Desenvolvimento e Evolução da Disponibilização de Conteúdos Digitais no Contexto da Educação em Ciências, Artes e Tecnologia: A Experiência do

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1 Desenvolvimento e Evolução da Disponibilização de Conteúdos Digitais no Contexto da Educação em Ciências, Artes e Tecnologia: A Experiência do ModeL@b Laércio Ferracioli Laboratório de Tecnologias Interativas Aplicadas à Modelagem Cognitiva Departamento de Física Universidade Federal do Espírito Santo Everyone speaks of an information overload, but what there is in fact is a non-information overload. Anonymous 1. Introdução O presente artigo tem o objetivo de apresentar um histórico da evolução das atividades relacionadas à integração da Tecnologia da Informação e Comunicação e Tecnologia da Imagem no contexto dos processos de ensino e aprendizagem relacionados à Educação em Ciências e Tecnologia desenvolvidas pelo Laboratório de Tecnologias Interativas Aplicadas à Modelagem Cognitiva - ModeLab. Assim, são relatados os resultados das atividades do projeto Módulos Educacionais em Hipermídia que vem sendo desenvolvido desde a criação do laboratório. 2. O Projeto Módulo Educacionais em Hipermídia O ModeLab, enquanto laboratório de pesquisa da área de Ensino de Física do Programa de Pós-Gradação em Física da Universidade Federal do Espírito Santo, desenvolve a linha de pesquisa denominada Informação, Ciência e Tecnologia no Ensino de Física, cujo objetivo é o: Estudo de representações de conhecimento e modelagem no processo de ensino-aprendizagem e implementação curricular; Estudo da integração da tecnologia da informação e da comunicação e da tecnologia da imagem na prática pedagógica, visando a investigação, o desenvolvimento e a avaliação de estratégias para a sua utilização nos processos de ensino e aprendizagem e a inovação curricular para o ensino fundamental, médio e educação superior (Ferracioli, 1997; 1998; 2002a). 1

2 O estabelecimento desta linha de pesquisa origina-se na constatação de que os atuais avanços tecnológicos provocam transformações nas formas de comunicação, nos processos produtivos, na organização do trabalho e na conseqüente formação de recursos humanos (Ferracioli, 1995; 1996; 1997). Assim, esta linha de pesquisa visa o entendimento da dinâmica destas transformações no contexto educacional e, a partir da sistematização de estudos sobre o tema, construir um referencial teórico para a elaboração, desenvolvimento e implementação de propostas para a integração destas tecnologias no cotidiano escolar a partir de conteúdos curriculares específicos. Neste sentido, em 1996 deu-se início ao projeto Módulos Educacionais em Hipermídia cujo objetivo era produzir material instrucional de base digital sobre Educação em Ciências e Tecnologia a partir da utilização de conceitos da tecnologia da comunicação e informação tais como hipertexto, hipermídia, interatividade e conectividade. O projeto representava, e ainda representa, um desafio para a superação do que tem sido denominado de 'edutainment' - quando a dimensão educacional é superada pelo entretenimento - (Rennie & McClafferty, 1996) e promover um efetivo aprendizado ou uma aprendizagem significativa na acepção ausubeliana (Ausubel et al, 1978), quando o novo conteúdo é integrado às estruturas de conhecimento do sujeito de forma não arbitrária e substantiva. Para que isso aconteça será necessário vencer outro desafio de utilizar adequadamente a tecnologia no sentido de produzir módulos que criem as condições para essa aprendizagem. Macedo (2002) relata que a utilização das tecnologias de hipermídia na divulgação científica tem prejudicado a absorção de informações. O estudo foi desenvolvido através da apresentação de textos na versão em papel e na versão digital on line de diversas publicações científicas e os resultados mostram que na comparação entre a leitura da versão impressa e a leitura da versão digital a primeira tem levado o leitor a uma melhor compreensão do texto base. As causas estão associadas a problemas que vão desde a simples escolha de fontes e cores inadequadas até a inclusão excessiva de links sem conteúdos específicos suficientes. Assim, o cuidado com a dimensão de entretenimento aliada à dimensão do design gráfico têm sido salientado devido ao fato de que a possibilidade de inserção de diferentes mídias em diferentes formatos pode levar a geração de um produto final onde estas alternativas passam a ser o fim e não o meio para a produção de um módulo sobre conteúdos específicos. Nesta perspectiva estes serão adequados para serem utilizados tanto para formar um profissional capacitado a manusear as novas tecnologias quanto para capacitar o profissional já formado para essa nova realidade (Ferracioli, 1997). O projeto foi, então, estruturado a partir de uma metodologia que articula duas etapas que são desenvolvidas em paralelo: a Etapa Computacional e a 2

3 Etapa Temática. A primeira envolve o estudo de ferramentas computacionais para a escolha das mais adequadas aos objetivos específicos do projeto. Já a segunda envolve a escolha de temas geradores a serem desenvolvidos, a elaboração e/ou adaptação de textos à partir de literatura, a seleção e confecção de imagens, figuras, animações e simulações e o planejamento da articulação entre os diversos itens para a confecção do módulo educacional. Dessa forma, a primeira etapa permite a contínua investigação e atualização sobre as ferramentas de trabalho oferecidas pela tecnologia de comunicação e informação enquanto que a segunda possibilita o direcionamento específico para a área de atuação desejada. A contínua articulação destas duas etapas permitiram a experimentação de deferentes perspectivas de trabalhos ao longo de cada fase do projeto, como será relatado a seguir. 3. A Primeira Fase: Aplicativos de Autoria Nesta primeira fase do projeto a ferramenta básica escolhida foi o aplicativo de autoria para ambiente Windows Toolbook que é baseado em uma metáfora que relaciona cada tela de apresentação a uma página de livro. Foi também utilizado o aplicativo de modelagem tri-dimensional 3D-Studio que permite a criação e desenvolvimento de figuras e animações que simulam, em tempo real, a ocorrência de eventos. Como os objetivos do projeto nesta fase previam a confecção de dois módulos educacionais, os temas escolhidos foram o satélite natural da Terra - a Lua - e Ótica Geométrica. O primeiro tema gerou o módulo educacional Lua em Multimídia (Borjaille & Ferracioli, 1998) que foi desenvolvido em parceria com o Laboratório de Ensino e Aprendizagem de Ciências e Matemática - LEACIM e o Observatório Astronômico da UFES que auxiliou na elaboração da base de dados para a sua confecção. O módulo foi desenvolvido por Marcio Dalvi Borjaille. O segundo tema gerou o módulo Ótica em Multimídia (Marçal & Ferracioli, 1998) que foi desenvolvido por Fabrício Marçal sendo a base de dados elaborado pelo próprio laboratório. Devido às próprias características do aplicativo de autoria utilizado, os dois módulos apresentaram a característica de livro eletrônico onde o usuário utilizava o mouse para atingir cada página representada por um link relacionado a um conteúdo específico sobre o assunto abordado. Como o Ótica em Multimídia foi o segundo módulo desenvolvido, além deste apresentar uma estrutura conceitual mais elaborada e um maior aprofundamento em relação aos recursos disponíveis no aplicativo, o produto final apresenta um design e programação visual refinados revelando a criatividade e esmero do responsável pelo seu desenvolvimento. Os dois módulos foram submetidos a avaliação de alunos e professores de 3

4 ensino médio durante Mostras de Físicas realizadas no Departamento de Física além de terem sido avaliados por professores do mesmo Departamento. A partir da implementação das sugestões e correções observados os dois módulos foram registrados no Instituto Nacional de Propriedade Industrial - INPI. Ainda durante o primeiro ano do projeto foi confeccionado e disponibilizado na Internet o primeiro site do ModeLab que continha informações básicas sobre o mesmo cujo endereço era: O site foi desenvolvido por Paulo Fantin e representou a primeira experiência do laboratório no planejamento, desenvolvimento, implementação e implantação de um projeto com a interface gráfica da Internet. 4. A Segunda Fase: A Transição Dando continuidade ao projeto, nesta segunda fase foi proposta a confecção de mais um módulo educacional seguindo os padrões técnico e metodológico utilizados na primeira fase e foi também incluída a proposta de estudo das possibilidades de utilização da Internet no contexto educacional a partir da confecção de um site. Nesta fase foi acrescentada a proposta de integração do conceito de interatividade na confecção dos módulos. Assim, seguindo a utilização do aplicativo de autoria Toolbook o tema escolhido foi Leis de Newton. Esse tema gerou o módulo Leis de Newton que além de abordar as Primeira e Segunda Leis tinha um enfoque maior na Terceira Lei onde o conceito de interatividade foi explorado a partir da inclusão de exercícios onde o aluno era levado a construção de representações de pares de ação-reação de forças atuantes em sistemas físicos propostos. Este módulo foi o resultado do projeto de final de curso de Rodrigo Santolin (1999). Outra aplicação do Toolbook foi desenvolvida no módulo educacional denominado Potências de 10. O módulo foi baseado no livro de mesmo nome que apresenta uma viagem pelas diversas ordens de grandezas no universo, perpassando do micro ao macro em uma seqüência escolhida pelo leitor. Por motivos de direitos autorais o projeto ficou limitado à organização das imagens do livro e aguarda definições de contatos estabelecidos. A proposta de estudo sobre a utilização da Internet na educação foi desenvolvida a partir da escolha da disciplina Física Experimental 1 do Curso de Física. A escolha de uma disciplina experimental foi baseada na premissa de que a perspectiva de inclusão do virtual não deve abrir mão da realização de experimentos concretos em encontros presenciais onde o estudante tem a possibilidade de vivenciar, na prática, o procedimento experimental. Dessa 4

5 forma, foi implantada uma primeira versão do site FisExp1 onde eram disponibilizados informações gerais sobre a disciplina tais como ementa, proposta da disciplina, critérios de avaliação, horário de turmas e professores. Foram também disponibilizados os roteiros das experiências e folhas de coleta de dados. Uma primeira versão do site foi desenvolvido por Paulo Fantin e a segunda versão por Fernando de Mingo que também, ao final desta segunda fase, reestruturou e disponibilizou a segunda versão do site do ModeLab. 5. A Terceira Fase: A Internet A partir da experiência adquirida com o desenvolvimento do projeto, nesta terceira fase optou-se por direcionar as atividades para um aprofundamento da investigação das possibilidades oferecidas pela Internet no contexto educacional. Os principais motivos foram a diversificação e facilidade de acesso às ferramentas da tecnologia de comunicação e informação voltadas para a Internet e à facilidade de disponibilização e divulgação do trabalho desenvolvido. A proposta inicial de desenvolvimento de módulos educacionais a partir de aplicativos de autoria para divulgação através de CD-ROM's, além de implicar um investimento para produção e distribuição, foi rapidamente suplantada com a inclusão de alternativas para a Internet neste próprios aplicativos. Dessa forma, a partir da opção pela Internet, nesta terceira fase foi mantida o objetivo inicial de produzir material instrucional de base digital sobre Educação em Ciência e Tecnologia e integrado o objetivo de investigar a Internet como plataforma de suporte tanto dos materiais produzidos quanto ao processo de ensino-aprendizagem com a inclusão do estudo de sua utilização para cursos à distância. Assim, para atingir esses objetivos, foi planejado a estruturação de um módulo educacional baseado na Internet sobre Autômatos Celulares e Fractais. O módulo foi desenvolvido por Thieberson Gomes e os resultados preliminares de sua avaliação encontram-se em Gomes & Ferracioli (2002). O módulo educacional encontra-se disponível no endereço automato. Baseado na premissa de que o processo de ensino-aprendizagem, seja ele presencial, através de fitas de vídeo ou através do computador, é um processo social de ações mútuas, é fundamental que em seu planejamento haja a inclusão de espaços que permitam a troca de idéias e vivências. No entanto, quando se diz respeito a cursos à distância, pode-se dizer que existem basicamente dois formatos: o primeiro que se limita a alimentar de forma indiscriminada o paradigma de consumo de informação, enquanto que o segundo que inclui a tecnologia da comunicação e informação a serviço de 5

6 uma nova maneira de abordar os processos de ensino e aprendizagem e de pensar o universo educacional. Dessa forma, nesta segunda perspectiva é necessária a exploração de, por exemplo, bibliotecas e sites específicos para atender aos interesses individuais e coletivos, lista eletrônica que facilite a comunicação entre os estudantes, programas especiais para pesquisa e produção de textos coletivos, salas de bate-papo, fóruns temáticos, com debates organizados e mediados pelos orientadores. Essa segunda perspectiva inclui ainda uma proposta de trabalho orientada para a investigação e desenvolvimento de uma métrica de avaliação desse novo ferramental no contexto educacional. Assim sendo, optando pela segundo formato, e dando prosseguimento à proposta de investigação da Internet, iniciada na segunda fase, foram desenvolvidas três novas experiências que são relatadas a seguir. 5.1 O Site FisExp1 Dando continuidade ao projeto FisExp1 o site foi reestruturado ganhando novo design onde foram incluídos fórum de debate, textos sobre a disciplina, roteiros das experiências e informações disponíveis para download em pdf, além da inclusão de proposta de trabalho baseado no conceito de modelagem através da utilização de ambientes de modelagem computacional (Ferracioli, 2000). Esta foi formulada a partir de uma metodologia de trabalho envolvendo a triangulação dos aspectos (Ferracioli e Sampaio, 2001): Fundamentação Teórica/Teorização Procedimento Experimental Atividades de Modelagem & Simulação. Estas diretrizes direcionaram o estudo dos tópicos de Ciências explorando a experimentação concreta a partir de equipamentos de laboratório e a experimentação virtual a partir de atividades de modelagem onde os estudantes podem construir e explorar modelos que podem ser validados com a utilização dos dados por eles coletados na experiência. Neste sentido, a fundamentação teórica do conteúdo específico é duplamente articulada: inicialmente através da coleta e análise de dados e dos resultados obtidos e, na sequência, através das atividades de modelagem que demandam o entendimento teórico do tópico em questão para a construção do modelo e sua exploração e validação através da utilização dos dados coletados experimentalmente. A reestruturação do site foi feita por Fernando Líbio e os resultados preliminares do estudo estão relatados em Pinto & Ferracioli (2002) e Araújo & Ferracioli (2002). 6

7 5.2 A Experiência do Site ArtEducação Desde 1999 o ModeLab tem participado do Curso de Especialização em Artes Visuais no Ensino Fundamental e Médio através da disciplina Arte- Educação e a Tecnologia Computacional. A disciplina tem uma carga horária de 30 horas e seu objetivo é promover tanto a alfabetização quanto a fluência digital (Ferracioli, 2002) de profissionais de ensino médio e fundamental relacionadas às tecnologias de informação e comunicação e, em específico, à tecnologia da informática a partir de conteúdos específicos da área. Para atingir esse objetivo, a estruturação da disciplina em 2001 foi feita a partir da disponibilização de um site na Internet. O planejamento desta iniciativa foi organizado dentro da perspectiva teórica da investigação da integração de ambientes computacionais no processo de ensino-aprendizagem desenvolvida pelo ModeLab (Ferracioli, 2000). O site foi desenvolvido e mantido por Rúbia de Almeida que também participou como monitora da disciplina. Os resultados deste estudo encontram-se em Almeida & Ferracioli (2002). A implantação deste site esta em conformidade com o planejamento do Centro de Artes da UFES para a interiorização deste curso para professores do interior do Estado do Espírito Santo a partir de uma proposta de Educação à Distância. Esta experiência representou o primeiro estágio deste planejamento. O site está disponível no endereço arteducacao/. 5.3 Sites de Congressos: A Perspectiva de Um Banco Digital de Informação Acadêmica on line A investigação da Internet como plataforma de suporte tanto dos materiais produzidos quanto ao processo de ensino-aprendizagem presencial ou à distância foi ampliada com o participação do ModeLab no X Simpósio da International Organization for Science and Tecnology Education - IOSTE realizado em Foz do Iguaçu de 28/07-02/08/2002. O Laboratório foi o responsável pelo planejamento, desenvolvimento, implementação e manutenção do site do Simpósio. Assim, em março/2001 o site foi disponibilizado e até a realização do evento foi sendo modificado para atender as demandas momentâneas tais como lançamento das Chamadas, recebimentos dos artigos submetidos e disponibilização informações sobre o programa, a hora e condições climáticas local. Uma proposta inovadora foi construída a partir da transformação do site em um Banco Digital de Informações Acadêmica on line sobre o evento, uma vez que, via de regra, realizado o congresso, o site não demanda mais atualizações e, na maioria da vezes, é retirado da Internet. Dessa forma o site do X 7

8 Simpósio IOSTE foi transformado no X IOSTE Symposium Resources onde estão disponibilizados digitalmente entre outras informações, os Anais e imagens do simpósio. Desta forma o site do simpósio foi transformado em um banco de informações acadêmica podendo ser incluído como parte da bibliografia em disciplinas e curso de áreas a fins. O site está disponível no endereço O mesmo procedimento será adotado com o evento que ora reportamos nestes Anais. O IV Seminário 'Resources' está disponível no endereço 6. Perspectivas Futuras O presente artigo representa um relatório parcial de atividades desenvolvidas no Projeto Módulos Educacionais em Hipermídia estabelecido em Os resultados aqui apresentados constituem-se em uma plataforma para a sua natural transformação e contextualização na perspectiva da linha de ação definida no Livro Verde como Educação na Sociedade da Informação (Takahashi, 2000) cujas diretrizes básica são: Investigação sobre esquemas de aprendizado, de educação continuada e à distância baseados na Internet e em redes, mediante fomento ao ensino, auto-aprendizado e certificação em tecnologias de informação e comunicação em larga escala; a implantação de reformas curriculares visando ao uso de tecnologias de informação e comunicação em atividades pedagógicas e educacionais, em todos os níveis da educação formal. Alguns pontos destas diretrizes têm sido preenchidos pelas atividades até aqui desenvolvidas. A consecução dos demais pontos demanda uma postura mais estrita e objetiva de sistematização da investigação sobre as ferramentas de trabalho oferecidas pela tecnologia de comunicação e informação além do claro delineamento do referencial teórico do projeto que tem sido embasado em contribuições da psicologia do desenvolvimento (e.g. Inhelder e Piaget, 1976; Vigotski, 1984) e da psicologia da educação (e.g. Ausubel, et al, 1978). Dessa forma, a partir dessas premissas de trabalho e confirmando as perspectivas que ora despontam no cenário do projeto, a meta de curto prazo é que ao final da Quarta Fase do projeto, prevista para , já será possível relatar os primeiros resultados dos projetos ora alinhavados. 8

9 7. Agradecimento Este trabalho foi parcialmente financiado pelo CNPq, CAPES, FACITEC/CMT/ PMV - Fundo de Apoio à Ciência e Tecnologia do Conselho Municipal de Ciência e Tecnologia do Município de Vitória, ES e pela Pró-Ext/UFES - Pró- Reitoria de Extensão da Universidade Federal do Espírito Santo. 8. Referências ALMEIDA, R. & FERRACIOLI, L. (2002) A Utilização da Internet como Ferramenta de Suporte ao Processo de Ensino-Aprendizagem em uma Disciplina de Pós-Graduação em Arte Visuais. Incluído nesses Anais. AUSUBEL, D. P.; NOVAK, J. D. & HANESIAN, H. (1978) Educational Psychology: A Cogntive View. New York: Holt, Renehart and Winston. BORJAILE, M. D. & FERRACIOLI, L. (1998) Lua em Multimídia. Multimídia registrado no INPI/ES sob o número FERRACIOLI, L. (1995) Novas Tecnologias: A Informática no Ensino de Física. In: Atas do XI Simpósio Nacional de Ensino de Física. Niterói: Universidade Federal Fluminense /Janeiro/1995. p FERRACIOLI, L. (1996) Educação e Informática: Possíveis (Des)Caminhos. Vitória, Interface, 1(2): FERRACIOLI, L. (1997) As Novas Tecnologias nos Centros de Ciências, nos Centros de Formação Profissional e na Formação de Professores. In: Atas do XII Simpósio Nacional de Ensino de Física. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais /Janeiro/1997. p FERRACIOLI, L. (1998) Relatório Final do Projeto Nordeste/CAPES: Implantação da Área de Concentração Ensino de Física no Programa de Pós-Graduação em Física da Universidade Federal do Espírito Santo. Vitória, ES: Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação da UFES. FERRACIOLI, L. (2000) A Integração de Ambientes Computacionais ao Aprendizado Exploratório em Ciências. Projeto Integrado de Pesquisa nº financiado pelo CNPq. FERRACIOLI, L. (2002a) A Área de Concentração Ensino de Física do Programa de Pós-Graduação em Física da Universidade Federal do Espírito Santo. FERRACIOLI, L. (2002b) Perspectivas e Resultados da Aprendizagem Exploratória em Ciências Através da Educação à Distância. Incluído nesses Anais. 9

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