Portal de Eventos do IFRS, Mostra Técnico-Científica 2018 - Campus Bento Gonçalves

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Design experimental no ensino de Física via simulação computacional no software Algodoo: uma abordagem da refração da luz
Ramon Wagner

Última alteração: 01-02-2019

Resumo


A pesquisa voltada ao ensino e a aprendizagem de Ciências tem se debruçado sobre uma variedade de temas, explorando desde as discussões sobre referenciais teóricos e metodológicos até aspectos mais práticos das salas de aula. Nesse amplo espectro de investigação, destacam-se nos últimos anos estudos centrados em questões relacionadas à interdisciplinaridade, perspectiva Ciência-Tecnologia-Sociedade e questões sociocientíficas, ensino de História e Filosofia da Ciência, atividades experimentais e uso de tecnologias da informação e comunicação. Este trabalho, voltado ao ensino e aprendizagem da Física, envolve uma metodologia de ensino baseada em atividades experimentais, com foco na simulação computacional. As atividades experimentais, ao despertarem o interesse dos estudantes podem ser tomadas como um rico contexto para o estudo da Física, envolvendo desde questões cotidianas até sistemas mais particulares. No âmbito do projeto de ensino “Prática docente orientada no Ensino de Física: uma estratégia de aproximação de contextos de formação”, partiu-se de uma dificuldade por parte da equipe na realização de uma atividade experimental para contextualização de um fenômeno da óptica geométrica: a refração da luz em meios líquidos e sua relação com a concentração de soluções. Ao explorar o fenômeno da refração considerando as variações na composição do meio por onde se propaga a luz, abre-se espaço para o diálogo interdisciplinar entre a Física e a Química. A partir de uma análise de livros utilizados no ensino de ambas as disciplinas constatou-se que cada uma das áreas explora o tema limitando-se aquilo que considera pertencer à sua área de conhecimentos específicos, o que é característico do tratamento disciplinar de conteúdos. No ensino da Física, por exemplo, o estudo da refração da luz limita-se aos casos envolvendo sistemas simples de lentes e prismas. As dificuldades para realização de uma atividade experimental para o estudo da relação entre a refração da luz e a concentração de soluções com equipamentos mais simples utilizados no estudo da óptica geométrica, sinalizou para uma importante questão de investigação e intervenção didática. Para isso, recorremos à simulação computacional no software Algodoo, que possibilita a realização de atividades do tipo mão na massa. Nessas atividades os estudantes têm a oportunidade de projetar os próprios experimentos, explorando diferentes arranjos com as ferramentas disponíveis e visualizando, na forma de animações, os resultados obtidos. Isso não apenas diminui a abstração envolvida, mas desperta habilidades de criação, estimula o aprendizado do tema em estudo e aproxima os estudantes das novas tecnologias. O software permite explorar diversas situações envolvendo temas de Óptica Geométrica e Mecânica (leis de Newton, sistemas com e sem atrito, representação de vetores, movimento harmônico simples, entre outros). A busca por um arranjo experimental que possibilitasse o estudo da relação entre a refração da luz e a concentração de soluções acabou apontando para outras possibilidades, como o estudo de arranjos ópticos mais complexos, extrapolando as situações tradicionalmente exploradas nos livros didáticos. A continuidade desse estudo se dá no desenvolvimento de uma unidade didática baseada na simulação via Algodoo para intervenção em sala de aula nas turmas do Ensino Médio do Campus Bento Gonçalves.

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