pdf>. Acesso em: 25 fev. de
2012.
HEIDEMANN, Leonardo Albuquerque; OLIVEIRA, Ângelo Mozart Medeiros de;
VEIT, Eliane Ângela. Ferramentas online no ensino de ciências: uma proposta
com o Google Docs. Física na Escola, v. 11, n. 2, 2010. Disponível em:
<http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol11/Num2/a09.pdf>. Acesso em: 25 fev. 2012.
LONGHINI, Marcos Daniel; SILVESTRE, Roberto Ferreira; VIEIRA, Flávio
César Freitas. Uma estratégia para construção de rosas dos ventos envolvendo
geometria, arte, astronomia e tecnologia. Física na Escola, v. 11, n. 1, 2010.
Disponível em: <http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol11/Num1/a06.pdf>. Acesso
em: 25 fev. 2012.
OSTERMANN, Fernanda; PRADO, Sandra D.; RICCI, Trieste dos S.F.
Desenvolvimento de um Software para o Ensino de Fundamentos de Física
Quântica.
Física
na
Escola,
v.
7,
n.
1,
2006.
Disponível
em:
<http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num1/v12a07.pdf>. Acesso em: 25 fev.
2012.