modelagem computacional no ensino de ciências e matemática na nova escola brasileira

Modelagem computacional no Ensino de Modelagem computacional no Ensino de Ciências e Matemática Ciências e Matemática

na nova escola brasileirana nova escola brasileira

E. A. Veit

Instituto de Física - UFRGS -Brasil

07/2002

Novas diretrizes para o ensino no Brasil:Novas diretrizes para o ensino no Brasil:

produção de um conhecimento efetivo, não mera preparação para prosseguimento dos estudos

desenvolvimento de competências e habilidades específicas para cada disciplina

integradas pela interdisciplinaridade e se valendo da contextualização.

Organização do currículo em 3 grandes áreas: Organização do currículo em 3 grandes áreas:

Linguagens e Códigos e suas tecnologiasCiências da Natureza e Matemática e suas tecnologias Ciências Humanas e suas tecnologias

pretende conferir unidade ao ensino das diferentes disciplinas da área, orientando o trabalho integrado dos professores das respectivas áreas, com articulação das áreas entre si.

Física não-dogmática, construtivista, para a cidadania, ênfase em situações reais, elementos próximos, práticos e vivenciais do aluno, do concreto para o abstrato, atualização de conteúdos, Física Contemporânea.

O que se espera do ensino de Física?O que se espera do ensino de Física?

O que se espera do ensino Ciências e O que se espera do ensino Ciências e Matemática ?Matemática ?

preparar o cidadão para compreender o mundo que o cerca

compreender as ciências como construções humanas, entendendo como elas se desenvolvem por acumulação, continuidade ou ruptura de paradigmas, relacionando o desenvolvimento científico com a transformação da sociedade

...

De modo particular:De modo particular: identificar, analisar e aplicar conhecimentos sobre

valores de variáveis, representados em gráficos, diagramas ou expressões algébricas, ...

analisar qualitativamente dados, representados gráfica ou algebricamente, relacionados a contextos sócio-econômicos, científicos ou cotidianos;

identificar variáveis relevantes e selecionar os procedimentos necessários para produção, análise e interpretação de resultados de processos ou experimentos científicos e tecnológicos;

Sob ponto de vista educacional:Sob ponto de vista educacional: Pretende-se enfatizar métodos de aprendizagem ativos e

interativos aprender fazendoaprender explorandoaprender a aprender

Pretende-se abolir a visão de ensino em que:aluno é pacienteprofessor agenteescola cenário do processo de ensino

Softwares exploratórios:Softwares exploratórios:

Esta visão de aprendizagem que fundamenta softwares exploratórios como Cabri (geometria dinâmica)Cinderella (geometria dinâmica)Modellus (Ciências e Matemática)

Favorece a aprendizagem construtivista pois pode (Webb&Hassen - 1988) :- elevar o nível do processo cognitivo, exigindo que

os estudantes pensem num nível mais elevado, generalizando conceitos e relações;

- exigir que os estudantes definam suas idéias mais precisamente;

- propiciar oportunidades para que os estudantes testem seus próprios conhecimentos, detectem e corrijam inconsistências.

Modelagem computacional:Modelagem computacional:

Modelagem Modelagem computacional no computacional no ensino/aprendizagem:ensino/aprendizagem:

- tende a desmitificar a imagem de que Ciências e Matemática são disciplinas difíceis, em que é preciso decorar fórmulas;

- possibilita o desenvolvimento de inúmeras das habilidades e competências que estabelecem as novas diretrizes para a escola brasileira

Modellus permite:Modellus permite:

- construir e explorar múltiplas representações de modelos;

- analisar a qualidade dos modelos;- reforçar o pensamento visual, sem memorização dos

aspectos de representação formal através de equações e outros processos formais;

- abordar de uma forma integrada os fenômenos naturais, ou simplesmente representações formais;

- trabalhar individualmente e em classe, em que a discussão, a conjetura e o teste de idéias são atividades dominantes;

Permite ao usuário:Permite ao usuário:

- fazer e refazer representações

explorando-as sobre as mais diversas perspectivas- familiarização com essas representações- “intimidade” entre aprendiz e representação- concretização do formal

Hoyles, Healy e Pozzi, 1994Hoyles, Healy e Pozzi, 1994

“Programas são como ferramentas de artistas: ferramentas podem ajudar artistas,

mas elas não produzem arte. Somente artista a produzem.

Mas software exploratórios tem uma característica única: quando bem desenvolvidos, podem produzir interações entre aprendizes, em particular se os estudantes

trabalham em par ou em pequenos grupos.”

Vitor Duarte Teodoro, 2002Vitor Duarte Teodoro, 2002

““......mas inteligência, emoção, cultura, poesia e mas inteligência, emoção, cultura, poesia e arte residem no usuário, não no software”arte residem no usuário, não no software”

Agradecimentos:Agradecimentos:

Aos organizadores do evento e ao Prof. António José Mendes.