Teced/textos/Grupo 5

COMPUTADOR E SOFTWARE NO ENSINO DE FÍSICA

Introdução

As tecnologias, a cada dia estão presentes no nosso cotidiano, provocando impactos de diferentes natureza em diversas áreas, sobretudo na educação. Com o surgimento de tais recursos, surgiram novas possibilidades no processo de ensino e aprendizagem, proporcionando aos professores explorar novas formas de ensinar e aos alunos, novas formas de aprender. Diante disso, surge a necessidade de romper com velhos paradigmas educacionais, muitas vezes centrados em currículos fragmetados, de memorização e transmissão de informações. Na sociedade em que vivemos o uso das tecnologias no processo educativo não pode ser ignorado, caso contrário, podemos incorrer no erro de construir uma escola sem sentido, fora de seu tempo. Nesse sentido abordaremos uma reflexão acerca do surgimento, evolução e desenvolvimento de tecnologias no processo educacional, buscando, discutir encaminhamentos sobre a utilização de tais ferramentas no processo de ensino e aprendizagem, contribuindo para a formação de nós enquanto educadores na sociedade atual.

 "É da responsabilidade dos docentes proporcionar aos seus alunos experiências eficazes, combatendo as dificuldades mais comuns
e actualizando, tanto quanto possível, os instrumentos pedagógicos que utilizam” (FIOLHAIS;TRINDADE, 2003, p.260)

Formas de utilização do computador no ensino

Segundo Brito e Purificação (2006), a informatica nas escolas brasileiras tem sido utilizada tanto numa perspectiva instrucional quanto em perspectiva construcionista. A perspectiva instrucionista representa uma ação computacional elementar, como determinar cada passo da execução de um programa. Uma informação veiculada dentro de um tutorial é um exemplo da perspectiva instrucionista. Já a perspectiva construcionista foi criada por Papert como uma abordagem em que o individuo constroi, por intermédio do computador, o seu próprio conhecimento. Na pratica, entendemos que utilizar tal recurso de forma instrucional é subutilizar o potencial dessa tecnologia. No entanto, para que sejam realizadas propostas construcionistas, o professor precisa primeiramente dominar tal recurso para depois planejar novas propostas. Saber avaliar e selecionar os recursos é fundamental para que se construa uma proposta educativa. O computador e suas possibilidades de uso podem enriquecer o processo de ensino e aprendizagem. Apesar de os recursos modernos ainda não serem realidade em todas as escolas, algumas já dispoem de microcomputadores e laboratórios de informatica, com proposta de sua utilização como material pedagógico em todas as disciplinas do curriculo e não apenas como informática instrumental. O computador permite a proximidade do professor com o aluno e entre alunos de vários lugares, pelo uso de e-mails, chats, listas de discurssão, fóruns e outras formas de comunicação, pelas quais podem partilhar informações, tornando o ensino/aprendizagem mais dinâmico, inovador e comunicativo. São muitas as possibilidades de utilização do computador na escola, podendo constituir-se como excelente recurso didático quando integrado à rede mundial de comunicação, a internet. Contribui, desta forma, como elemento essencial para uma nova maneira de pensar e aprender mais globalizada e integrada.

Softwares

Os softwares são sistemas computacionais que contem instruções e programas voltados para um determinado fim. É considerado software educacional somente quando é desenvolvido para atender objetivos educacionais. De acordo com Brito e Purificação(2006), os softwares são classificados como:

• Exercício e prática: por conterem uma serie de exercícios dentro de uma lógica linear em relação aos conteúdos. Apresentam uma série de problemas, soluções e registro das atividades dos alunos.
• Tutoriais: porque atua como um tutor, instruindo o aluno passo a passo, dando-lhe informações, conduzindo-o dentro do sistema proposto. Alguns possibilitam ao aluno continuar novas lições ou repetir lições anteriores, entretanto, todas as atividades desenvolvidas ja estão previamente determinadas por meio de software, não permitindo que o aluno busque informações fora.
• Tutores inteligentes: constituem-se softwares diferentes da categoria anterior por apresentar o seu conteudo dentro de uma estrutura mais aberta, não linear, em que o aluno pode buscar hipertextos, utilizar simuladores, tendo como foco a descoberta, a criatividade, a escolha de estratégias.
• Simuladores: propõem um trabalho em torno da noção de modelo e processo. Por meio da simulação, apresentam conteúdos de forna dinâmica, sendo possível realizar experiencias que não poderiam ser experimentadas em qualquer lugar. Utilizando recursos para as demonstrações tornam mais fácil a compreensão dos conceitos mais complexos.
• Jogos educativos: utilizam o lúdico na solução dos problemas com ajuda de regras lógicas. São exemplos os jogos de xadrez, quebra-cabeças, jogos de memória etc.
• Linguagens de programação: são ferramentas que possibilitam, por meio da programação, auxiliar no desenvolvimento do raciocínio lógico. Um exemplo é o programa logo criado por Papert que teve sua disseminação nas décadas de 80 à 1990.
• Ferramentas: possibilitam ao aluno utilizar e processar, organizar, armazenar, recuperar e transmitir informações dentro dos computadores. São exemplos as ferramentas como processadores de texto, planilha, banco de dados etc.

Enfim, hoje, o mercado da informatica traz uma infinidade de softwares dentro das cate
gorias citadas acima. Diante da diversidade de possibilidades encontradas nas propostas desses,
faz se necessario o processor estabelecer critérios para sua utilização, os quais devem estar
atrelados aos objetivos que pretende atingir.

Aquisição de dados por computador

"Como a Física é uma ciência experimental, o laboratório assume um papel central no seu ensino. O computador encontrou já um lugar permanente no laboratório escolar e o seu uso nesse local encontra-se cada vez mais generalizado. Champagne e colaboradores, entre outros, sugeriram nos anos 80 a utilizac ̧ão do computador na aquisição de dados experimentais em laboratório. Muito se evoluiu desde então. Utilizando sensores e software apropriado, os alunos podem hoje medir e controlar variáveis como posição, velocidade, aceleração, força, temperatura, etc. O computador permite novas situações de aprendizagem ao propiciar aos alunos a realizaçãoo de medições de grandezas físicas em tempo real que lhes fornecem respostas imediatas a questões previamente colocadas. A apresentação gráfica de dados facilita leituras e interpretaçõeses rápidas."

Modelização e Simulação

A figura acima é um simulador que mostra as possíveis imagens nas lentes. Precisamos analisar cuidadosamente uma simulação antes de utilizarmos em sala de aulas pois muitas vezes a simulação apresenta erros conceituais que podem prejudicar a compreensão dos alunos

A modelagem/simulaçao é o ambiente mais popuar de aprendizagem da fisica usando o computador. Modelização costuma ser utilizado quando a enfase é dada à programação do modelo a ser considerado, enquanto simulação se refere à situação em que o modelo é uma caixa preta. As leis da física s~~ao expressas por equações diferenciais, e por isso pode-se construir um modelo matematico e através deste, simular um problema físico, por exemplo: -queda livre de um corpo; -movimento orbital de planetas; -colisão de duas galáxias. Contudo, as simulações podem também ser realizadas quando não se dispõe de uma equação diferencial mas sim de um esquema algoritmico, como é o caso do mapa logistico de fenômenos caoticos. Os ambientes de modelação permitem aos alunos construir modelos do mundo físico. Embora as simulações não devam substituir por completo a realidade que representam, elas são bastantes úteis para abordarem temas dificeis ou impossíveis de se realizarem na prática. O acesso a boas simulações contribui para solucionar algumas questões no ensino de ciencias. Isso se deve ao fato do aluno não precisar dominar todo o formalismo matematico para explorar uma dada simulação.

Multimídia

Podemos dizer que multimídia é qualquer combinação de textos, gráficos, sons, animações e vídeos midiados através do computador ou outro meio eletrônico. O uso do multimídia pode auxiliar a capacidade de compreensão de assuntos abstratos.

Realidade Virtual

“Realidade virtual é definida por Harison e Jaques[37] como “o conjunto de tecnologias que permitem fornecer ao homem a mais convincente ilusão possível de que este está noutra realidade; essa realidade (ambiente virtual) apenas existe no formato digital na memória de um computador” (FIOLHAIS;TRINDADE, 2003, p.267) Podemos citar algumas vantagens no uso da realidade virtual em sala de aulas:

• Poderosa ferramenta de visualização para estudar situações tridimensionais complexas.
• Ambientes virtuais permitem situações de aprendizagem por tentativa e erro interagindo diretamente com o objeto de estudo.
• Baixo custo financeiro para realizar experimentos.
• Em Realidade Virtual os riscos que alguns experimentos reais estão expostos não existem ( Mais segurança).

Dificuldades na utilização do computador

Problemas de ordem material

Pode-se dizer que uma das dificuldades encontradas na utilização do computador na sala de aulas está ligada aos problemas de ordem técnica pois muitas vezes quando o professor quer utilizar o computador em sala de aula nem sempre ele está disponível. Podemos citar alguns problemas de ordem material:

• Não há computador suficiente na escola
• Os computadores estão quebrados.
• Falta instalação elétrica para suportar todos os equipamentos
• Não há uma simples extensão para ligar o computador
• Hardware obsoleto
• Falta de manutenção

Problemas de ordem pedagógica

Podemos citar alguns problemas de ordem pedagógica que dificultam o uso do computador em sala de aula:

• Minoria dos docentes utilizam
• Formação dos docentes para as novas tecnologias
• Software de péssima qualidade