A INFORMÁTICA COMO FERRAMENTA PARA TRABALHAR A INTERDISCIPLINARIDADE ENTRE A QUÍMICA E A HISTÓRIA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA 4ª Semana do Servidor e 5ª Semana Acadêmica 2008 UFU 30 anos A INFORMÁTICA COMO FERRAMENTA PARA TRABALHAR A INTERDISCIPLINARIDADE ENTRE A QUÍMICA E A HISTÓRIA Ênio da Silva Santos 1 Universidade Federal de Uberlândia, Av. Engenheiro Diniz, Cx. Postal: CEP: Uberlândia - Minas Gerais Brasil Enio2s@yahoo.com.br Rejane M. G. da Silva 2 Universidade Federal de Uberlândia rejanemgsilva@gmail.com Resumo: Este trabalho relata o desenvolvimento de um material didático digital para o ensino de Química. O objeto de aprendizagem intitulado - Metais: da África para o mundo - foi desenvolvido por uma equipe interdisciplinar de alunos durante a vigência do projeto RIVED na Universidade Federal de Uberlândia. Este material trabalha conteúdos químicos, contextualizando o assunto com a história da áfrica. A informática tem sido utilizada pelo grupo com a finalidade de tornar mais atrativo o estudo em questão e também de incorporar ao material, características impossíveis de serem observadas sem o uso do computador, através de seus recursos tecnológicos. Destacam-se algumas etapas da metodologia utilizada e a possibilidade de promover educação, inclusão social e inclusão digital. Palavras-chave: Objetos de Aprendizagem, Inclusão Social, materiais didáticos digital, interdisciplinaridade. 1. INTRODUÇÃO O presente trabalho tem como objetivo analisar as diversas etapas da construção de materiais didáticos digitais para o ensino de Química de forma a utilizar a informática como um meio de transmissão do conhecimento através da criação de Objetos didáticos digitais. Este tipo de análise possibilita atender a outras dimensões na formação de professores, pois não se trata simplesmente da aquisição de um saber fazer de forma eficaz, mas de criar formas de trabalho mais inovadoras e diversificadas, de trazer conhecimentos diferenciados que dêem suporte e consistência às discussões sobre as possibilidades de criação de materiais, configurando, assim, uma matriz epistemologicamente diferenciada. O desenvolvimento do objeto de aprendizagem (OA) a ser analisado neste trabalho é intitulado Metais: da África para o mundo para a área de Química, realizado durante a vigência do projeto RIVED na Universidade Federal de Uberlândia. O trabalho está dividido em quatro partes, a primeira tem como foco na metodologia utilizada para a criação dos OA s, a segunda descreve sucintamente os aspectos pedagógicos e tecnológicos na construção do OA Metais: da África para o mundo, a terceira abrange a metodologia de aplicação do AO e a quarta parte traz algumas considerações finais sobre o projeto e suas possibilidades. 1- Acadêmico do curso <Química>; 2 Orientadora.

2 2. Objeto de aprendizagem digital: Uma nova proposta para o ensino Atualmente, programas e ações governamentais têm sido implantados, a fim de promover a inclusão digital na sociedade brasileira, expandindo-se e abrangendo várias faixas etárias e classes sociais. O computador parece, cada vez mais, fazer parte do cenário escolar, sendo reconhecido como mais um recurso didático disponibilizado aos professores (CARRAHER, 1992; COBURN, 1988; LA TAILLE, 1989; LOLLINI, 1991 apud EICHLER e DEL PINO, 2000). Nesse cenário, surge a necessidade do uso de novas tecnologias no processo de ensino e aprendizagem na forma de propostas pedagógicas que possibilite a utilização dos recursos digitais com a finalidade de tornar mais atraente e de fácil visualização conteúdos educativos. A utilização desses recursos proporciona a oportunidade dos futuros professores de enriquecer suas estratégias de ensino e promover aprendizagens significativas e contextualizadas a diversos públicos, bem como, auxilia na formação dos alunos, que fazem parte da equipe multidisciplinar que é responsável pela programação e partes técnicas. A efetivação do uso de ferramentas computacionais em cursos de nível superior, em especial os cursos de licenciatura, seria de fundamental importância para o progresso da inclusão digital. Pois desta forma, pode-se conduzir à formação de multiplicadores que introduzirão o uso de computadores no ensino médio e fundamental, além de promover a produção de materiais didáticos digitais confiáveis. Em discussões sobre o uso do computador como recurso didático-metodológico no processo de ensino e aprendizagem ele é entendido ora como mediador e facilitador (VALENTE, 1995, RIPPER, 1996) ora como coordenador das atividades coletivas e animador da inteligência coletiva (SANTA ROSA, 1992). O computador é ao mesmo tempo uma ferramenta e instrumento de mediação, pois permite ao usuário (aluno ou professor) construir objetos virtuais, modelar fenômenos em quase todos os campos do conhecimento. E possibilita o estabelecimento de novas relações para a construção do conhecimento ao mediar o modo de representações das coisas através do pensamento formal (...) (e) elemento de mudança radical na atividade de solução de problemas. (RIPPER, 1996, p. 66 e 67). Um exemplo de projeto que trabalha a efetivação do uso de ferramentas computacionais, como forma de transmissão do conhecimento, pode-se citar o Projeto RIVED (Rede Internacional Virtual de Educação), uma iniciativa do Ministério de Educação para criação de materiais didáticos digitais com intuito de aperfeiçoar o processo de ensino das Ciências da Natureza e de Matemática no Ensino Médio presencial. Também é intuito criar nos licenciandos, envolvidos no projeto, uma postura ativa, deixando de serem simples consumidores de tecnologia. Este programa envolve desde o design instrucional de atividades de ensino/aprendizagem, produção de material pedagógico multimídia, capacitação de pessoal, gerenciamento da rede de distribuição de informação até o desenvolvimento de estratégias de avaliação da aprendizagem e do programa. As atividades de ensino e aprendizagem que integram os materiais produzidos têm como características estimular o raciocínio e pensamento crítico, trazer questões relevantes aos alunos do ensino médio e oferecer oportunidade de exploração de fenômenos. Tais materiais são módulos e/ou objetos de aprendizagem que abordam unidades curriculares das áreas de conhecimento específico, que são disponibilizados aos professores das escolas por meio da Internet. Como visto, a expansão deste projeto através da Fábrica Virtual facilita a inclusão digital e social tanto dos alunos quanto dos professores, pois aproxima ambos do computador e fornece um alicerce para a construção de conhecimentos futuros. A viabilização do material produzido através da Internet reflete também num avanço no campo da Educação a Distância. De fato, no sentido de promover a educação de 2

3 forma mais abrangente e segura, o projeto RIVED permite a inclusão social e digital através da Educação a Distância. 3. A Metodologia RIVED para criação de OA s A principal característica a ser encontrada em materiais didáticos, construídos de acordo com a metodologia RIVED, é a fundamentação pedagógica aliada à utilização dos mais diferentes recursos multimídia, a fim de se ter o maior alcance possível no processo de ensino/aprendizagem, além de ser atrativo e estimulante para o aluno. Desta maneira, a metodologia para a criação de objetos de aprendizagem foi subdivida em seis fases (Nascimento, A. C. A. e Morgado, E.2005):design instrucional, design geral dos módulos, interação de equipes, scripts e roteiros, produção de objetos de aprendizagem, guia do professor e publicação dos módulos.em termos práticos estas fases podem ser vistas, na verdade, como consistindo apenas de duas, uma relativa aos aspectos pedagógicos e outra dedicada aos aspectos tecnológicos ou digitais, embora deva se considerar a relação intrínseca entre estas fases. Nesta comunicação estas seis fases serão apresentadas de forma resumida através das descrições de criação do Design Pedagógico, Roteiro, Guia do Professor e o desenvolvimento propriamente dito do objeto de aprendizagem. Mas, para descrever a metodologia é necessário que se tenha a definição do objeto de aprendizagem. Conforme apresentado em Um objeto de aprendizagem para o RIVED pode ser uma única atividade ou pode ser um módulo educacional completo. Nossos módulos são formados por um conjunto de estratégias e atividades, para aplicação em sala-de-aula, elaboradas para promover a aprendizagem de uma unidade curricular ou temática [1]. Outra visão de objetos de aprendizagem considera um objeto de aprendizagem qualquer recurso digital que possa ser reutilizado para assistir a aprendizagem, pois oferece uma forma eficiente de facilitar o ensino, pois ele pode ser readaptado para satisfazer diferentes tipos de usuários (Wiley, D. A. 2002). Nas próximas subseções serão apresentados, resumidamente, o que consiste cada um dos documentos que descreve o Design Pedagógico, Roteiro e Guia do Professor Design Pedagógico Nesta fase, obtém-se um documento que descreve, em linhas gerais, as idéias dos autores para um determinado módulo. Este contém os objetivos educacionais, o tema central e as atividades/estratégias de aprendizagem. A elaboração do design pedagógico é a tarefa inicial no processo de desenvolvimento de um módulo educacional e permite à equipe pedagógica fazer um esboço das atividades de ensino/aprendizagem. Após estabelecer o que será ensinado, o próximo passo é formular um plano pedagógico para facilitar a aprendizagem dos alunos, como ensiná-los e quais combinações de canais de aprendizagem e tecnologias deverão ser usadas. De acordo com (Nascimento, A. C. A.2005), este documento consiste em responder questões sobre os usuários, tais como Quais são suas características pessoais? Qual o nível educacional? Qual experiência anterior com computadores e Internet? Quais recursos de tecnologia estão disponíveis? A partir das respostas para estas questões, propuseram-se estratégias para a criação do objeto de aprendizagem Roteiro O roteiro é um instrumento essencial para o planejamento de qualquer produção multimídia ou de vídeo. A elaboração do roteiro ajuda a visualizar o produto e também mostra as telas individuais e a seqüência destas. Por isso, pode-se dizer que ele funciona, para a equipe de produção, como um mapa do que se quer produzir. O roteiro mostra o que será visto na tela, quais as imagens (animadas e estáticas) serão vistas e por quanto tempo, e que tipo de áudio ou texto acompanharão as imagens. Todos os links que acessam outras páginas e todos os botões que desencadeiam ações também são mostrados no roteiro. Nessa fase de produção do roteiro, serão identificados todos os elementos que serão incluídos na confecção do objeto de aprendizagem, tais 3

4 como, os objetivos de aprendizagem a que atende, os elementos gráficos, a descrição do cenário, os textos de instruções e a seqüência dos eventos na tela. Por exemplo, quando o aluno interage com o sistema, quais tipos de alertas, feedback e outras mensagens deve receber. Em que momento essas mensagens são apresentadas ao aluno? Outro propósito do roteiro é funcionar como uma ferramenta de comunicação. Uma vez que a produção de projetos multimídia e objetos de aprendizagem envolvem uma equipe de profissionais de diversas áreas, é importante haver uma forma de traduzir as idéias do grupo pedagógico para o grupo de técnicos. Os roteiros freqüentemente sofrem várias revisões de todas as pessoas envolvidas no projeto, e assim modifica-se muitas vezes se beneficiando dos comentários oferecidos por todos da equipe. Apesar de ser inevitável que ocorram mudanças durante o processo de produção, o bom planejamento durante a elaboração do roteiro previne demoras e más surpresas na fase de produção Guia do Professor O guia do professor, além de sugerir a condução da atividade em sala, também tem o propósito de enriquecer a formação do professor. Nesse sentido, este documento não se limita a instruções básicas de como utilizar a atividade, mas vai além oferecendo apoio com um aprofundamento das questões de conteúdo e pedagogia. Os autores das atividades, ao elaborar as estratégias de aprendizagem, antecipam as possíveis reações que os alunos poderão apresentar ao interagir com o material. Dessa forma, para facilitar o trabalho do professor, os autores o previnem sobre concepções errôneas mais comuns e oferecem, no guia, estratégias e rotas de aprendizagem alternativas. 4. Desenvolvendo Objetos de Aprendizagem Como dito anteriormente, este trabalho relata a experiência de construir um ambiente interativo de aprendizagem para um conteúdo da área de Química. Assim, nas próximas subseções serão apresentadas as etapas deste desenvolvimento, que também como já mencionado consistiu de duas etapas básicas. A primeira etapa diz respeito aos aspectos pedagógicos, que inclui a concepção do Design Pedagógico e também do Guia do Professor. A segunda etapa, que considera os aspectos tecnológicos, se inicia com a criação do Roteiro, onde já podem ser tratados detalhes de implementação, e finaliza com a construção do AO propriamente dito. Assim, a seguir, apresentamse as considerações pedagógicas envolvidas na construção do Objeto de Aprendizagem digital intitulado Metais: da África para o mundo para o ensino de um conteúdo da área de Química e os detalhes de sua implementação. 4.1 Aspectos Pedagógicos Como um todo, a hipermídia foi moldada para alcançar determinados objetivos, os quais podem se dividir em quatro grupos: objetivos conceituais de química, objetivos de aprendizagem, objetivos funcionais e objetivos sociais. Objetivo conceitual de química deste objeto procura estudar os metais, abordando desde o conceito de ligação metálica, as propriedades dos metais, a relação existente entre as propriedades e o tipo de ligação em questão e ligas metálicas. O tema foi trabalhado de uma forma simples e sucinta de forma a abordar to do o conteúdo dos metais, fazendo observe o quanto a química esta presente em seu cotidiano. O uso da informática foi primordial para se atingir os objetivos de aprendizagem, pois utilizamos os recursos tecnológicos do computador para despertar o interesse dos alunos pelo objeto através de questões instigadoras, evidenciando a relação existente entre o mundo real e o assunto abordado no objeto; desenvolver um pensamento científico por parte dos alunos levando-os à reflexão sobre como o conhecimento do assunto é utilizado para facilitar a vida do homem 4

5 moderno; relacionar a prática com a teoria, destacando um lado microscópico daquilo que é mostrado na pratica, através de simples experimentos. Os objetivos funcionais, aos quais o grupo optou por incorporar ao objeto, foi o de não pré-determinar ou limitar a navegação do aluno no objeto; manter uma interatividade com o aluno, através de algumas partes do objeto onde o aluno participa diretamente através de escolhas; manter uma objetividade, afim de não levar o aluno ao desinteresse ou cansaço. Através dos objetivos sociais procuramos familiarizar o aluno com a história da África, mostrando a ligação da áfrica com o inicio da utilização dos metais, como forma de facilitar tarefas do cotidiano, bem como enfatizar a grande contribuição do povo africano neste contexto. O objeto trabalha essa temática africana de forma não pejorativa, mostrando que o povo africano também é responsável por avanços científicos, auxiliando então, ao cumprimento da Lei /2003, que torna obrigatório o ensino da cultura africana.e de acordo com a lei, o estudo da história da África e dos africanos, a luta dos negros no Brasil, a cultura negra brasileira e o negro na formação da sociedade nacional devem fazer parte de todo o currículo escolar. Neste contexto procuramos minimizar o preconceito racial através da valorização da contribuição do povo africano. 5. Resumindo o objeto de aprendizagem Metais: da África para o mundo O objeto se inicia com a parte histórica, através da apresentação do personagem criado pela equipe, ao qual damos o nome de Badú. Ele abre o objeto, simulando uma palestra em data show, em um ambiente harmônico cheio de traços da cultura africana. De forma objetiva e alegre, o personagem Badú trás ao conhecimento do aluno a participação da África no contexto do inicio da utilização dos metais, mencionando que povos do imenso continente africano foram os primeiros a desenvolverem técnicas de mineração e fundição dos metais. O personagem Badú segue citando o exemplo do cobre e estanho, como sendo os primeiros metais a serem transformados pelo homem, na produção de ferramentas, para facilitar as atividades do cotidiano. Para evidenciar a contribuição dos africanos neste contexto, o personagem Badú continua sua fala relatando, fatos que comprovam os conhecimentos dos africanos no que se refere ao uso dos metais, em diversas partes o continente. O personagem finaliza, então, a parte histórica com a frase Enfim, falar de África é falar do berço da humanidade... enfatizando o provável inicio das civilizações no continente africano. A segunda parte do objeto, o aluno tem a sua disposição um menu com algumas perguntas instigadoras a respeito dos metais e também da utilização dos mesmos. Estas perguntas instigadoras são na verdade hiperlinks que dão acesso a outras telas que vão dar bases ao aluno para responder tais perguntas. A informática foi a ferramenta utilizada para trabalhar, de forma resumida e microscopicamente, o conteúdo através de simulação de experimentos e criação de animações, Permita aos alunos observarem fenômenos que, normalmente, não são observados em seu cotidiano e outros que são impossíveis de serem analisados e que através da computação gráfica, proporcionada pelo computador podem ser facilmente visualizadas através de simulações. Tais simulações permitam a visualização de processos difíceis de serem mostrados, sem o auxilio do computador como, por exemplo, a movimentação dos elétrons durante a condução térmica e elétrica. Este artifício é de suma importância para despertar a curiosidade do aluno, facilitando a aprendizagem e proporcionando diferentes meios de construção do conhecimento. Uma terceira parte do objeto, traz a simulação de alguns experimentos em que o aluno, primeiro compara a condutibilidade elétrica de alguns metais e depois compara a condutibilidade térmica de alguns metais, sendo que em ambos os experimentos o aluno tem a possibilidade de intervir com escolhas e sendo acompanhado, através de feedback, proposto no objeto, como forma de direcionar o aluno durante a utilização do objeto. 5

6 Figura 1: Tela de apresentação do objeto 6. Resultados e Discussão A metodologia para o desenvolvimento do objeto de aprendizagem privilegia o envolvimento ativo da equipe interdisciplinar, composta por alunos do curso de licenciatura em química e curso de ciências da computação da Universidade Federal de Uberlândia (UFU). A criação do objeto seguiu as seguintes fases: escolha do conteúdo a ser abordado; pesquisas em fontes confiáveis sobre o assunto, elaboração do design (script), um planejamento geral das atividades do módulo e dos conceitos; elaboração do roteiro, objetivando a construção das atividades, um tipo de manual de produção para a equipe técnica e elaboração do guia do professor, que compõe algumas sugestões da equipe pedagógica aos professores que utilizarão o objeto de aprendizagem. Durante a construção do OA, a equipe pedagógica observou a necessidade do alto grau de detalhamento necessário para a construção do Design Pedagógico para garantir um sucesso na produção do objeto em questão, pois, é através das especificações deste Design, que será atribuído a este material as características de um objeto de aprendizagem digital. A construção de objetos de aprendizagem se constitui em uma das formas de se promover processos de aprendizagem da docência uma vez que para a construção do OA os licenciandos refletem sobre aspectos psicopedagógicos para o desenvolvimento de um material didático. 7. Conclusão O Objeto de Aprendizagem Metais: da África para o mundo foi desenvolvido como uma ferramenta que utilize os recursos tecnológicos do computador trazendo melhoria ao ensino médio sem a intenção de substituir as outras formas de se propagar o conhecimento. As avaliações do objeto de aprendizagem, por parte de professores do ensino médio e superior que participaram da construção do mesmo analisando, criticamente, e dando sugestões, sugerem que este se constitui em uma ferramenta pedagógica importante e de boa confiabilidade para a compreensão de conceitos químicos de modo interessante e próximo da realidade. De acordo com 6

7 todas as características apresentadas do OA em questão, é fácil identificá-lo como um incentivador para o avanço da inclusão digital e social utilizando também a Educação a Distância. Uma vez que inclui questões étnico-raciais, neste OA é evidente a existência de uma ação política que visa à formação de homens comprometidos com a transformação social. A necessidade do detalhamento do roteiro e as nuanças presentes entre o que foi pensado e o que foi construído mostram que o presente OA poderia ser melhorado se houvesse uma maior aproximação dos aspectos pedagógicos com os aspectos tecnológicos, aproximação esta, que pode ocorrer se os responsáveis pelos aspectos pedagógicos fossem capacitados para cuidar dos aspectos tecnológicos. Dentre pontos que dificultam o melhor desempenho do projeto destacam-se também: a viabilização da inclusão de computadores nas escolas, e a construção tanto técnica quanto pedagógica da atividade interativa do AO. 8. AGRADECIMENTOS RIVED (Rede Internacional Virtual de Educação) Ministério de Educação SEED Instituto de Química da Universidade Federal de Uberlândia FAU 9. REFERÊNCIAS CARRAHER, D. W. O Papel do Computador na Aprendizagem. In: Revista Acesso, v. 5, p.p , São Paulo, LA TAYLLE, Y. de. Ensaio Sobre o Lugar do Computador na Educação. São Paulo, Iglu Editora, EICHLER, M.; DEL PINO, J. C. Carbópolis: um software para educação química. In: Química Nova na Escola, nº 11, p , NASCIMENTO, A. C. A. e MORGADO, E. Um Projeto de Colaboração Internacional na América Latina. Em -Mar/2005 REIS, C. P. F. e FARIA, C. O. Rede Internacional Virtual de Educação RIVED/MEC. Em -Mar/2005 NASCIMENTO, A. C. A. Taking the next step with the Project RIVED In Proceedings of ED- Media 2004 World Conference on Educational Multimedia, Hypermedia &Telecommunications, Jun 21-26, Lugano, Switzerland, Em - Mar/2005 WILEY, D. A. Connecting learning objects to instructional design theory: A definition, a etaphor, and a taxonomy. In D. A. Wiley (Ed.), The instructional use of learning objects, pp. 1-35, Retrieved February 14, Em - Mar/2005 Nascimento, A. C. A. Princípios de design na elaboração de material multimídia para a Web. Em de design de multimidia.pdf - Mar/2005 7

8 COMPUTING AS A TOOL FOR THE INTERDISCIPLINARY WORK BETWEEN CHEMISTRY AND HISTORY Ênio da Silva Santos 2 Universidade Federal de Uberlândia, Av. Engenheiro Diniz, Cx. Postal: CEP: Uberlândia - Minas Gerais Brasil Enio2s@yahoo.com.br Rejane M. G. da Silva 2 Universidade Federal de Uberlândia rejanemgsilva@gmail.com Abstract: This paper reports the development of digital learning materials for the teaching of chemistry. The object of learning entitled - Metals: from Africa to the world - was developed by an interdisciplinary team of students during the project RIVED at the Federal University of Uberlandia. This material works chemical content, contextualizing the matter with the history of Africa. Information technology has been used by the group in order to make more attractive the study in question and also to incorporate the material, features impossible to be observed without the use of computers, through its technological resources. We can see some stages of the methodology used and the possibility of promoting education, social inclusion and digital inclusion. Keywords: Objects of Learning, Social Inclusion, digital materials, interdisciplinaridade. 1- Acadêmico do curso <Química>; 2 Orientadora. 8