UNIVERSIDADE DE ÉVORA

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1 UNIVERSIDADE DE ÉVORA ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Utilizaçã de Sftware Educativ n Ensin da Física e Química n Ensin Secundári August Antóni Rita Candeias Orientaçã: Prfessr Dutr Henrique Agstinh de Oliveira Miteir Vicente Mestrad em Química em Cntext Esclar Relatóri de Atividade Prfissinal Évra, 2014

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3 Mestrad em Química em Cntext Esclar Relatóri de Atividade Prfissinal Utilizaçã de Sftware Educativ n Ensin da Física e Química n Ensin Secundári August Antóni Rita Candeias Orientadr Prfessr Dutr Henrique Agstinh de Oliveira Miteir Vicente

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5 Resum Utilizaçã de Sftware Educativ n Ensin da Física e Química n Ensin Secundári Neste relatóri pretende-se mstrar a utilizaçã ds recurss infrmátics a lng da atividade prfissinal d mestrand, n que cncerne a demnstrações, tratament de dads e cm interface em estuds experimentais. A títul de exempl, refira-se tdas as atividades n âmbit d Prjet MINERVA, aquisiçã e tratament de dads e ainda sftware didátic destacand Prgrama Mdellus desenvlvid pela FCT/UNL. O trabalh abrda à utilizaçã de sftware educativ em cntext de sala de aula de Física e Química, nã se ambicinand um estud exaustiv da temática, mas um relat de experiências. Muitas vezes verifica-se que nem sempre um determinad recurs tem efeit desejad na aprendizagem ds aluns. Os prfessres deverã ter capacidade de análise crítica, para que pssam traçar metdlgias de explraçã e fazer a seleçã adequada d sftware que levará à aprpriaçã das matérias que farã parte das cmpetências científicas ds aluns. Palavras-Chave: Sftware Educativ; Aulas de Física e Química; Estratégias de Ensin-Aprendizagem iii

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7 Abstract Using Educatinal Sftware in the Teaching f Physics and Chemistry in Secndary Educatin This reprt intends t shw the use f cmputatinal resurces thrughut the authr prfessinal activity, regarding prfs, data prcessing and as an interface in experimental studies. Fr instance, all the activities cncerning the Prject MINERVA may be referred t, the acquisitin and data prcessing and als educatinal sftware, highlighting the prgram Mdellus develped by FCT/UNL. This wrk is abut the use f educatinal sftware in the cntext f Physics and Chemistry classrm, nt aspiring t becme an exhaustive study n the subject, but an accunt f experiences. Unfrtunately, a certain feature des nt always have the intended effect n students learning. Teachers shuld be able t carry ut a critical analysis, in rder t plan explratin methdlgies and select the prperly sftware that will enable students t develp scientific skills. Keywrds: Educatinal Sftware; Physics and Chemistry Classes; Teaching and Learning Strategies v

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9 Agradeciments Agradeç a tds s clegas de prfissã pela partilha de experiências e pel trabalh de equipa que tems desenvlvid junt ds aluns. A Prfessr Dutr Henrique Vicente que aceitu rientar este relatóri, cm elevada dispnibilidade e dedicaçã. À Prfessra Dutra Margarida que, nas suas funções de diretra d mestrad, ns encaminhu e st u ue ale a pe a. À minha clega Raquel Gmes que nã me deixu baixar s braçs. À Maria ds Anjs, pel cmpanheirism e mtivaçã. vii

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11 Índice Geral Resum... iii Abstract... v Agradeciments... vii Índice Geral... ix Índice de Figuras... xi Índice de Tabelas... xiii Abreviaturas... xv 1. Intrduçã... 1 PARTE A Utilizaçã de Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Enquadrament d Tema Intrduçã d Cmputadr na Educaçã O P jet MINERVá A Iniciativa Esclas, Prfessres e Cmputadres Prtáteis Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química A Gestã da Aula Alguns Prgramas Utilizads em Sala de Aula na Escla Secundária de Castr Verde Utilizaçã d Prgrama Mdellus nas Aulas de Física e de Química Cnsiderações Finais PARTE B Curriculum Vitae Percurs Académic e Prfissinal Reflexã sbre a Atividade Prfissinal Desenvlvida Referências Bibligráficas Anexs ix

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13 Índice de Figuras Figura 1 Plan de atividades d núcle MINERVA na Escla Secundária de Castr Verde, Figura 2 Tips de estrutura de um sftware Figura 3 Ícne d prgrama Mdellus Figura 4 Resluçã d prblema: prcediment Figura 5 Resluçã d prblema: prcediment Figura 6 Resluçã d prblema: prcediment Figura 7 Resluçã d prblema: prcediment Figura 8 Resluçã d prblema: prcediment Figura 9 Resluçã d prblema: prcediment Figura 10 Resluçã d prblema: prcediment Figura 11 Resluçã d prblema: prcediment Figura 12 Resluçã d prblema: prcediment Figura 13 Resluçã d prblema: prcediment Figura 14 Resluçã d prblema: prcediment Figura 15 Resluçã d prblema: prcediment Figura 16 Resluçã d prblema: prcediment Figura 17 Resluçã d prblema: prcediment Figura 18 Resluçã d prblema: prcediment Figura 19 Resluçã d prblema: prcediment Figura 20 Resluçã d prblema: prcediment Figura 21 Resluçã d prblema: prcediment Figura 22 Resluçã d prblema: prcediment xi

14 Índice de Figuras Figura 23 Resluçã d prblema: prcediment Figura 24 Resluçã d prblema: prcediment Figura 25 Resluçã d prblema: prcediment Figura 26 Resluçã d prblema: prcediment Figura 27 Resluçã d prblema: prcediment Figura 28 Resluçã d prblema: prcediment Figura 29 Resluçã d prblema: prcediment Figura 30 Resluçã d prblema: prcediment Figura 31 Resluçã d prblema: prcediment Figura 32 Resluçã d prblema: prcediment Figura 33 Resluçã d prblema: prcediment Figura 34 Ecrã de iníci d prgrama Mdellus Figura 35 Equilíbri d tip A B Figura 36 Equilíbri d tip A B após diminuir a cncentraçã d prdut B Figura 37 Equilíbri d tip A B após aumentar a cncentraçã d reagente A Figura 38 Equilíbri d tip A B C Figura 39 Equilíbri d tip A B C partind de cncentraçã inicial d reagente A Figura 40 Equilíbri d tip A B C partind de cncentraçã inicial de A e B xii

15 Índice de Tabelas Tabela 1 Diplmas referentes a medidas/prgramas ds gverns para desenvlviment tecnlógic da educaçã e/u a frmaçã pessal de aluns e prfessres... 6 Tabela 2 Algum d sftware educativ utilizad na Escla Secundária de Castr Verde xiii

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17 Abreviaturas CFQ Ciências Físic-Químicas DGIDC Direçã Geral de Invaçã e Desenvlviment Curricular FQ Físic-química MEC Ministéri da Educaçã e da Ciência OCCFN Orientações Curriculares das Ciências Físic-Naturais TIC Tecnlgias de Infrmaçã e Cmunicaçã xv

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19 1. Intrduçã A Física e a Química sã duas áreas estruturantes para cnheciment a nível das Ciências Experimentais e têm um pes bastante significativ na frmaçã ds aluns n ensin secundári, representand cerca de 10% da frmaçã adquirida, mesm acntecend cm a Bilgia e Gelgia. A Matemática apresenta uma pnderaçã superir, mas nã se pde deixar de lembrar que dela advêm as ferramentas que suprtam tda a quantificaçã na Física e Química. Na verdade, a Matemática está presente n qutidian da Física e da Química, especialmente aquand das atividades de caráter prátic e/u labratrial. A mair parte das esclas d país nã dispõe de espaçs suficientes e adequads à prática labratrial, nem de técnics de labratóri. Pr utr, lad apetrechament previst pel Ministéri da Educaçã n cncurs de 1990 nã previa as alterações prgramáticas subsequentes. Estas dificuldades, n entant, nã pdem ser limitadras d prcess ensin- -aprendizagem, s dcentes têm de prcurar tdas as medidas/prgramas, candidatand intenções cm pedids de api financeir destinad a equipament destinad à investigaçã científica, u efetuar parcerias cm instituições públicas u privadas para que s aluns atinjam s bjetivs enunciads ns prgramas brigatóris d ensin da Física e Química. Os trabalhs labratriais sã brigatóris nas disciplinas da Área das Ciências, cnstituind a estratégia pedagógica mais eficaz em terms de aprendizagem, na medida em que alun/investigadr tma decisões, bserva s resultads, cnslida cnheciments e tma cnsciência ds prcediments a adtar em nvas situações. O cntact cm mei labratrial, us de um equipament cmplex u de um simples instrument, aplicand as técnicas experimentais, estar cnsciente das regras e nrmas de segurança sã experiências insubstituíveis mas mrsas. Quand cmputadr entru na escla, desde lg se percebeu que a rapidez, capacidade de cálcul e apresentaçã de resultads representava um prgress científic-pedagógic. Se estabeleciment de cnclusões, verificaçã de princípis e leis era mais célere, partind de dads experimentais, também se trnu pssível a simulaçã de cass próxims da realidade para permitir a cnslidaçã de cnheciments e a definiçã de estratégias experimentais. 1

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21 PARTE A Utilizaçã de Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química

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23 1. Enquadrament d Tema N final da década de 60 chega a Labratóri Nacinal de Engenharia Civil (LENC) primeir cmputadr, IBM 604, prduzid pela Internatinal Business Machines. Mas só ns ans 80 us d cmputadr se difunde, trnand-se mesm acessível as jvens nas versões ZX80 e Spectrum e, a partir daí, a sua evluçã fi vertiginsa em terms de prtabilidade, capacidade de prcessament e armazenament. Cm a publicaçã d Despach nº 68/SEAM/84 de Outubr, a integraçã das Nvas Tecnlgias de Infrmaçã e Cmunicaçã cnstitui um bjetiv fundamental n sistema de ensin prtuguês, de tal frma que é criad um grup de trabalh para a prduçã de um dcument-prgrama de natureza pedagógica Intrduçã d Cmputadr na Educaçã A preparaçã ds aluns para a Sciedade da Infrmaçã e d Cnheciment precniza us de cmputadres, de redes e da Internet nas esclas, particularmente ns prcesss de ensin e aprendizagem envlvend, de frma directa e prfunda, s prfessres na prmçã e desenvlviment desses prcesss. Nesse sentid tem vind a ser prmvid apetrechament infrmátic das Esclas d Ensin Básic e Secundári, cm particular enfque nas Esclas d 3º Cicl e Secundárias, cm vista a criar as cndições necessárias à aprendizagem cm base na utilizaçã de fntes e suprtes diversificads de infrmaçã, aprveitand ptencial das nvas tecnlgias de infrmaçã e cmunicaçã. A mla prpulsra cmeçu pr ter nme da Deusa da Sabedria. Referim-ns a prjet MINERVA, a que se seguiram utrs prgramas/prjets (e.g., FOCO, IVA, FORJA, 100 esclas CEM, Nóni Sécul XXI, Prf 2000), cm bjetiv de atingir ráci de 1 cmputadr para 10 aluns, meta estabelecida a nível eurpeu para Neste mment verifica-se um apetrechament que se estende desde 1º cicl a Secundári, em tdas as salas de aula nrmal e nas salas TIC (Tecnlgias de Infrmaçã e Cmunicaçã), de tal frma que ráci sbe para 1 cmputadr para 4 aluns. Neste cntext fram apiadas, ns últims dez ans, iniciativas as alas TIC, bjetiv de equipar e instalar s labratóris necessáris à disciplina de Tecnlgias de 5

24 Parte A Enquadrament d Tema Infrmaçã e Cmunicaçã ds 9º e 10º ans de esclaridade. Refira-se, também, a iniciativa Um Cmputadr pr Sala de Aula, a nível d 1º cicl e a iniciativa Esclas Prfessres e Cmputadres Prtáteis, financiada pel PRODEP Medida 9 Tecnlgias da Infrmaçã e da Cmunicaçã. Mais recentemente Plan Tecnlógic da Educaçã permitiu a instalaçã de uma rede cablada e sem fis, cm acess à Internet pr fibra ótica, pssibilitand ainda trabalh em rede em esclas diferentes, num mesm agrupament. Desde meads da década de 80 d sécul passad fi prduzid um vast cnjunt de diplmas legais tend em vista desenvlviment tecnlógic da educaçã e/u a frmaçã pessal de aluns e prfessres. Na Tabela 1 descreve-se, de frma sumária, alguma dessa legislaçã. Tabela 1 Diplmas referentes a medidas/prgramas ds gverns tend em vista desenvlviment tecnlógic da educaçã e/u a frmaçã pessal de aluns e prfessres Diplmas Despach nº 206/ME/85 de 31/10/1985 Decret-Lei nº 47587/96 de 10/03/1996 Despach nº 232/ME/96 de 04/10/1996 Resluçã d Cnselh de Ministrs nº 137/2007 de 18/09/2007 Decret-Lei nº 379/2007 de 12/11/2007 Despach nº 145/2008 de 03/01/2008 Descriçã Criaçã ficial d prjet MINERVA, assinada pel Ministr Jã de Deus Pinheir. Na realidade esta iniciativa já estava em atividade desde Julh de Teve cm bjetivs apetrechament das Esclas ds Ensins Básic e Secundári, a frmaçã de dcentes, api a desenvlviment de prjets esclares em parceria cm instituições especialmente vcacinadas para efeit, incentiv e api à criaçã de sftware educativ Prgrama de Tecnlgias de Infrmaçã e Cmunicaçã na Educaçã Prgrama de Tecnlgias de Infrmaçã e Cmunicaçã na Educaçã Prgrama Nóni Sécul XXI Aprva Plan Tecnlógic da Educaçã Estabelece um regime excepcinal para prcediment de cntrataçã cm vista à aquisiçã de serviçs destinads a desenvlviment das experiências pilt em execuçã e cumpriment ds bjectivs d Plan Tecnlógic da Educaçã Cria Escalã Especial d Ensin Secundári, que define valr de capitaçã até a qual alun deve ser enquadrad n escalã especial de api a prgrama de acess as cmputadres pessais e à banda larga e n escalã especial de acess à Blsa de Mérit d Ensin Secundári 6

25 Parte A Enquadrament d Tema Tabela 1 (cntinuaçã) Diplmas referentes a medidas/prgramas ds gverns tend em vista desenvlviment tecnlógic da educaçã e/u a frmaçã pessal de aluns e prfessres Diplmas Despach nº 143/2008 de 03/01/2008 Despach nº 1199/2008 de 10/01/2008 Resluçã d Cnselh de Ministrs nº 51/2008 de 19/03/2008 Prtaria nº 730/2008 de 11/08/2008 Prtaria nº 731/2008 de 11/08/2008 Prtaria nº 732/2008 de 11/08/2008 Despach nº 27545/2008 de 28/10/2008 Prtaria nº 954/2008 de 16/12/2008 Prtaria nº 955/2008 de 16/12/2008 Resluçã d Cnselh de Ministrs nº 35/2009 de 11/05/2009 Prtaria nº 731/2009 de 08/07/2009 Descriçã Aprva mdel rgânic e peracinal relativ à execuçã, n âmbit d Ministéri da Educaçã, d Plan Tecnlógic da Educaçã Autrizaçã de prestaçã de serviçs n âmbit d Plan Tecnlógic Visa permitir que s aluns ds 11º e 12º ans d ensin secundári pssam, durante crrente an lectiv, aderir a prgrama e.escla, criand-se ainda um regime especificamente dirigid a beneficiáris da iniciativa cm necessidades educativas especiais de carácter permanente, garantind-lhes acess a cmputadres adaptads, sem quaisquer encargs adicinais Encargs rçamentais d Centr de Api Tecnlógic às Esclas Encargs rçamentais d Cartã Electrónic d Alun Encargs rçamentais instalaçã, manutençã, suprte, peraçã e gestã de redes lcais para esclas públicas cm 2º e 3º cicls d ensin básic públic e ensin secundári Aprva Regulament d Prgrama de Estágis TIC Determina s encargs rçamentais decrrentes da assinatura d cntrat de aquisiçã ds serviçs e bens necessáris a frneciment, instalaçã e manutençã de videprjetres nas esclas públicas cm 2º e 3º cicls d ensin básic e cm ensin secundári Determina s encargs rçamentais decrrentes da assinatura d cntrat de aquisiçã ds serviçs e bens necessáris a frneciment, instalaçã e manutençã de quadrs interactivs nas esclas públicas cm 2º e 3º cicls d ensin básic e cm ensin secundári Autriza a realizaçã da despesa cm a aquisiçã, n âmbit da cnstruçã d Sistema de Infrmaçã da Educaçã, de serviçs de cnsultria de tecnlgias de infrmaçã para Sistema de Infrmaçã da Educaçã, de serviçs de desenvlviment de sistemas de infrmaçã e de serviçs de suprte técnic e gestã peracinal Cria sistema de frmaçã e de certificaçã em cmpetências TIC (tecnlgias de infrmaçã e cmunicaçã) para dcentes em exercíci de funções ns estabeleciments da educaçã pré-esclar e ds ensins básics e secundári 7

26 Parte A Enquadrament d Tema Tabela 1 (cntinuaçã) Diplmas referentes a medidas/prgramas ds gverns tend em vista desenvlviment tecnlógic da educaçã e/u a frmaçã pessal de aluns e prfessres Diplmas Prtaria nº 823-A/2009 de 20/08/2009 Despach nº 27495/2009 de 23/12/2009 Resluçã d Cnselh de Ministrs nº 118/2009 de 04/01/2010 Despach nº 1264/2010 de 19/01/2010 Prtaria nº 224/2010 de 20/04/2010 Despach nº 11100/2010 de 06/07/2010 Descriçã Extensã de encargs aquisiçã de serviçs e bens necessáris à implementaçã de um sistema integrad de cmunicações avançadas de vz, dads e víde, em cnsnância cm previst n Plan Tecnlógic da Educaçã Aprva s mdels de certificad de cmpetências TIC Autriza a realizaçã da despesa cm a aquisiçã de cmputadres prtáteis ultraleves, incluind a crrespndente instalaçã e serviçs cnexs, e determina a abertura de prcediment de cncurs públic cm publicidade internacinal para assegurar a cntinuaçã da iniciativa e-esclinhas e acess universal ds aluns d 1º cicl d ensin básic e respectivs prfessres a meis infrmátics Aprva a lista de certificads e diplmas que permitem a dcente requerer a certificaçã de cmpetências digitais Altera anex i à Prtaria n.º 731/2009, de 7 de Julh, que cria sistema de frmaçã e de certificaçã em cmpetências TIC (tecnlgias de infrmaçã e cmunicaçã) para dcentes em exercíci de funções ns estabeleciments da educaçã pré- -esclar e ds ensins básic e secundári Despach frmaçã cmpetências TIC 1.2. O Prjet MINERVA Nas universidades, em Prtugal, s aluns cmeçam a ter acess a cmputadr ns ans 80 e, na mairia das esclas d ensin secundári, primeir cmputadr aparece n iníci da década de 90. O Unisys de 20 MB de capacidade de armazenament em disc e 500 KB de memória RAM parecia ter uma infindável capacidade de armazenar ficheirs de text e de flhas de cálcul. Cntud, acess ds aluns a este recurs só fi pssível n âmbit d Prjet MINERVA (Meis Infrmátics N Ensin: Racinalizaçã, Valrizaçã, Actualizaçã). Ns ans 90, pr td país, s póls MINERVA das Universidades e Instituts Plitécnics frmaram prfessres, desenvlveram sftware, distribuíram meis infrmátics e prprcinaram experiências interativas as aluns. Em 1988, na Escla Secundária Gabriel Pereira Évra, quand pól MINERVA da Universidade de Évra estava a dar s primeirs passs, um grup de estagiáris da Licenciatura em 8

27 Parte A Enquadrament d Tema Física e Química (Via Ensin), rientads pel Dr. Bent Caldeira e pela Dra. Mariana Valente, transmitiam cnceit de prprcinalidade direta partind da simulaçã d enchiment de um tanque de água pr uma trneira cntrlável que dava rigem a uma representaçã gráfica. Citand Caldeira & Figueira (1993), O La ató i u a ig de l ga data das Ci ias Físic-Químicas. Mdernizar ptimizar trabalh de bancada cm recurs a cmputadr tem sid desde há alguns ans um ds nsss principais bjectivs d Pól d Prjet Minerva da Universidade de Évra. O cmputadr é integrad cm mais um cmpnente d dispsitiv experimental, reclhend dads, prcessand-s e representand-s sb frma gráfica. As nssas actividades cnsistem, fundamentalmente, n traçad de gráfics simultaneamente cm a crrência de um acnteciment, permitind assim lhar para gráfic cm relat de u a histó ia. Estes g áfi s esp de a situações eais e ã a ideias, permitind- s val iza a i pe feiçã (riqueza) da natureza, sempre esquecida ns manuais esclares. Utilizams também s gráfics na criaçã de situações que pderã ajudar a desenvlver espírit crític ds aluns, que é cnseguid clcand-s perante situações absurdas (escalas incrrectas, pr exempl). Utilizams ainda cmputadr na classificaçã e diferenciaçã de alguns cnceits. O cmputadr permite-ns também ainda algumas expe i ias ue de f a t adi i al ã e a pssíveis.. Nas esclas, de uma frma pluridisciplinar, s núcles MINERVA, receberam frmaçã e disseminaram s seus cnheciments através de planificações que agra sã elementares até para 1º cicl, tal cm se mstra na Figura 1. A crdenaçã executiva d Prjet MINERVA desenvlveu várias actividades das quais se destacam: O estabeleciment de critéris de distribuiçã das verbas de funcinament a atribuir anualmente a cada pól, através de uma relaçã de prprcinalidade directa entre númer de estabeleciments de ensin e verba a atribuir; O api à criaçã de centrs de api lcal e as cnselhs reginais MINERVA; A reclha de dads, em suprte disquete, sbre as actividades de cada pól tend em vista a elabraçã d relatóri anual; O lançament de cncurss anuais visand a aquisiçã d equipament para póls (hardware e sftware); 9

28 Parte A Enquadrament d Tema Figura 1 Plan de atividades d núcle MINERVA na Escla Secundária de Castr Verde, em

29 Parte A Enquadrament d Tema O lançament de cncurss de sftware educacinal, bem cm Cncurs para Materiais de Api à Utilizaçã das Tecnlgias de Infrmaçã na Educaçã; O lançament ds prjets IVA e FORJA; A clabraçã na avaliaçã das prpstas apresentadas ns Cncurss d PRODEP; O api à prduçã de sftware e à divulgaçã de prduts prduzids fra d Prjet MINERVA mas cm recnhecida qualidade educativa; e A publicaçã de sftware e de bibligrafia de api à utilizaçã das tecnlgias de infrmaçã em educaçã, bem cm de um catálg de divulgaçã d material existente. Para além das actividades referidas anterirmente, utras huve, tais cm atendiment a pessas e instituições nacinais e internacinais e api a semináris, encntrs e cngresss A Iniciativa Esclas, Prfessres e Cmputadres Prtáteis A Iniciativa Esclas, Prfessres e Cmputadres Prtáteis, visu, genericamente, prmver a melhria das cndições de trabalh ns 2º e 3º cicls d ensin básic e n secundári. Esta iniciativa pretendeu apiar us individual e prfissinal das Tecnlgias de Infrmaçã e Cmunicaçã pr parte ds prfessres, n quadr d prjet educativ da escla, tend cm finalidade : Api a desenvlviment curricular e à invaçã; Api à elabraçã de materiais pedagógics; Api à utilizaçã lectiva das TIC em situaçã de sala de aula; Api a prjets educativs; Api a trabalh de equipa entre prfessres e entre grups disciplinares; e Api à cmpnente de gestã esclar na actividade ds prfessres. As esclas, n seu prjet de candidatura planificaram duas vertentes, nmeadamente a utilizaçã pels prfessres, a nível individual e prfissinal e a utilizaçã em ambiente de sala 11

30 Parte A Enquadrament d Tema de aula e em actividades de api a aluns em situações curriculares e extra-curriculares. Em 2007 a Escla Secundária de Castr Verde teve uma dtaçã de catrze cmputadres prtáteis n âmbit da primeira vertente. Relativamente à segunda vertente, a dtaçã atribuída fi de dez cmputadres prtáteis. N que se refere a prjet apresentad pela Escla Secundária de Castr Verde, n âmbit da Iniciativa Escla, Prfessres e Cmputadres Prtáteis Rams, et al. (2009) referem, na página 187: Este é um prjet de utilizaçã educativa ds cmputadres prtáteis que prcura tirar partid das características ds equipaments e inclui prpstas de trabalh cncretas ns dmínis das ciências exactas e experimentais, mas também das línguas e das ciências humanas e sciais e das artes e expressões. A utilizaçã ds prtáteis cm ferramentas de api à prduçã de materiais e de recurss educativs digitais bem cm a imprtância cnferida à mtivaçã ds aluns e a desenvlviment das suas cmpetências (investigativas, cmunicativas e infrmativas) surgem cm aspects mais relevantes d Prjet da Escla. A educaçã científica aparece em lugar privilegiad, cm se pde bservar em algumas das actividades prpstas e desenvlvidas. (...) As frmas e s frmats de integraçã das TIC na escla, n currícul e na aprendizagem têm nmes de prjets: TIC9, PROTIC, BLOGURMA, AP8, SITIO DA ESCOLA, MOODLE, INTRANET, DESAFIOS SEM FIOS, OFICINAS PRATIC, PLANO DA MATEMÁTICA, BIBLIOMEDIA, BECRE, PALAVRAS VIAJANTES, CONHECER A CIDADE DE LONDRES, entre utras prpstas e actividades de frmaçã, sempre visand a mesma finalidade: ajudar s prfessres a melhrar as cndições de aprendizagem que permitam sucess ds aluns. A página da Escla na Internet, reflecte um puc da visã que a escla tem das TIC e d seu papel hje em dia na educaçã ds cidadãs. A página da Escla Secundária de Castr Verde, está dispnível em Rams, et al. (2009) na sua análise sublinham, na página 186: O Plan TIC da Escla [Secundária de Castr Verde] é um instrument que tem cm bjectiv integrar as tecnlgias de infrmaçã e cmunicaçã na escla, n currícul e na aprendizagem. Os alicerces, esses elements fundamentais para qualquer cnstruçã, fram es avads prjet educativ da escla que identificava desenvlviment da literacia digital cm uma das suas mais relevantes finalidades. 12

31 Parte A Enquadrament d Tema U pla feit a pa ti de de t da es la, pa ti ipad, ue efle te as dive sas est utu as e actres da escla (departaments e utras u idades as a lha pa a f a, pa a a cmunidade, alicerce particularmente imprtante numa escla enraizada numa cidade incrustada e pr vezes islada na planície quase sem fim. As linhas que marcam caminh para a integraçã das TIC sã apresentadas de frma simples: as aluns que ajudem a aprender a aprender e aprender fazend e as prfessres que ajudem a ensinar cm as TIC, numa perspectiva instrumental. Na página 189 Rams, et al. (2009) destacam: A utilizaçã ds prtáteis n api as prjets, de diverss tips e enquadraments curriculares, fi naturalmente um aspect de fundamental imprtância. Os impacts da iniciativa ds prtáteis na escla pdem ser percebids a partir de um cnjunt de infrmaçã reclhida junt ds prtagnistas d prjet de escla, quer de natureza quantitativa quer qualitativa, tend cm base s instruments de reclha de dads referids. Um ds elements de mair relev para bter uma primeira imagem acerca d impact da iniciativa na Escla diz respeit a númer de pessas que puderem utilizar s equipaments: s prfessres que usaram s prtáteis sã cerca 85% d ttal ds prfessres enquant 75% ds aluns da escla usaram s prtáteis para trabalh educativ. Um segund aspect diz respeit à apreciaçã ds prfessres e ds respnsáveis da escla acerca d grau de cnsecuçã ds bjectivs da Iniciativa e ds bjectivs d prjet ds prtáteis na Escla. Assim e n que diz respeit as bjectivs da iniciativa, estes fram ttalmente alcançads, tend cntribuíd para prmver a melhria das cndições de trabalh na Escla e para apiar us individual e prfissinal das TIC pr parte ds prfessres.. Em terms de impact n prcess ensin-aprendizagem, Rams, et al. (2009) sublinham, na página 191: O númer de aluns envlvids em actividades educativas cm s prtáteis fi, n ttal, cerca de 175 ds ensins básics e secundári (76% d ttal de aluns da Escla). Ist significa que s prfessres desta escla, na sua mairia, envlveu as suas próprias turmas nestas actividades cm recurs as prtáteis.. 13

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33 2. Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química A utilizaçã de sftware educativ cm mei de reclha, sistematizaçã e tratament de dads, u ainda na simulaçã de events também cnstitui uma frma de ensinar ciência cm cmplement u quand nã existem utrs recurss. De acrd cm Ribeir & Rcha (1993): N ensin, utiliza-se cmputadr para realizar simulações, pis permite abrdar fenómens d pnt de vista cnceptual e nã apenas d pnt de vista peracinal. Pesquisas recentes mstraram que as actividades de simulaçã u mdelaçã, realizadas cm cmputadres, têm implicações muit prfundas nas etapas cgnitivas ds seus utilizadres. O prblema que se põe, neste mment, é saber cm explrar estas implicações cgnitivas, para melhrar diverss aspects da educaçã. Há n entant quem pense que us da simulaçã na educaçã apresenta alguns perigs, nmeadamente, estar lnge da realidade e pr cnseguinte fazer uma apreciaçã errada das dificuldades da experiência real; nã desenvlver aptidões ligadas a sa e faze ue sã utilizadas a expe i e taçã eal; ã se apaz de ter em cnta a cmplexidade da realidade e cnduzir pr cnsequência a uma visã simplista d mund real. Relativamente às duas primeiras bjecções, elas só estariam crrectas se a simulaçã fsse destinada a substituir as experiências reais, que nã é verdade, ela é um nv utensíli pedagógic que se deve juntar as utrs e que permitirá desenvlver nvas atitudes e utras aptidões. Em relaçã à última bjecçã, ela também nã está crrecta, prque muitas vezes as explicações que a Ciência dá da realidade sã também uma visã simplificada da mesma.. De entre as vantagens da utilizaçã de sftware educativ, pdem destacar-se: A realizaçã de experiências impraticáveis n labratóri, pel seu elevad cust, temp de duraçã e perig de manusei de substâncias perigsas (send necessári bservar s fatres de risc e bedecer estritamente às nrmas de segurança); A simulaçã trna mais rápida a aprendizagem, autmatiza perações, simplificand prcess de aprendizagem; A pssibilidade de testar várias abrdagens/tentativas e de cmeter errs, ecnmizand temp e dinheir; 15

34 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química A pssibilidade de interrmper prcess, gravar e retmar mais tarde; e A pssibilidade de recrrer às ajudas frnecidas pela funçã, help. Deve, cntud, ter-se em atençã que a simulaçã nunca substitui uma atividade experimental, cm já se referiu, esta é sempre preferível n cas de se pder realizar. A simulaçã pde também acntecer após a atividade experimental, cm refrç/revisã/cnslidaçã de cnheciments. Para prpiciarem uma aprendizagem eficaz, este tip de sftware deve apresentar as seguintes características: Simplicidade de utilizaçã; Arquitetura elabrada; Aspet gráfic apelativ e rigrs; Simular cass muit próxims da realidade; Permitir err, a tmada de decisões e definiçã de estratégias para a resluçã d prblema (i.e., prgrama abert); e Permitir recmeç u a repetiçã de etapas. A utilizaçã de sftware em ambiente de sala de aula cm bjetivs educacinais, entrncads ns currículs disciplinares d ensin secundári, leva-ns à frmulaçã de várias questões, nmeadamente: O sftware que tems à dispsiçã é, na verdade, sftware educativ? Qual é sftware mais indicad para um determinad cnteúd prgramátic? Será necessári cnstruir grelhas de avaliaçã, n final da atividade, para avaliar seu grau de impact/cnsecuçã e que avaliem, também, sftware utilizad? N que cncerne à primeira interrgaçã e atendend a fact de nas últimas duas décadas, s dcentes têm utilizad td tip de recurss tecnlógics tend em vista a prssecuçã da atividade dcente, transmissra de cnheciment, dtada de rigr científic e, a mesm temp, mtivadra. Desde prcessadr de text, passand pela flha de cálcul, base de dads, tutriais, simuladres e sftware de aquisiçã e tratament de dads, tud tem sid utilizad, pntualmente u de frma mais generalizada n ensin das ciências. O que ns leva 16

35 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química a cncluir que td sftware usad pel prfessr, na sala de aula, tend em vista atingir bjetivs d prgrama da disciplina em causa, é sftware educativ. Os manuais adtads pels prfessres sã, atualmente, acmpanhads pr CDs e DVDs cntend simuladres e prgramas de autr. É, também, frequente a indicaçã de páginas eletrónicas, regra geral da própria editra, para aquele fim. Pr utr lad, existem empresas especializadas n desenvlviment de prgramas infrmativs, desenhads para um sistema perativ específic e cm um ambiente gráfic agradável. Fram dads passs gigantescs se recrdarms que há 30 ans manual de Química tinha, na última página, cerca de 30 linhas de prgramaçã Basic para mstrar a rbital 1s d átm de hidrgéni num cmputadr ZX Spectrum. Face a expst, pde-se afirmar que prfessr será interveniente n prcess ensin-aprendizagem em melhr cndiçã para avaliar a aplicaçã infrmática que esclhe para utilizar em sala de aula. N final de qualquer atividade vem a fase da avaliaçã, avaliar s recurss/meis utilizads, n cas d sftware educativ nã basta classifica-l quant à sua tiplgia (tutrial, simulaçã, aprfundament/prática, resluçã de prblemas, aplicativ, prgramaçã, mdelaçã e jgs educativs) e quant à sua categria (educativ, entreteniment, multimédia/internet). É necessári registar impact nas aprendizagens ds aluns, através ds resultads alcançads, quer reclhend testemunhs de tds s intervenientes (esclas/centrs de frmaçã, prfessres/frmadres, autres, editres, famílias, pais, aluns), cm precnizad pr Rams et al. (2005). O mdel apresentad pr estes autres está fundamentad em dcuments emanads da OCDE (Organizatin fr Ecnmic Cperatin and Develpment) e em trabalhs de utrs autres, cm Shaughnessy. De acrd cm este mdel, a avaliaçã deste tip de sftware deve ter uma primeira fase de análise crítica e uma segunda fase de avaliaçã em cntext educativ. Pretende-se, à semelhança da certificaçã de manuais esclares, para adçã nas esclas, cnstruir uma base de dads respeitante a sftware educativ certificad u em fase de certificaçã, sem precnceits sciais, culturais, étnics e que nã cntenham elements racistas, sexistas u alusivs a deficiências físicas A Gestã da Aula A intrduçã d cmputadr na sala de aula n ensin básic é um acnteciment relativamente recente. N entant, esta presença encntru e cntinua ainda a encntrar uma série de bstáculs n que cncerne a espaç e funcinament, requerend um trabalh anterir de 17

36 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química grande preparaçã. Estas actividades de preparaçã nã se limitam a arranjar espaçs cmpatíveis, mas, essencialmente, requerem, da parte d prfessr, um repensar e uma rerganizaçã das suas estratégias (Braz, 2001). Através da rganizaçã curricular de 1998, ensin das Ciências Físic-Químicas pdia ser apiad pela disciplina técnica de Técnicas Labratriais de Química u Técnicas Labratriais de Física que, através de uma carga letiva semanal de 135 minuts, permitia desenvlviment das cmpetências de experimentaçã/investigaçã. Atualmente, a atividade labratrial está prevista na gestã d currícul d ensin secundári de frma englbada nas disciplinas de índle científica, existind temps letivs exclusivamente destinads a desenvlviment das mesmas, ns quais é pssível desdbrament em turns quand númer de aluns é superir a vinte. É nesta tiplgia que preferencialmente se enquadra us/explraçã de sftware educativ, que pde estar ligad à atividade experimental cm métd de tratament de dads, preparaçã, u ser meramente de simulaçã. Cabe a dcente enquadrar estes recurss e usar as metdlgias que mais se adeqúem as aluns d sécul XXI, às suas características, a elevad númer de aluns pr turma, as diferentes ritms de trabalh e às diferenças de aprendizagem dentr d grup/turma. Pr vezes, u na mairia delas, nã há material dispnível para pr em prática a mesma atividade em tds s grups de trabalh, também neste cas recurs à simulaçã, u us de sftware educativ, pde ter relevância, pis permite a realizaçã de atividades diferentes Alguns Prgramas Utilizads em Sala de Aula na Escla Secundária de Castr Verde N âmbit deste Relatóri da Atividade Prfissinal imprta, principalmente, fazer referência a cas particular da Escla Secundária de Castr Verde, uma vez que é neste cntext que autr tem desenvlvid a sua atividade dcente e na qual tem utilizad recurss infrmátics e sftware educativ. Na Tabela 2 apresentam-se alguns exempls de sftware educativ utilizad na Escla, apresentand-se s seus principais bjetivs. 18

37 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Tabela 2 Algum d sftware educativ utilizad na Escla Secundária de Castr Verde Prgrama/Aplicaçã Tiplgia Objetivs TIT Espaç Cinemática Prjécteis Tabela Periódica Dinamix LEGO-Lg Qualidade da Água Dce Cinema 3D (Animaçã) Química Física Física Física Química Física Química Física Química Física Química Identificar tips de titulaçã Observar pnt de equivalência Mvimentar uma partícula numa trajetória retilínea e hrizntal Observaçã das representações gráfica psiçã vs temp e espaç vs temp Fazer a simulaçã de mviments rectilínes de partículas e traçar gráfics psiçã, velcidade e aceleraçã em funçã d temp Obtençã de tabelas de dads Análise de situações de lançament de prjecteis e queda livre. Obtençã de gráfics velcidade, aceleraçã e frça em funçã d temp. Verificar a relaçã entre frça e aceleraçã. Observar a influência d ângul de lançament e a existência de atrit Cnsulta das prpriedades ds elements químics Obtençã de gráfics relativs às prpriedades periódicas Criar mdels de fenómens dinâmics. Explrar mdels de fenómens dinâmics descrits matematicamente em funçã d temp Cnstruir rbts que se pdem mvimentar cm recurs a um interface e sftware em linguagem Lg. Recnhecer a aplicaçã ds sensres na rbótica. Estudar um cas cncret da qualidade da água de um ri, a partir ds dads cncrets, publicads pela Cmissã de Crdenaçã da Regiã Nrte, relativs a cinc estações de reclha de dads. O estud é feit em terms da evluçã ds parâmetrs físics, químics e micrbilógics. Permite estudar qualquer utr curs de água desde que se intrduzam s referids parâmetrs Criar bjets de diversas frmas, cm prpriedades físicas bem definidas, aplicar-lhe leis e bservar a sua interaçã. Animar bjets e exprtar a animaçã para frmats víde 19

38 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Tabela 2 (cntinuaçã) Algum d sftware educativ utilizad na Escla Secundária de Castr Verde Mdellus Flhas de Cálcul Cntadr Geiger (GeigerWin) Química Física Matemática Várias Química Física Realizar experiências cm mdels matemátics. Leitura, interpretaçã e animaçã de mdels (sem acess a text/equações matemáticas), permitind a aplicaçã lg n ensin básic. Funcinand cm linguagem de autr prfessr pde preparar um mdel cmplex que pde ser utilizad pr aluns que ainda nã dispnham de cnheciments matemátics para cmpreender a matemática subjacente. Permite a análise das equações matemáticas subjacentes, após a visualizaçã da animaçã e/u gráfics, cm aluns d ensin secundári. Cnduz à prcura e experimentaçã pr parte ds aluns, para a cnceçã de mdels. Nas versões mais recentes funcina cm instrument de medida (cm sensres e sftware de aquisiçã de dads). Pde funcinar cm scilscópi. Regist de dads e aplicaçã de funções. Tratament de dads e btençã de gráfics. Regressã e traçad da reta de regressã. Equaçã da reta de calibraçã. Cálculs autmátics Realizar experiências básicas cm radiaçã. Reclher radã num espaç escur e abafad cm auxíli de um lenç de papel, clcad n tub de um aspiradr e bservar decaiment. Realizar cntagens utilizand várias rchas (lcais e prvenientes da regiã de Nisa) e da radiaçã de fund. Estudar efeit de blindagem de váris materiais em funçã da sua espessura De entre sftware passível de ser utilizad em cntext educativ existem aqueles que, à partida, têm definida/indicada a área de estud u mesm s cnteúds prgramátics a que se destinam. Sã, na verdade, prgramas muit específics designads, n limite de prgramas fechads. Pr utr lad, em sentid pst, existem prgramas cm um grau elevad de cmplexidade e/u pssibilidades de aplicaçã, permitind váris caminhs de explraçã, pdend ser aplicads de uma frma aberta. Numa estrutura rganizativa linear utilizadr avança u recua nas tarefas, nã pde esclher seu percurs mas nã se perde Figura 2 (a). Se a estrutura fr mais cmplexa, em árvre, a pssibilidade d utilizadr se perder aumenta, mas a liberdade de navegaçã é mair, pssibilitand a tmada de decisões Figura 2 (b). Numa estrutura em rede utilizadr tem ttal liberdade de navegaçã e as pssibilidades de se perder n hiperespaç sã muit grandes. O númer de ligações revela a riqueza das pssibilidades de interacçã Figura 2 (c). N entant, navegar num sftware estruturad em rede nem sempre se tem revelad cm prfícu na aprendizagem (Carvalh, 1999). Talvez pr 20

39 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química iss seja vulgar encntrar metdlgias híbridas na rganizaçã de menus e tarefas dentr de um mesm sftware educativ. (a) (b) (c) Figura 2 Tips de estrutura de um sftware. Estrutura Linear (a), em Árvre (b) e em Rede (c) 2.3. Utilizaçã d Prgrama Mdellus nas Aulas de Física e de Química A resluçã de prblemas de mviments em Física é, quase sempre, uma tarefa bastante acessível, se se tiverem em cnta algumas precauções, nmeadamente: 1º Esquematizar mviment. Deste md é acnselhável: Esbçar a trajectória; Representar estrbscpicamente mviment em intervals de temp cnvenientes (e.g., 0,5 s, 1,0 s u 10 s); Marcar referencial n esquema da trajectória, indicand claramente a rigem e s sentids ds eixs Ox e Oy; e Assinalar as cndições iniciais, i.e., a situaçã d mviment n instante em que se cmeça a medir temp, nmeadamente a velcidade inicial, a psiçã inicial, a aceleraçã e a resultante das frças. 2º Analisar semi-quantitativamente que se passa a lng d temp. Neste sentid é cnveniente ter em atençã s seguintes aspets: O mviment é para a esquerda, para a direita, para cima, para baix, n sentid psitiv de Ox u de Oy, n sentid negativ de Ox u de Oy; 21

40 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química A resultante das frças varia?; A velcidade varia?; A aceleraçã varia?; e A aceleraçã e a resultante das frças têm a direcçã e sentid da velcidade? Sempre u apenas durante um cert interval de temp? A partir da análise semi-quantitativa d mviment pde, muitas vezes, cncluir-se qual é a representaçã gráfica das várias grandezas a lng d temp. 3º Clarificar alguns aspets para que nã haja pssibilidade de cnfundir: Trajectória cm qualquer gráfic; Velcidade cm aceleraçã; e Cmpnentes escalares das grandezas vectriais (e.g., deslcament, velcidade, aceleraçã, frça) cm as respectivas magnitudes u móduls. De fact, as magnitudes u móduls das grandezas vectriais sã sempre nulas u psitivas. Pel cntrári, as respectivas cmpnentes escalares pdem ser psitivas (se a grandeza apntar n sentid psitiv d eix), nulas (se nã tiverem cmpnentes nesse eix) u negativas (se apntarem n sentid negativ d eix). 4º Escrever e reslver as equações adequadas. 5º Analisar, criticamente, as sluções matemáticas das equações, reflectind-se sbre algumas questões, nmeadamente, significad físic ds resultads, i.e., alguns valres nã serã fisicamente absurds? As unidades estarã crrectas? Os resultads serã cerentes cm que se esperava? Para exemplificar que fi expst cnsidere-se seguinte prblema: Um carr de 1000 kg demru 10 s a travar unifrmemente em linha recta quand a sua rapidez era de 90 km/h (25 m/s). Calcular a distância percrrida pel carr, na travagem. Em cmplement a prcediment clássic, que passa pela sua resluçã analítica, atentems na utilizaçã d sftware Mdellus para ilustrar a utilizaçã de sftware educativ n ensin da Física e da Química. 22

41 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Clique-Clique para executar prgrama Mdellus Mdellus.exe Figura 3 Ícne d prgrama Mdellus Escreva na janela Mdel a funçã que descreve mviment: x =25t+1/2(-2,5)t 2 Utilizar as teclas: * para a multiplicaçã, / para a divisã, ^ para expente Figura 4 Resluçã d prblema: prcediment 1 Clique n btã. I te p eta Mensagem de Validaçã: Mdel i te p etad! Figura 5 Resluçã d prblema: prcediment 2 23

42 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Selecinar: Ja ela e N G fi Figura 6 Resluçã d prblema: prcediment 3 Pr defeit a variável Independente, t, tem dmíni [0 a 20s] Pde ser alterad em Opções Executar Mdel Figura 7 Resluçã d prblema: prcediment 4 t variu de 0 a 20s (SI) Para ajustar gráfic esbçad, (Gráfic 1), pressine btã Ajustar Figura 8 Resluçã d prblema: prcediment 5 24

43 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Gráfic ajustad n sistema de eixs Figura 9 Resluçã d prblema: prcediment 6 Selecinar: Ja ela e N a á i aç Figura 10 Resluçã d prblema: prcediment 7 Clique para adicinar uma partícula/móvel Figura 11 Resluçã d prblema: prcediment 8 25

44 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Clique na área da animaçã para clcar a partícula/móvel Figura 12 Resluçã d prblema: prcediment 9 A janela que surge permite efetuar alterações nas prpriedades da partícula Figura 13 Resluçã d prblema: prcediment 10 A partícula mve-se n eix Ox (selecinar x para eix HORIZONTAL) A animaçã pde descrever mviment de uma imagem Figura 14 Resluçã d prblema: prcediment 11 26

45 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química ele i a T ajetó ia Selecinand Est s pia se a se as psições de 10 em 10 imagens (u utr valr) Prcurar a imagem a animar Figura 15 Resluçã d prblema: prcediment 12 Cli a e Opções para alterar limite superir d interval de temp para 10s Figura 16 Resluçã d prblema: prcediment 13 Execute Mdel para bservar mviment d autmóvel Figura 17 Resluçã d prblema: prcediment 14 27

46 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Cli ue t lta a i i Figura 18 Resluçã d prblema: prcediment 15 Clique para criar um gráfic x=f(t) Clique na área da animaçã para clcar gráfic Figura 19 Resluçã d prblema: prcediment 16 Selecine a variável t para O eix HORIZONTAL Selecine a variável x para eix VERTICAL Para mudar a cr e espessura d gráfic Figura 20 Resluçã d prblema: prcediment 17 28

47 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Execute Mdel Figura 21 Resluçã d prblema: prcediment 18 Escrever a equaçã das velcidades e interpretar mdel (Em alternativa, escrever: vx=25-2,5t) Figura 22 Resluçã d prblema: prcediment 19 Clique para criar um nv gráfic vx=f(t) e Clique na área da animaçã para clcar nv gráfic Figura 23 Resluçã d prblema: prcediment 20 29

48 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Execute Mdel Se necessári, clicar n btã direit d rat, na rigem d sistema de eixs, para alterar as suas prpriedades d gráfic Figura 24 Resluçã d prblema: prcediment 21 Escrever a equaçã das acelerações (u: ax=-2,5) Interpretar e Clicar na área da animaçã Figura 25 Resluçã d prblema: prcediment 22 Execute Mdel Observe a animaçã Analise s gráfics Interprete s resultads Relacine as grandezas (cm s btões da janela de Cntrl pde avançar e recuar) Figura 26 Resluçã d prblema: prcediment 23 30

49 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Clique para adicinar vetr velcidade, vx Altere as prpriedades (na ja ela Ve t Figura 27 Resluçã d prblema: prcediment 24 Clique para adicinar vetr aceleraçã, ax Altere as prpriedades (na ja ela Ve t Figura 28 Resluçã d prblema: prcediment 25 Execute Mdel Observar cmprtament ds vetres (direçã, sentid e módul) Figura 29 Resluçã d prblema: prcediment 26 31

50 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Liga s et es a carr, sbrepnd-s, para que acmpanhem a animaçã É ta pss el lta esses elements Figura 30 Resluçã d prblema: prcediment 27 A aceleraçã é cnstante A velcidade diminui até se anular as 10s O carr percrreu 125m, fact já bservad n prcediment 21 figura 24 Figura 31 Resluçã d prblema: prcediment 28 Altere Mdel, escrevend as equações gerais (x, vx e ax) Na ja ela C dições i i iais, faze : x0=150 v0=-30 ax=3 Figura 32 Resluçã d prblema: prcediment 29 32

51 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Execute Mdel O autmóvel deslca-se n sentid negativ da trajetória cm MRUR, depis inverte sentid e mviment é MRUA Prquê? Figura 33 Resluçã d prblema: prcediment 30 A nível da química, mais cncretamente na abrdagem a Equilíbri Químic, recurs a sftware educativ tem sid uma das estratégias utilizadas pel autr n seu dia-a-dia. Na piniã d autr, também neste cas a utilizaçã deste tip de metdlgia beneficia a cmpreensã ds fatres que afetam uma reaçã reversível. Exemplifica-se, em seguida, a aplicaçã d sftware Mdellus 4 a estud d Equilíbri Químic. Para efeit cnsidere equilíbri A B, que se estabelece quand v A B = v B A, mantend-se cnstantes as cncentrações de A e de B a partir d instante t eq. Figura 34 Ecrã de iníci d prgrama Mdellus 4 33

52 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Figura 35 Equilíbri d tip A B É pssível alterar, a qualquer mment, as quantidades/cncentrações ds reagentes e ds prduts, bservand em te p eal efeit dessas variações, bem cm restabeleciment d nv estad de equilíbri, cm se mstra quer na Figura 36, quer na Figura 37. Figura 36 Equilíbri d tip A B após diminuir a cncentraçã d prdut B. O sistema evlui n sentid da reaçã direta até se atingir um nv estad de equilíbri. 34

53 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Figura 37 Equilíbri d tip A B após aumentar a cncentraçã d reagente A. O sistema evlui n sentid da reaçã direta até se atingir um nv estad de equilíbri. N cas de um equilíbri que envlva reações sucessivas d tip A B C sftware permite bter a variaçã das cncentrações de tdas as espécies, cm se mstra na Figura 38. A utilizadr é permitid alterar as cncentrações ds cmpnentes da mistura reacinal tant n iníci d prcess cm a qualquer mment. É pssível iniciar a simulaçã partind de uma cncentraçã zer d reagente A reduzind-se, neste cas, a uma situaçã de equilíbri d tip A B. Figura 38 Equilíbri d tip A B C 35

54 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química N cas de se partir de uma mair cncentraçã inicial d reagente A bserva-se uma mair prduçã da espécie intermédia, i.e. B, que pr sua vez cnduz a uma mair btençã de prdut C, tal cm se mstra na Figura 39. Figura 39 Equilíbri d tip A B C partind de uma mair cncentraçã inicial d reagente A Se n iníci já existir a espécie A e a espécie B ptencia-se a prduçã da espécie C, cm ilustrad na Figura 40. Figura 40 Equilíbri d tip A B C partind de uma mair cncentraçã inicial ds reagentes A e B 36

55 Parte A Sftware Educativ n Ensin da Física e da Química Atendend a que fi expst anterirmente, fica clar que a utilizaçã d prgrama MODELLUS n ensin quer da Física quer da Química pde trazer alguns benefícis. Na verdade, este tip de sftware, permite simular situações incluídas ns cnteúds prgramátics da Física e da Química. Algumas das mais-valias apresentadas estã relacinadas cm a rapidez cm que se prduz um utput, permitind a alun assimilar cnceits e recnhecer s princípis e leis subjacentes as cnteúds tratads. Uma vez que é permitid variar as cndições iniciais pssibilita a discussã prévia de utrs cass, levand s aluns a frmular resultads esperads que pdem, depis, ser cnfrntads cm s btids via simulaçã. Este tip de recurs cntribui para desenvlviment d pensament científic, cnstituind uma ferramenta pedagógica que, embra nã substitua as atividades experimentais, se cnstitui cm uma utra alternativa. É de realçar, n entant, que esta alternativa briga dcente a uma cnstante prcura de frmaçã/atualizaçã dad a rápida evluçã da tecnlgia envlvida Cnsiderações Finais A lng da sua atividade dcente, autr deste relatóri cntactu cm as Tecnlgias de Infrmaçã e Cmunicaçã e tentu, desde sempre, aprveitar tdas as suas ptencialidades n ensin da Física e da Química. Desde inici a sua carreira até a presente verificu-se uma evluçã extrardinária d sftware, mas s bjetivs cntinuam s mesms, i.e., cntribuir para assimilar cnceits, recrrer à atividade prática, cmpreender fenómens e prmver sucess educativ. Os dcentes têm que adaptar as metdlgias e saber utilizar s nvs recurss, nã esquecend a ligaçã Ciência Tecnlgia Sciedade. Se, pr um lad, autr sempre prcuru frmaçã na área das Tecnlgias de Infrmaçã e Cmunicaçã, pr utr lad, para cncretizar atividades é também necessári um suprte pedagógic que cnsubstancie as metdlgias adtadas. A frequentar Mestrad em Química em Cntext Esclar, fi elabrad Relatóri da Atividade Prfissinal que, de uma frma resumida, cntempla algumas atividades recrrend a sftware enumerand impact das aprendizagens ds aluns. Fi pssível cncluir que as aprendizagens eram mais rápidas, que leva a cncluir que as cmpetências n final de cicl de estuds estavam mais sólidas. Pr utr lad, autr recnhece que as pesquisas que efetuu, espelhadas na bibligrafia apresentada, também cntribuiram para a elevaçã d seu nível de frmaçã, trnand- mais apt para s nvs desafis d ensin das Ciências. 37