Versão On-line ISBN 978-85-8015-076-6Cadernos PDE

OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE

Artigos

PRÁTICAS E EXPERIMENTOS – DO REAL AO VIRTUAL: A CIÊNCIA

QUE NOS ENCANTA E NOS TRANSFORMA

Édes Leite Cavalcante1

Shalimar Calegari Zanata 2

RESUMO: Neste artigo será apresentado o resultado de uma análise sobre formas alternativas de

concretizar experimentos didáticos através de práticas executáveis no laboratório de Ciências, na sala de aula e/ou até mesmo no laboratório de informática com materiais de baixo custo e práticas de laboratório realizadas em ambientes virtuais através de simuladores do programa Tecnologia Educacional em Física (PhET- sigla em inglês)

3. Nesse ambiente virtual, encontramos aplicativos que

demonstram conceitos relacionados às Ciências, criado pela Universidade do Colorado (EUA). As atividades desenvolvidas foram trabalhadas com alunos do 9º ano do ensino fundamental do período vespertino, da Escola Estadual Vale do Tigre E. F. (Nova Londrina - PR). Havendo, também, a participação, análise e sugestões de professores do GTR (Grupo de Trabalho em Rede) que analisaram a proposta e o desenvolvimento do projeto. Os resultados apontam para uma aprendizagem significativa e mais atrativa quando comparada ao simples uso de livro didático e quadro de giz.

PALAVRAS CHAVE: Práticas; experimentos; simuladores; Ciências; PhET

1. Introdução

Estamos vivendo em uma época na qual o principal desafio do professor é

ganhar a atenção de seus alunos. Enquanto os alunos manuseiam jogos eletrônicos,

celulares e uma linha de equipamentos que emitem luzes coloridas, a escola ainda

oferece livros e quadro de giz. Na verdade, observa-se que a maneira de nos

comunicarmos mudou drasticamente, assim como a maneira de interagirmos com os

outros e com as tecnologias que nos rodeiam. Por outro lado, não há perspectivas

de retornarmos aos moldes do passado. Então, promover as adequações

necessárias é tarefa da escola para que o processo ensino-aprendizagem seja

favorecido. O professor deve aproveitar o interesse do aluno pelo uso da internet

para direcionar e apontar atividades lúdicas e informativas no sentido de enriquecer

o conhecimento de sala de aula. Haja vista que a rede mundial de computadores

1 Autor: Docente – Ciências- Escola Estadual Vale do Tigre – Nova Londrina- PR, participante do Programa de

Desenvolvimento Educacional – PDE – PR- e-mail: edes@seed.pr.gov.br

2 Orientadora: Profª Dra. Docente – IES- UNESPAR – Paranavaí – PR. e-mail: shalicaza@yahoo.com.br

3Cf. http://http:phet.colorado.edu/pt_BR/

disponibiliza uma série de aplicativos didáticos. A questão que se coloca é: por que

não realizar atividades experimentais virtuais e, quando possível, repeti-las

concretamente? Neste sentido, o papel do professor é conhecer estes aplicativos

disponíveis e contextualizá-los de forma criativa, identificando os conceitos

envolvidos, o grau de dificuldade e as metodologias que devem ser empregadas.

Quanto a esta possibilidade, as Diretrizes Curriculares do Paraná enfatizam

que o laboratório didático não é o único espaço para promover a aprendizagem

através de experimentos de Física: “Tais atividades não têm como único espaço

possível o laboratório escolar, visto que podem ser realizadas em outros espaços

pedagógicos como a sala de aula, e utilizar materiais alternativos aos convencionais”

(PARANÁ, 2008, p.76). Nesse contexto, podemos interpretar como material

alternativo, além daqueles de baixo custo que podemos confeccionar, o laboratório

de informática com acesso a laboratórios virtuais. Além da abertura observada nas

Diretrizes Curriculares, podemos mencionar também que os experimentos virtuais

não oferecem riscos e promovem a realização de experimentos em condições que

normalmente não teríamos na escola, por motivos estruturais ou motivos ditados

pela natureza do experimento. Ou seja, podemos citar como exemplo a presença da

resistência do ar ou da força de atrito que impedem de observarmos o movimento

relativo da queda livre entre corpos com massas ou geometrias diferentes ou a

primeira lei de Newton, respectivamente. A modelagem das leis da Natureza deve

ser compreendida antes de compreendermos a influência do meio.

Neste cenário, o uso da informática, pode ser utilizada como um recurso

metodológico que deverá ser implementado na escola de forma crescente ao longo

do tempo. O professor deve tomar o cuidado de incentivar o aluno a buscar, através

da observação, investigação e problematização os conceitos envolvidos num dado

fenômeno.

Portanto, também durante a experimentação, a problematização é essencial para que os estudantes sejam guiados em suas observações. E, quando o professor ouve os estudantes, sabe quais suas interpretações e como podem ser instigados a olhar de outro modo para o objeto em estudo [...]. Mesmo nas demonstrações, a participação pode ser ampliada, desde que o professor solicite que os estudantes apresentem expectativas de resultados, expliquem aqueles obtidos e os comparem aos esperados. (BRASIL, 1998, p.122).

Diante do exposto, este trabalho utiliza aplicativos virtuais e experimentos

reais para promover o interesse do aluno e assim, facilitar a aprendizagem.

A desmotivação pelo processo da aprendizagem, observada unanimemente

pelos professores é o resultado de várias situações que podem ou não estar na

responsabilidade dos agentes envolvidos na educação, como por exemplo,

problemas sociais, ou na metodologia de ensino do professor, o qual utiliza somente

o livro didático como recurso pedagógico ou pela falta de empenho em promover

aulas diferenciadas e motivacionais. Assim, a questão central tratada neste trabalho

foi utilizar as práticas de laboratório e o uso de ambientes virtuais como

metodologias possíveis para despertar o interesse e motivar o aluno a aprender e,

assim, contribuir para uma aprendizagem significativa. Os experimentos virtuais

foram realizados através dos simuladores, disponíveis no sítio Tecnologia

Educacional em Física (PhET- sigla em inglês)4 criado pela Universidade do

Colorado (EUA).

Temas como eletricidade, magnetismo, átomo, densidade, entre outros; foram

abordados com alunos do 9º ano período vespertino da Escola Estadual Vale do

Tigre Ensino Fundamental – no município de Nova Londrina estado do Paraná.

2. Fundamentação Teórica

As práticas de laboratório favorecem o ensino-aprendizagem e são uma

importante fonte de informação. Historicamente, são muitos os que discutem essas

possibilidades que levam à aprendizagem significativa deixando o ensinar diferente

do ato de simplesmente repassar os conteúdos.

A primeira dessas condições é naturalmente o recurso aos métodos ativos, conferindo-se especial relevo à pesquisa espontânea da criança ou do adolescente e exigindo-se que toda a verdade a ser adquirida seja reinventada pelo aluno, ou pelo menos reconstruída e não simplesmente transmitida. [...] é evidente que o educador continua indispensável, a título de animador, para criar as situações e armar os dispositivos iniciais, capazes de suscitar problemas úteis à criança, e para organizar, em seguida, contra exemplos que levem à reflexão e obriguem ao controle das soluções demasiado apressadas: o que se deseja é que o professor deixe de ser apenas um conferencista e que estimule a pesquisa e o esforço, ao invés de se contentar com a transmissão de soluções já prontas. (PIAGET, 1974, p. 18).

Quando propomos um experimento ao aluno, a principal função, não é só

repetir uma seqüência de procedimentos com o objetivo de chegar a um resultado já

pré-determinado, mas explorar todos os momentos, sentir o que sentiu pela primeira

4 Cf. http://phet.colorado.edu/pt_BR/ Acesso em 9 nov. 2013

vez quem o fez. Verificar se havia outras possibilidades de conclusão, as frustrações

do não dar certo ou o sucesso e as dificuldades encontradas. Na experimentação,

buscamos o algo a mais. Não é a repetição mecânica ou simples imitação do que já

foi comprovado que importa, mas as interações que ocorrem durante esse processo.

Nas atividades experimentais, é importante que os objetivos sejam

estabelecidos com antecedência. O professor deve testar antes e prever o que pode

dar errado, tanto nos aspectos físicos de materiais e uso do laboratório quanto nos

cognitivos no que diz respeito às conclusões que os alunos poderão chegar durante

esse processo de construção do conhecimento, acompanhando e redirecionando

caso perceba que os objetivos não estão sendo alcançados.

Os Parâmetros Curriculares Nacionais também dão sua contribuição de como

deve ser dirigidas as atividades experimentais no ensino de Ciências.

O simples “fazer” não significa necessariamente construir conhecimento e aprender Ciência. Assim, é muito importante que as atividades não se limitem a nomeações e manipulações de vidrarias e reagentes, fora do contexto experimental. É fundamental que as atividades práticas tenham garantido o espaço de reflexão, desenvolvimento e construção de idéias, ao lado de conhecimentos de procedimentos e atitudes. [...] Portanto, também durante a experimentação, a problematização é essencial para que os estudantes sejam guiados em suas observações. E, quando o professor ouve os estudantes, sabe quais suas interpretações e como podem ser instigados a olhar de outro modo para o objeto em estudo [...]. Mesmo nas demonstrações, a participação pode ser ampliada, desde que o professor solicite que os estudantes apresentem expectativas de resultados, expliquem aqueles obtidos e os comparem aos esperados. (BRASIL, 1998, p.122).

O momento da prática experimental é um momento de reflexão e discussão.

“As atividades experimentais possibilitam ao professor gerar dúvidas, problematizar

o conteúdo que pretende ensinar e contribuir para que o estudante construa suas

hipóteses” ( PARANÁ, 2008, p.72).

No entanto não é suficiente “usar o laboratório” ou “fazer experiências”, podendo mesmo esta prática vir a reforçar o caráter autoritário e dogmático do ensino de Ciências e, também, descaracterizar o empreendimento da Ciência. Atividades experimentais planejadas e efetivadas somente para “provar” aos alunos leis e teorias são pobres relativamente aos objetivos de formação e apreensão de conhecimento básico em Ciências. (DELIZOICOV, 1990, p. 22).

O fato de ter um laboratório e de usá-lo, não significa que o problema da

aprendizagem em Ciências está resolvido, pois esse usar pode estar ligado mais a

repetição de experimentos do que a transformação e as interações que deveriam

ocorrer entre o aluno e o conhecimento científico. A falta dos laboratórios de

Ciências na escola ainda é uma justificativa entre muitos professores para

deficiência no ensino dessa disciplina.

A necessidade de aulas práticas, para tornar o ensino das Ciências mais ativo e relevante, tem sido uma constante nas propostas de inovação. Embora as características e objetivos das aulas tenham sido modificados no decorrer do tempo, passando-se de atividade puramente demonstrativas ou de repasse de informações para atividades de investigação coletiva ou individual de problemas que se constituem em pequenos projetos, uma justificativa sempre presente para explicar a deficiência do ensino é a inexistência de laboratórios. (KRASILCHIK ,1987, p. 49).

O uso do laboratório é importante, mas a sua ausência no ambiente escolar

não impede a prática de atividades experimentais que podem ser realizadas em

outros ambientes como a sala de aula ou o laboratório de informática. O uso de

materiais alternativos pode levar o aluno a estimular a criatividade e explorar novas

possibilidades, sendo muitas as vantagens da atividade experimental em relação à

atividade teórica.

De acordo com as Diretrizes Curriculares de Ciências do Estado do Paraná,

“O estudante pode desenvolver observações e superar a simples constatação de

resultados, passando para construção de hipóteses que a própria observação

possibilita”. (PARANÁ, 2008, p.76).

As inovações tecnológicas estão ocorrendo nos mais variados campos,

mudando a nossa maneira de pensar e agir, influenciando até mesmo o nosso modo

de vida. Enquanto no passado a pesquisa era feita em livros e em bibliotecas, hoje é

feita pela internet. A comunicação era feita por carta, hoje é por e-mail. Já há uma

discreta tendência de substituir os livros por tablets, acessando-os a qualquer

momento e uma grande variedade de conteúdo. A informatização chega à escola o

que implica novas metodologias de ensino e um olhar diferente por parte dos

professores.

A presença do laboratório de informática na escola, não garante que ocorra

uma grande transformação no rendimento escolar. É necessário que o professor

tenha domínio da sua disciplina e da informática para conseguir modificar a sua

metodologia de trabalho. Saber informática sem um aperfeiçoamento constante

também não resolve. “Pela primeira vez na história da humanidade, a maioria das

competências adquiridas por uma pessoa no início de seu percurso profissional

estarão obsoletos no fim de sua carreira”. (LÉVY, 1999, p.157).

Os avanços tecnológicos têm feito o professor sentir um descompasso entre o

que sabe e o que já mudou nos últimos anos.

A melhora no processo do uso deste tipo de recurso só será possível com o conhecimento e o aperfeiçoamento constante por parte dos profissionais envolvidos com a área de ensino. Sem a experiência e o conhecimento do que é possível fazer através do uso do computador, muito pouco pode ser melhorado em relação ao ensino baseado na pura transmissão de informação. (YAMAMOTO; BARBETA, 2001, p. 224).

Um outro ponto a ser observado é a implicação do não uso dessa tecnologia

que significaria uma perda de oportunidade para o aluno e um desperdício do

investimento, já que essa tecnologia tem um tempo de validade, visto que se tornará

obsoleto com o passar do tempo. Assim, é importante que os professores estejam

atentos às inovações tecnológicas e à formação continuada.

A formação de professores para implantar as transformações pedagógicas almejadas exige uma nova abordagem que supere as dificuldades em relação ao domínio do computador e ao conteúdo que o mesmo ministra. Os avanços tecnológicos têm desequilibrado e atropelado o processo de formação, fazendo com que o professor sinta se eternamente no estado de “principiante” em relação ao uso do computador na educação. (VALENTE, 1999, p. 25).

A tecnologia é uma realidade nas escolas. Um professor preparado somado

a disponibilidade do uso desses recursos pode significar uma grande transformação.

“Com as tecnologias, podemos flexibilizar o currículo e multiplicar os espaços, os

tempos de aprendizagem e as formas de fazê-lo”. (MORAN, 2012, p. 45).

É crescente o uso do computador como metodologias visando uma nova

forma de aprender e de auxiliar o aluno em seu aprendizado. Entre estas

metodologias, meios de ensinar e aprender destaca-se o uso de simuladores que de

certa forma quando se trata de experimentos pode ser considerado alternativo, visto

que os experimentos podem ser realizados em ambientes virtuais. Estes

simuladores podem ser acessados no laboratório de informática via internet ou

instalados pelo professor para serem utilizados em suas aulas.

Outro nível de interatividade do computador refere-se ao uso de programas específicos disponíveis no mercado [...]. A simulação de experimentos tem a grande vantagem de economizar esforços e ampliar possibilidades, permitindo conferir dados entre várias escolas. Mas jamais deve ser tomada como alternativa definitiva para a realização de experimentos reais, nos quais os estudantes planejam, executam, medem e coletam informações de forma concreta. (BRASIL, 1998, p. 129).

O uso de simuladores apresenta muitas vantagens quando comparado à

prática real, sendo indicado principalmente nos casos que venham colocar o aluno

em contato com materiais que possam colocar em risco a sua integridade física e em

situações em que a escola não dispõe de materiais de consumo ou equipamentos

tecnológicos adequados à experimentação, além de propiciar um ambiente similar

aos de um laboratório real .

Na área das ciências, o microcomputador pode simular experimentos e sistemas naturais. A simulação, por exemplo, de um laboratório de química pode adicionar uma série de perspectiva ao trabalho pedagógico, reduzindo, ao mesmo tempo, o custo e a periculosidade, pois permite estudar, com razoável realismo, eventos e processos que, devido ao seu custo elevado ou alto grau de periculosidade, ou ainda a outras razões, normalmente não estão ao alcance da investigação e do conhecimento da maior parte das crianças. Em uma simulação, reagentes químicos podem ser “misturados” e o efeito dessa mistura pode ser visto instantaneamente, na tela do microcomputador, com economia de dinheiro, risco e tempo para escola. A possibilidade de erros de procedimentos e medidas é consideravelmente diminuída nesse caso. Hipóteses complexas podem ser testadas com bastante facilidade. Tudo isso fala a favor da simulação pelo microcomputador como um importante recurso para o processo de ensino aprendizagem. (CHAVES; SETZER, 1988, p. 46-47).

Outra vantagem dos simuladores é o poder de fazer e refazer, observar o que

ocorreu atentamente alterando as variáveis inúmeras vezes. Alguns simuladores são

tão fáceis de utilizar que se torna intuitivo, levando o aluno a agregar conhecimentos

e a testar hipóteses muito rapidamente. Problemas e dúvidas que surgem durante a

experimentação e que não estavam previstos, podem ser revistos, reiniciados e

remodelados de acordo com a proposta do professor. Dúvidas e questionamentos

que só surgem quando amadurecemos o conhecimento, também podem ser

testadas e verificadas fora do ambiente escolar, já que o programa pode ser

acessado de casa, via internet.

Um modelo digital não é lido ou interpretado como um texto clássico, ele geralmente é explorado de forma interativa. Contrariamente a maioria das descrições funcionais sobre o papel ou aos modelos reduzidos analógicos, o modelo informático é essencialmente plástico, dinâmico, dotado de uma certa autonomia de ação e reação.[...]. A manipulação dos parâmetros e a simulação de todas as circunstâncias possíveis dão ao usuário do programa uma espécie de intuição sobre as relações de causa e efeito presentes no modelo. Ele adquire um conhecimento por simulação do sistema modelado, que não se assemelha nem a um conhecimento teórico, nem a uma experiência prática, nem ao acúmulo de uma tradição oral. (LEVY, 2010, p. 122-124).

Assim como nas práticas reais é importante salientar que o que importa para

a aprendizagem significativa é a interação no momento da experimentação e não

simplesmente o uso do software. O aluno deve estar vivenciando a prática e

contextualizando com situações reais confrontando esse novo saber com o seu para

concretizar um novo saber elaborado.

O computador pode ser um importante recurso para promover a passagem da informação ao usuário ou facilitar o processo de construção de conhecimento. No entanto, por intermédio da análise do software, é possível

entender que o aprender (memorização ou construção do conhecimento) não deve estar restrito ao software, mas à interação aluno-software. Como foi mostrado por Piaget, o nível de compreensão está relacionado com o nível de interação que o aprendiz tem com o objeto e não com o objeto em si . (VALENTE, 1999, p. 90).

O uso de simuladores em computador como forma alternativa das atividades

experimentais é importante, mas não deve ser regra. O aluno não pode ser privado

das atividades experimentais reais, mesmo porque não encontramos tudo que

necessitamos em simuladores. Logo, o professor deve usar do bom senso quanto ao

uso desse recurso.

Esse recurso, porém, não pode nem deve substituir totalmente o trabalho no laboratório. O aluno nunca vai aprender, no microcomputador, a acender um fogareiro, ou a aquecer de fato uma proveta. Isto significa que as simulações pelo microcomputador devem ser utilizadas como um complemento, e nunca como uma substituição total do trabalho no laboratório. (CHAVES; SETZER, 1988, p. 44).

O desafio desse projeto foi buscar formas de atrair o aluno para o

conhecimento de uma forma diferenciada. Segundo Moran (2012):

O conhecimento acontece quando faz sentido, quando é experimentado, quando pode ser aplicado de alguma forma ou em algum momento. O conhecimento, numa sociedade conectada e multimídia, edifica-se melhor no equilíbrio entre atividades individuais e grupais, com muita interação e práticas significativas, refletidas e aplicadas. O conhecimento constrói-se de constantes desafios, de atividades significativas que excitem a curiosidade, a imaginação e a criatividade. (MORAN, 2012, p. 45).

3. Metodologia

O presente trabalho foi realizado com duas turmas do 9º ano do ensino

fundamental da Escola Estadual Vale do Tigre, localizada no município de Nova

Londrina - PR. No desenvolvimento do trabalho, ocorreram aulas de Ciências

diferenciadas pelo fato dos alunos aprofundarem os conhecimentos científicos ou

terem o primeiro contato através de práticas de laboratório em sala de aula ou no

laboratório de informática associadas ao uso de simuladores. Durante a introdução

de um dado conteúdo o aluno sempre recebia questionamentos e desafios

impressos para responder no momento das atividades, dessa forma confrontava o

seu saber com o conhecimento científico testando, analisando e tirando suas

conclusões. Através de atividades ora reais, manuseando individualmente ou em

grupo e, ora virtuais em terminais de computador utilizando laboratórios virtuais. O

aluno interagia com experimentos relacionados aos conteúdos abordados como se

estivesse em um laboratório só seu.

No primeiro momento do projeto foi apresentado aos alunos o laboratório de

informática e realizada uma atividade já com o simulador para que os alunos

vivenciassem essa nova forma de aprender.

Ao fim desse primeiro momento, foi aplicado um questionário investigativo.

Com o objetivo de avaliar o nível de conhecimento do aluno sobre informática e uso

da internet, se ele possui essa tecnologia em sua casa ou se já vinha usando-a na

escola, além de servir como guia e ponto de partida para a aplicação da unidade

didática e para enriquecer os dados sobre as características do público alvo.

Sobre as aulas de Ciências nos anos anteriores, responda:

1. Durante as aulas de Ciências, os professores têm trabalhado no laboratório de

Ciências? ( ) sim ( ) não ( ) às vezes

2. Durante as aulas de Ciências, os professores têm trabalhado práticas em sala de

aula ? ( ) sim ( ) não ( ) às vezes

3. Durante as aulas de Ciências, os professores têm trabalhado com vídeos que

demonstram práticas de Ciências ou relacionados ao conteúdo estudado ?

( ) sim ( ) não ( ) às vezes

4. Durante as aulas de Ciências, os professores têm trabalhado no laboratório de

informática para realizar atividades de Ciências? ( ) sim ( ) não ( ) às vezes

5. Você possui computador em sua casa? ( ) sim ( ) não

6. Você possui internet em sua casa? ( ) sim ( ) não

7. Você gostaria de trabalhar com o computador? ( ) sim ( )não

8. Se você já usa internet no computador ou celular, o seu uso é mais direcionado:

( ) jogos ( ) filmes ( ) redes sociais (facebook ou outras) ( ) e-mail

9.Você já trabalhou com simuladores de laboratório de Ciências em computadores

antes desse projeto? ( ) sim ( ) não

10. Você sentiu muita dificuldade em interagir com o simulador pela primeira vez?

( ) sim ( ) não

Nos momentos que se seguem a metodologia foi sempre a mesma, ou seja,

material impresso com questionamentos para levar o aluno a uma reflexão, um

confronto do que ele sabe com o conhecimento científico elaborado que agora é

apresentado e testado, comparado e verificado com experimento ora reais em

laboratórios de Ciências ou na sala de aula, ora nos laboratórios de informática

usando os simuladores.

Segue uma das atividades implementada no projeto e que se destacou na

análise feita pelo Grupo de Trabalho em Rede (GTR). Esta atividade demonstra bem

a dinâmica da metodologia utilizada na implementação do projeto.

5º ATIVIDADE - DENSIDADE

Conteúdo: Massa, volume, relação massa volume, densidade.

Tempo previsto: 2 horas-aula.

Objetivo: Auxiliar os alunos a compreenderem o que é densidade, massa e volume

e as relações dessas grandezas com a flutuação.

Metodologia: Atividade experimental. Uso de simulador em laboratório de

informática.

Materiais: Caneta, lápis, borracha, papel para anotações, computador já com o

programa Densidade do PhET instalados (figura 1)

Figura 1 – Simulador (Densidade).

Fonte: Imagem elaborada pelo autor da página do PhET na internet.5

Atividades

Programa: PhET (Densidade).

Janela utilizada: Mistério.

Obs.: Clique sobre os blocos e arraste para movê-los. Ative a opção mostrar tabela

para verificar a densidade de vários materiais.

5 Cf. http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/density. Acesso em 9 nov. 2013.

Atividade dirigida - a ser realizada pelo aluno no momento em que interage

com o programa e discute com os colegas e professor sobre o conteúdo

estudado.

1) Pense rápido e responda o que pesa mais, 1 kg de ouro ou 1 kg de algodão?

Para a questão que se segue, ative apenas na opção blocos no canto superior

direito o item Mistério.

2) Tente identificar cada bloco apresentado pelo simulador. Para isso, complete o

quadro abaixo fazendo a coleta de dados, calcule a densidade e compare com a

tabela de densidade fornecida pelo programa.

Quadro 1 – Coletando dados para análise da densidade

Objeto Massa Volume Densidade Material

Bloco A

Bloco B

Bloco C

Bloco D

Bloco E

Fonte: Quadro elaborado pelo autor.

Para a questão que se segue, ative apenas na opção custom no canto superior

direito e material no canto superior esquerdo.

3) Vamos analisar a flutuação. Considere o recipiente com água de densidade 1

kg/L. Complete o quadro abaixo. Para isso, teste cada material do quadro abaixo,

coloque-os na água, anote a sua densidade e descreva o seu comportamento.

Quadro 2 – Coletando dados para análise de flutuação

Material Densidade Densidade da água Afunda / Flutua

Isopor 1

Gelo 1

Madeira 1

Tijolo 1

Alumínio 1

Fonte: Quadro elaborado pelo autor.

4) Analisando a tabela anterior, qual a condição para que o objeto afunde ou flutue

na água quando comparamos a sua densidade?

5) Se o mesmo experimento fosse realizado com óleo de densidade 0,89 g/cm3,

quais materiais afundariam?

6) Baseado no que você estudou, considere que o álcool tem densidade 0,8 g/cm3,

água 1 g/cm3 e o gelo 0,9 g/cm3. Explique o comportamento do gelo quando

colocado em um copo com água e em um copo com álcool.

Fazer o experimento do ovo que afunda na água sem sal e flutua na água com

sal.

7) Partindo das observações feitas, descreva o que aconteceu. Explique usando o

conceito de densidade e flutuação.

As primeiras práticas e experimentos que foram executadas em sala de aula

apresentaram resistência por parte de alguns alunos em realizá-las e principalmente

na conclusão de cada atividade para responder os questionamentos apresentados.

O fazer, analisar, concluir e responder não eram práticas comuns ao grupo, esse

desempenho foi melhorado com o andamento do projeto.

Foi perceptível que alguns alunos apresentaram diferenças na observação e

interpretação dos fenômenos quando estas eram realizadas na sala e repetidas nos

simuladores no laboratório de informática.

Havendo situações em que os alunos entendiam melhor ora com os

simuladores e ora com as práticas manipulando os materiais. Mesmo assim, a

grande maioria preferia a realização das atividades utilizando o laboratório de

informática.

4. Depoimento da aplicabilidade da metodologia avaliada pelo grupo de

trabalho em rede (GTR-2014)

Os Grupos de Trabalho em Rede – GTR constituem uma atividade do

Programa de Desenvolvimento Educacional – PDE, que se caracteriza pela

interação virtual entre os professores PDE e os demais professores da Rede Pública

Estadual.

Durante as discussões nos estudos sobre o projeto, grande parte dos

professores não conhecia os simuladores e as potencialidades deste recurso

presente nos laboratórios de informática da escola.

Segue contribuições postadas pelos integrantes do GTR (Grupo de Trabalho

em Rede).

“Muitas vezes, porém não é possível demonstrar na vida real o evento

ocorrendo, pode ser demorado, oneroso ou mesmo perigoso, nessas situações o

uso de ambientes virtuais se torna uma ferramenta super importante” (Lapa - PR).

“A Produção Didática propõe formas e metodologias diferenciadas que podem

ser desenvolvidas na escola que atuo, pois são experimentos de baixo custo e que

podem ser realizados em sala de aula ou no laboratório de informática. Através de

experimentos o educando passa a gostar e ver a Ciência mais próxima e que faz

parte de seu cotidiano, fazendo com que eles busquem o conhecimento científico de

maneira mais prazerosa”. (Francisco Beltrão - PR).

“Quanto aos simuladores, além de complementar a aprendizagem, abrem um

novo horizonte no tocante a tecnologia, pois a maioria dos alunos até a dominam,

mas não a utilizam para pesquisar ou buscar conhecimento científico, mas

normalmente para informações e interação em redes sociais”.(Guarapuava- PR)

“A experimentação visa despertar e manter o interesse dos alunos, envolver

os estudantes em investigações científicas, desenvolver a capacidade de resolver

problemas, compreender conceitos básicos, comparar crenças pessoais com

compreensão científica, compreender as funções que exercem na Ciência, como

são elaboradas e testadas as hipóteses e teorias e desenvolver habilidades,

individualmente ou em grupo. A presente produção didática traz atividades lúdicas e

informativas que enriquecem o conhecimento e despertam o interesse por

fenômenos naturais. Para as escolas que possuem laboratórios, essas práticas têm

um lugar insubstituível nas aulas de Ciências, pois permitem que os alunos tenham

contato direto com os fenômenos, manipulando materiais e equipamentos,

desafiando sua imaginação e raciocínio. As simulações buscam a atenção dos

alunos, e os envolvem em situações-problema com relação as quais devem tomar

decisões e prever consequências, de maneira lúdica e dinâmica. Com elas o aluno

pode caracterizar o problema, coletar informações pertinentes para a análise do

problema, avaliar a importância das informações obtidas, decidir e testar a validade

da decisão, enfim, o aluno passa por todas as etapas do processo de

avaliação”.(Medianeira – PR)

Em momentos diferenciados do GTR os professores questionavam discutiam,

e a medida que testavam as simulações se convenciam das novas possibilidades e

da viabilidade do uso desta metodologia.

A implementação das práticas de Ciências em simuladores chamou atenção

do grupo a ponto de que os questionamentos e discussões eram mais direcionados

aos simuladores.

As maiores dificuldades dos participantes, segundo relatos de alguns, foram

muitas vezes a falta de estrutura (laboratórios de informática com poucos

computadores), falta de funcionários para facilitar o acesso ao laboratório de

informática, poucos computadores funcionando.

Após a implementação do projeto foi aplicado outro questionário investigativo

a fim de verificar as impressões que o mesmo deixou para o aluno e contribuir para

a conclusão da análise deste trabalho.

Sobre as práticas de laboratório em ambientes reais e virtuais:

1) Na sua concepção, o uso de práticas de laboratório de Ciências e simuladores

(laboratórios virtuais) no laboratório de informática contribuem para o aprendizado

dos alunos? ( ) sim ( ) não

2) As aulas com práticas de Ciências e uso de simuladores despertam mais a busca

pelo saber do que aulas somente com livro didático, quadro e giz?

( ) sim ( ) não

3)Você se sentiu mais atraído por aulas que trabalhavam em simuladores no

laboratório de informática do que aulas que trabalham somente com quadro, giz e

livro didático?

( ) sim ( ) não

4) Você se sentiu mais atraído por aulas que trabalhavam com práticas de Ciências

com materiais de baixo custo do que aulas que trabalham somente com quadro, giz

e livro didático?

( ) sim ( ) não

5) As aulas com práticas de Ciências são mais atrativas do que aulas com

simuladores em laboratórios de informática ?

( ) sim ( ) não

6) O uso de recursos diferenciados como aulas práticas de Ciências e laboratórios

virtuais pode melhorar a compreensão sobre os assuntos trabalhados?

( ) sim ( ) não

7) Durante a implementação do projeto você percebeu melhoras na sua habilidade

quanto ao uso de computadores e usos de simuladores?

( ) sim ( ) não

5. Resultados

Na análise de resultados obtidos através dos primeiros questionamentos para

conhecer melhor o perfil do grupo que seria trabalhado percebe-se um percentual

baixo de alunos que vem tendo uma metodologia com atividades experimentais em

suas aulas de Ciências.

Tabela 1: Análise dos resultados obtidos sobre as questões aplicadas ao grupo de alunos no qual foi desenvolvido o Projeto – Questionamentos aplicados antes da realização das atividades experimentais.

Questões Sim Não Às Vezes

Nº % Nº % Nº %

1. Durante as aulas de Ciências, os professores têm trabalhado no laboratório de Ciências?

5

11

29

66

10

23

2. Durante as aulas de Ciências, os professores têm trabalhado práticas em sala de aula ?

5

11

32

73

7

16

3. Durante as aulas de Ciências, os professores têm trabalhado com vídeos que demonstram práticas de ciências ou relacionados ao conteúdo estudado ?

19

43

6

14

19

43

4. Durante as aulas de Ciências, os professores têm trabalhado no laboratório de informática para realizar atividades de Ciências?

5

11

28

64

11

25

5. Você possui computador em sua casa?

24

55

20

45

-

-

6 .Você possui internet em sua casa?

19

43

25

57

-

-

7. Você gostaria de trabalhar com o computador?

37

84

7

16

-

-

8. Você já trabalhou com simuladores de laboratório de Ciências em computadores antes desse projeto?

1

2

43

98

-

-

9. Você sentiu muita dificuldade em interagir com o simulador pela primeira vez?

14

32

30

68

-

-

Fonte: Édes Leite Cavalcante

Deste primeiro levantamento, destaca-se que 55% dos alunos têm

computador em casa, enquanto 45% não têm, entre todos os alunos que

participaram somente 43% possui internet em seu domicílio. De todos os

participantes apenas um alega já ter trabalhado com simuladores, ficando bem claro

o baixo índice de utilização dessa metodologia. Por fim, a atração pela tecnologia se

torna evidente quando 84% afirmam que gostariam de trabalhar conteúdos de

Ciências em simuladores nos laboratórios de informática.

Na análise dos resultados sobre o uso de práticas de laboratório e ou

simuladores virtuais num segundo momento após a implementação do projeto os

alunos se mostraram favoráveis em muitos aspectos quando da utilização desta

metodologia.

Tabela 2: Análise dos resultados obtidos sobre a implementação do projeto com questionamentos apresentados aos alunos participantes – Questões aplicadas após a realização das atividades experimentais.

Questões

Sim Não

Nº % Nº %

1) Na sua concepção, o uso de práticas de laboratório de Ciências e simuladores (laboratórios virtuais) no laboratório de informática contribuem para o aprendizado dos alunos?

40

100

0

0

2) As aulas com práticas de Ciências e uso de simuladores despertam mais a busca pelo saber do que aulas somente com livro didático, quadro e giz?

39

98

1

2

3)Você se sentiu mais atraído por aulas que trabalhavam em simuladores no laboratório de informática do que aulas que trabalham somente com quadro, giz e livro didático?

36

90

4

10

4) Você se sentiu mais atraído por aulas que trabalhavam com práticas de Ciências com materiais de baixo custo do que aulas que trabalham somente com quadro, giz e livro didático?

35

87

5

13

5) As aulas com práticas de Ciências são mais atrativas do que aulas com simuladores em laboratórios de informática ?

10

25

30

75

6) O uso de recursos diferenciados como aulas práticas de ciências e laboratórios virtuais pode melhorar a compreensão sobre os assuntos trabalhados?

35

87

5

13

7) Durante a implementação do projeto você percebeu melhoras na sua habilidade quanto ao uso de computadores e usos de simuladores?

36

90

4

10

Fonte: Édes Leite Cavalcante

Após a implementação, os resultados dos questionamentos acima

demonstram que 100% dos alunos afirmam que o uso de simuladores contribui para

o aprendizado do aluno, 98% afirmam que o uso de práticas de Ciências e

laboratório de informática com simuladores despertam mais a busca pelo saber que

a utilização somente do livro didático, giz e lousa e ainda que entre as práticas de

laboratório de Ciências com materiais de baixo custo e o uso de simuladores no

laboratório de informática 25% preferem práticas de laboratório de Ciências com

manipulação de materiais e 75% preferem o uso de simuladores.

6. Considerações Finais

É fato notório o crescente uso de tecnologias nas mais diversas áreas.

Estamos diante de uma geração de alunos que vivenciam este avanço tecnológico,

cabendo à escola buscar adaptações dos processos metodológicos.

Quanto ao nosso questionamento inicial: As práticas de laboratório e o uso de

ambientes virtuais podem ser utilizados como uma metodologia para despertar

o interesse pelo aprender e, assim, contribuir para uma aprendizagem

significativa?

Os resultados obtidos indicam que sim, as atividades experimentais

contribuem para o aprendizado e desperta o interesse pelo aprender, pois entre os

vários aspectos observados o que mais chama a atenção é a participação efetiva da

grande maioria do grupo buscando o conhecimento através das interações

principalmente no uso de laboratório de informática trabalhando simuladores em

ambientes virtuais.

O estudo também demonstra a importância desta metodologia na inclusão

digital e a iniciação do aluno nesse mundo, ciente de que estas máquinas,

associadas à programas e orientações de professores, também são ferramenta que

contribuem para o aprendizado.

REFERÊNCIAS

BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros curriculares nacionais terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental: Ciências Naturais / Secretaria de Educação Fundamental. – Brasília: MEC/SEF, 1998. Disponível em <http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencias.pdf>. Acesso em 20 mar. 2013. CHAVES, Eduardo O. C. e SETZER Valdemar W. O uso de computadores em escolas; Fundamentos e críticas; Scipione, 1988.

DELIZOICOV, Demétrio; ANGOTTI, J. A. P. Metodologia do ensino de ciências. São Paulo: Cortez, 1990. KRASILCHIK, Myriam. O professor e o currículo das ciências. São Paulo: EPU/Edusp, 1987. LÉVY, Pierre. As tecnologias da inteligência: O futuro do pensamento na era da informática. 2. ed. Rio de Janeiro: Nova Fronteira. 2010. LÉVY, Pierre. Cibercultura. São Paulo: Editora 34,1999. MORAN, José Manuel. A educação que desejamos: Novos desafios e como chegar lá. Campinas. SP: Papirus, 2012. PARANÁ. Diretrizes Curriculares de Ciências para o Ensino Fundamental. Curitiba, SEED, 2008. PIAGET, Jean. Para onde vai a educação? Tradução de Ivette Braga, 2. ed. Rio de Janeiro: José Olympio, 1974. Physics Education Technology. PhET Interactive Simulations. Universidade do Colorado. Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/. Acesso em 9 nov. 2013. VALENTE, José Armando. O computador na sociedade do conhecimento. Campinas Unicamp/NIED, 1999. YAMAMOTO Issao e BARBETA Vagner Bernal. Simulações de experiências como ferramentas de demonstração virtual em aulas de teoria de Física. Revista Brasileira de Ensino de Física. São Paulo: SBF, v.23, nº02, p. 215-225, 2001. Disponível em: <http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/v23_215.pdf>. Acesso em 20 mar. 2013.