SOUSA, Waldemir Aguiar de¹*; SILVA, Wender Antônio da².

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1 LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA: SIMULAÇÕES INTERATIVAS PARA O AUXÍLIO NO PROCESSO DE ENSINO E APRENDIZADO DA DISCIPLINA DE FÍSICA: UMA REVISÃO DA LITERATURA SOUSA, Waldemir Aguiar de¹*; SILVA, Wender Antônio da². ¹sousawaldemir@gmail.com, acadêmico de Ciência da Computação UERR; ²wender.uerr@gmail.com, coordenador e professor do curso de Ciência da Computação UERR. Resumo: Este artigo cientifico aborda uma revisão da literatura sobre a importância da utilização do laboratório virtual de Física e suas simulações interativas para o auxílio do processo de ensino e aprendizado da disciplina de Física no ensino médio, apresentando as possíveis tecnologias da informação e comunicação, em especial o computador. Para isso será apresentado um breve histórico e referencial teórico sobre a realidade virtual (RV), os benefícios e contribuições da RV na educação, contextualizando o ensino de Física e a computação, bem como os resultados esperados. Palavras Chave: Educação, Informática, Física. 1. INTRODUÇÃO As rápidas transformações do mundo e os avanços tecnológicos vêm transformando a sociedade, fazendo com que os meios de informação e comunicação reflitam com bastante força na escola (RIOS, 2001). Com isso, abordase neste artigo cientifico a utilização do Laboratório Virtual de Física LVF e suas simulações interativas para o auxílio no processo de ensino e aprendizado, em específico, na disciplina de Física. Neste sentido, busca-se uma revisão da literatura com o propósito de fundamentar a implementação de uma proposta pedagógica para a utilização do recurso LVF como uma abordagem instrucionista. Justifica-se este artigo destacando que a proposta desta pesquisa visa auxiliar o professor no processo de ensino e aprendizagem, demonstrando por meio de simulações, os complexos fenômenos da física e, assim, promover nos discentes uma possível melhora da abstração dos problemas da física, visualizando-os e interagindo de forma a resolver problemas de forma simples e objetiva e, em tempo real. Segundo Cardoso (2001) as experiências de utilização de sistemas que utilizam técnicas de Realidade Virtual - RV têm sido desenvolvidas e aplicadas nos mais diversos campos de ensino, desde medicina, indústria e aplicativos para matemática básica, experimentos virtuais de óptica geométrica e até simulações de circuitos integrados. 2. METODOLOGIA Masetto e Moran (2000) destacam que o professor que trabalha na educação com a informática há que desenvolver na relação aluno-computador uma mediação pedagógica que se explicite em atitudes que intervenham para promover o pensamento do aluno. Neste sentido, o objetivo geral desta pesquisa procura descrever as contribuições que um LVF pode a vir acrescentar para o desenvolvimento do ensino e aprendizado dos alunos do Ensino Médio. Para isso, busca-se desenvolver junto ao educador da disciplina de física um modelo

2 pedagógico para aplicação do LVF e, desta forma tentar obter avaliações significativas. Para isso, deverá ser realizada a avaliação do LVF junto ao educador, para verificar as possíveis contribuições da aplicação educacional e, por fim, realizar uma análise das contribuições que o software possa trazer para o desenvolvimento do ensino e aprendizado dos educandos. Está pesquisa possuirá como base a abordagem bibliográfica, onde deverá se buscar o levantamento dos principais tópicos relacionados ao tema a ser pesquisado. Assim, será feito consultas em livros, artigos, páginas da web, dissertações e teses. Para Gil (2007), os exemplos mais característicos desse tipo de pesquisa são sobre investigações sobre ideologias ou aquelas que se propõem à análise das diversas posições acerca de um problema. Esta pesquisa, também poderá ser caracterizada como descritiva pois, irá descrever todo um processo por meio dos métodos científicos. A metodologia utilizada para esta pesquisa deverá ser baseada na abordagem quantitativa, pois haverá a construção de questionários com questões fechadas, baseado na escala de Likert e, posteriormente serão tabulados os dados, sendo gerado gráficos com representação da informação. Esclarece Fonseca (2002), os resultados da pesquisa quantitativa podem ser quantificados, como as amostras geralmente são grandes e consideradas representativas da população, os resultados são tomados como se constituíssem um retrato real de toda a população alvo da pesquisa, a pesquisa quantitativa se centra na objetividade, influenciada pelo positivismo, considera que a realidade só pode ser compreendida com base na análise de dados brutos, recolhidos com o auxílio de instrumentos padronizados e neutros. A pesquisa terá, também abordagem qualitativa, sendo que a mesma irá debater e descrever os processos apresentados nesta pesquisa, no sentido de fazer o confronto de ideias dos autores e assim, demonstrando os processos teóricos. Segundo Deslauriers (1991) relata que, na pesquisa qualitativa, o cientista é ao mesmo tempo o sujeito e o objeto de suas pesquisas, o desenvolvimento da pesquisa é imprevisível, o conhecimento do pesquisador é parcial e limitado, o objetivo da amostra é de produzir informações aprofundadas e ilustrativas: seja ela pequena ou grande, o que importa é que ela seja capaz de produzir novas informações. 3. A REALIDADE VIRTUAL E O ENSINO DE FÍSICA Os avanços tecnológicos na área computacional têm introduzido RV à sociedade de um modo geral, desmistificando seu uso e incentivando pesquisas (COSTA e RIBEIRO, 2009). Escolas, educadores, indústria e comércio já se deram conta de que a RV é uma área promissora e que todo o incentivo, seja ele cultural ou tecnológico, é de grande valia. Segundo Silva (2001) a Realidade Virtual não se restringe apenas ao entretenimento, mas atualmente ela está sendo inserida em vários campos da educação, didáticas que se restringem a um simples debate entre alunos e professores estão se tornando obsoletos, caracterizadas por aulas cansativas em que a aprendizagem não se consolida de maneira eficaz no processo de ensino. Silva (2001) continua afirmando que um ambiente educacional que forneça sistema de ensino de domínios diversos, com o conhecimento e a experiência requeridas no mundo real, para ter sucesso completo deve ser fornecido com as características da

3 RV, resultando então numa poderosa ferramenta para treinamento visual e manual, incluindo a possibilidade de ensino em equipe, em ambientes colaborativos. Para Silva (2001) quebrar paradigmas, e o maior papel da inserção da realidade virtual na educação, a informática e a realidade virtual, por serem ferramentas cada vez mais presentes no processo de trabalho, são tecnologias de apoio à aprendizagem, estas tecnologias podem, ainda, auxiliar na promoção de mudanças que a escola, a universidade e o setor industrial necessitam inserir em seu cotidiano. Diferentes autores apresentam diferentes classificações de possibilidades de usos da Informática na Educação em geral, e no ensino de Física em particular. Valente (1993) classifica os usos do computador na Educação, em dois polos: Máquina de ensinar, com raízes nas instruções programadas tradicionais. Classificam-se como tutoriais ou exercício-e-prática. Também se inclui aí os jogos educacionais e a simulação; Uso de linguagem computacional ou mesmo o processador de texto. Assim, temos o computador como ferramenta (o que inclui aplicativos como processador de texto ou planilha eletrônica, utilizáveis pelo aluno ou pelo professor), como auxiliar na resolução de problemas, na produção de música, no controle de processos (coleta de dados) ou como comunicador ( , sintetizadores de voz para cegos). 4. BENEFÍCIOS DA REALIDADE VIRTUAL NA EDUCAÇÃO COMO RESULTADOS ESPERADOS Almeja-se que os resultados esperados nesta pesquisa estejam de acordo com Pantelidis (1996) onde as contribuições da RV para a educação são muitas, mas merece destaque a interatividade, pois o aluno deixa de ser passivo e há possibilidade de visualizar uma informação de várias formas. Pinho (1996) ao citar Pantelidis, enumera as principais razões para o uso de Realidade Virtual na Educação, são elas: Maior motivação dos usuários; O poder de ilustração da RV para alguns processos e objetos é muito maior que o de outras mídias; Permite uma análise de muito perto; Permite uma análise de muito longe; Permite que pessoas deficientes realizem tarefas que de outra forma seriam impossíveis; Dá oportunidade para experiências; Permite que o aprendiz desenvolva o trabalho no seu próprio ritmo; Não restringe o prosseguimento de experiências ao período de aula regular; Permite a que haja interação, e desta forma estimula a participação ativa do estudante. Com a RV presente na educação pode-se descobrir, explorar e construir conhecimento (aprender) sobre lugares que jamais pensaria visitar. O grande potencial da Realidade Virtual está exatamente nessas possibilidades, não só através de aulas ou objetos físicos, mas também através da manipulação virtual do alvo a ser explorado, analisado e estudado (BRAGA, 2001). 5. CONCLUSÕES Espera-se, com o desenvolvimento desta pesquisa que o acesso ao conhecimento através do laboratório virtual de Física seja mais amplo, havendo, dessa maneira, maior difusão do conhecimento. Os alunos poderão praticar como jamais tiveram oportunidade, fazendo e refazendo experimentos, e observando-os de diferentes ângulos e pontos de vista, aonde poderão tirar dúvidas e consultar os professores. Com a aplicação deste trabalho, busca-se proporcionar que os alunos

4 tenham acesso ao laboratório Virtual de Física como forma de complemento do ensino e aprendizado. Ainda, espera-se que a proposta pedagógica baseada no instrucionismo, implementada por meio de um LVF baseada em Realidade Virtual, venha a contribuir sobre maneira no processo de ensino e aprendizado, proporcionando ao aluno maior interatividade com o processo e, assim, gerar uma maior possibilidade de entendimento e capacidade de abstração dos conceitos e problemas da física. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRAGA, M. Realidade virtual e educação. Revista de Biologia e Ciências da Terra, v.1, n.1, CARDOSO, A., Lamounier Jr. And Tori, R. (2001), Interactive 3D Physics Experiments through the Internet, Proceedings of the 4th SBC Symposium on Virtual Reality, pp , Florianópolis, Santa Catarina. Disponível: > Acesso: abril/2015. COSTA, R. M.; RIBEIRO, M. Aplicações de Realidade Virtual e Aumentada. Livro do Pré-Simpósio do SVR XI Simpósio de Realidade Virtual e Aumentada. SBC, DESLAURIERS, J. & KÉRISIT, M. O delineamento de pesquisa qualitativa. In: POUPART, Jean et al. A pesquisa qualitativa: Enfoques epistemológicos e metodológicos. Petrópolis, RJ: Vozes, FONSECA, João José Saraiva da; Metodologia da Pesquisa Científica. Fortaleza: UEC, GIL, Antônio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 4 ed. São Paulo: Atlas, MORAN, José Manuel, MASETTO, Marcos T., BEHRENS, Marilda A. Novas tecnologias e mediação pedagógica. Campinas, SP: Papirus, PANTELIDES, Veronica Vesamontex. Projeto e descrição detalhada das atividades e resultados da implementação de uma solução de VR aplicada a Educação, Disponível: Acesso: abril/2015. PINHO. Realidade Virtual Como Ferramenta de Informática na Educação. Resumo do texto apresentado no SBIE de 1996 em Belo Horizonte, p. 20. Disponível: df?sequence=1. Acesso: Abril/2015. RIOS, Teresinha. Compreender e ensinar: Por uma docência da melhor qualidade. São Paulo: Cortez, 2001.

5 SILVA, Roberto Wagner Andrade da Silva. Educação a Distância em Ambientes de Aprendizagem Matemática Auxiliada pela Realidade Virtual. Florianópolis, UFSC, VALENTE, José Armando. Diferentes usos do computador na Educação. Brasília: 1993.