domingo, 4 de dezembro de 2011

SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL


As pesquisas sobre a incorporação da tecnologia da informação e comunicação no “contexto educacional tem sido o foco de diversos estudos nos diferentes níveis de escolaridade e em diferentes partes do mundo” (GOMES, 2006). Em nosso País, os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) apontam para a adequação dos currículos à realidade contemporânea e aos avanços tecnológicos como imprescindíveis. Para Gomes (2006), essa  integração do computador no contexto educacional pode ocorrer de formas distintas, tais como, planilhas eletrônicas, editores de texto, jogos, softwares de conteúdos específicos e modelagem computacional.
A utilização de novas tecnologias aplicáveis ao ensino de Física tem sido discutida por pesquisadores (NOGUEIRA et al., 2000; YAMAMOTO; BARBETA, 2001), professores, e interessados em um ensino de melhor qualidade, que promova uma aprendizagem significativa. As telecomunicações e a tecnologia da informática capacitam à comunicação e propagação da informação. As Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) não se referem somente à Internet, mas a outros recursos empregados no intuito de diminuir as desigualdades econômicas e sociais. O acesso a todos, das TICs, pode ser dado através de rádios comunitárias, tele centros, celulares, etc. Suanno (2007) relata que as aplicações das TICs na educação em um mundo globalizado se tornaram importantíssimas, visto que o desenvolvimento científico e tecnológico acontece de forma acelerada. No processo educacional, há de se rever os axiomas epistemológicos e psicológicos da teoria sócio-histórico-cultural, podendo, assim, relacionar a ideologia e os princípios que fundamentam a educação no que diz respeito ao uso das TICs.
As TICs vêm alterando  ambientes materiais, interpretativos e de valores, modificando a organização social, econômica e política das pessoas.  No presente século, sua influência é ainda maior, daí dizemos que a educação precisa questionar esse assunto. Há muitos estudos sobre o uso das TICs, e o uso do computador é inegável como opção para solucionar problemas em Ensino de Física referentes ao processo de ensino-aprendizagem.
Nesse contexto, o uso de modelagem e simulação computacional é tido como indispensável e excelente para complementar e atualizar o ensino de Física (VEIT et al., 2002). Veit e Teodoro (2002) discutem a importância da modelagem no processo de aprendizagem no Ensino de Física, de acordo com os novos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (BRASIL, 1999) apresentando algumas características do programa Modellus, sob o ponto de vista do ensino, dando ênfase ao processo de aprendizagem, a criação e investigação de representações de processos físicos aliadas às equações matemáticas. Programas como Java Applets, por exemplo, para a realização de experiências virtuais, podem facilitar o ensino, mas sem garantias de sucesso na aprendizagem. Mesmo assim, várias tentativas e uso de simulações mostraram resultados positivos (SANTOS et al., 2002), servindo como motivação.
 As simulações e os modelos possibilitam ao aluno prever qualitativamente o que ocorrerá nos fenômenos, o que pode contribuir muito no estudo da Física ao nível médio em termos de compreensão conceitual, em detrimento a manipulação e aplicação de equações matemáticas. Elas também facilitam a interpretação dos fenômenos de difícil compreensão ou abstração. Ainda, são úteis na abordagem de experiências difíceis ou impossíveis de serem realizadas na prática por serem perigosas, lentas ou muito rápidas (FIOLHAIS; TRINDADE, 2003).
No mundo todo, o computador tem sido introduzido nas escolas, para auxiliar nas aulas convencionais, e os pesquisadores têm se interessado por este tema. Analisando resultados obtidos pela pesquisa na área da Educação em Ciências, é observado o quanto a utilização do computador vem sendo realizada. É por isso que existe uma preocupação de como esta máquina se insere na escola como instrumento de ensino, levando-nos a refletir sobre sua diferença com relação a instrumentos já usados pelos alunos e sobre a possibilidade de conduzir a uma aprendizagem relevante. 
Considerando o uso das novas tecnologias no Ensino de Física, e especificamente as simulações computacionais, nas quais os simuladores fazem parte deste estudo, é importante destacar algumas desvantagens encontradas na inserção das novas tecnologias na Educação, em relação ao uso do computador, colocadas por Fiolhais e Trindade (2003): inexistência de integração das disciplinas com as novas tecnologias; o hardware torna-se em pouco tempo obsoleto e a troca do mesmo requer verbas as quais as escolas, geralmente, não disponibilizam; o custo elevado para a manutenção dos equipamentos e a aquisição de programas; o número de computadores ainda é inferior ao número de alunos; muitos programas deixam bastante a desejar e apresentam deficiência pedagógica; dificuldades na obtenção de programas de boa qualidade e falta de formação dos professores para utilizar as novas tecnologias.
Medeiros e Medeiros (2002) defendem que todo trabalho proposto aos alunos aborda esquemas conceituais, epistemológicos, pedagógicos e psicológicos. As novas tecnologias educacionais estão mudando a maneira de ensinar a Física, ao quebrar um antigo conceito educacional baseado em aulas expositivas e laboratórios tradicionais. A busca por novos métodos de ensino para contrariar o fracasso escolar propiciou o uso crescente do computador no Ensino da Física. A utilização de softwares, como simuladores e animações, oportunizaram o uso das tecnologias da informação na educação e, assim, tornam concretas novas formas de aprendizagem. Simulações computacionais vão além das simples animações. Elas englobam uma vasta classe de tecnologias, do vídeo à realidade virtual, que podem ser classificadas em certas categorias gerais baseadas fundamentalmente no grau de interatividade entre o aluno e o computador (op. cit., 2002).
Na introdução dos computadores nas escolas, a aplicação da informática no ensino pode resumir-se a três períodos, acompanhando a evolução das principais teorias da aprendizagem: behaviorista, cognitiva e construtivista. Com relação ao ensino de Física, os modos de utilização do computador foram assumindo as formas de aquisição de dados por computador, modelização e simulação, multimídia, realidade virtual e Internet. Observa-se que grande parte dos conteúdos de Física do Ensino Médio permite a criação de situações virtuais, por meio da estratégia de simulações computacionais, que oportunizam a aprendizagem de conceitos e leis.
Segundo Yamamoto e Barbeta (2001), além do uso do computador para aquisição de dados, o uso de programas de simulação tem sido uma das formas mais recorrentes de introdução do computador nas atividades didáticas. Utilizando programas de simulação, podemos tornar viáveis certos experimentos que somente poderiam ser realizados em laboratórios sofisticados.  Esses autores consideram que devemos aproveitar o interesse dos alunos pelo manuseio do computador, e canalizar esse interesse para o aprendizado de diversos temas. Esses autores enfatizam que um software, por si só, pode não funcionar como um estímulo à aprendizagem. O sucesso irá depender da integração do mesmo ao currículo e às atividades desenvolvidas em sala de aula (op cit., 2001).
Todos nós somos sabedores, que a carga horária das aulas de Física vem diminuindo drasticamente, levando os professores, cada vez mais, a reduzir seus programas, atendo-se aos conteúdos, por eles, considerados mais importantes. Essa delimitação de foco pode  levar o professor a trabalhar de uma maneira superficial com certos conteúdos, o que por sua vez, acarreta uma não aprendizagem ou uma aprendizagem distorcida dos conceitos. Isso pode ser visto “ principalmente quando o professor de Física não possui formação específica em Física; o que é especialmente comum no ensino público”(PIRES , 2006).
Nesse contexto a associação da simulação computacional ao ensino de Física torna-se um recurso útil aos professores para aprendizagem dos conceitos físicos pelos seus alunos. Muito se tem investido em laboratórios de informática, e existem programas em implantação com maiores investimentos na área de informática, nesse sentido as escolas aliadas aos interesses dos jovens pelo uso do computador, devem preparar para a utilização dos mesmos. Esse uso do computador deve ocorrer em todas as áreas do conhecimento e não somente da Física.

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