A Integraçao de um Ambiente de Modelagem Computacional Quantitativo no Estudo do Fenômeno de Colisoes

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## A INTEGRAÇÃO DE UM AMBIENTE DE MODELAGEM COMPUTACIONAL QUANTITATIVO NO ESTUDO DO FENÔMENO DE COLISÕES

Mariana Rampinelli Fernandes [mariana@modelab.ues.br] a Laércio Ferracioli [laércio@modelab.ufes.br] a

a ModeLab, Universidade Federal do Espírito Santo

Os constantes avanços da tecnologia da informação e comunicação e da tecnologia da imagem estimulam o debate sobre sua integração aos processos de ensino e aprendizagem. Nessa perspectiva, essa integração pode ser construída a partir do conceito de modelagem computacional. No entanto, a utilização desse conceito no contexto educacional demanda o delineamento de uma investigação tanto do desenvolvimento de atividades de modelagem quanto sua efetiva utilização em sala de aula. Nesse contexto, foi oferecido p elo departamento de Física da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) um curso de extensão cujo objetivo foi promover o uso da modelagem computacional quantitativa no desenvolvimento de atividades relacionadas a tópicos de Mecânica. O último dos cinco módulos desse curso, objeto de estudo desse artigo, abordou o tópico Colisões e foi estruturado em três partes: um questionário sobre conceitos relacionados ao tema, uma atividade semi-expressiva e uma atividade exploratória, na qual os alunos exploraram um módulo educacional desenvolvido a partir da modelagem computacional quantitativa. Esse módulo construído no ambiente de modelagem computacional STELLA foi estruturado a partir de uma experiência da disciplina Física Experimental I do Departamento de Física da UFES, e abordou conceitos relacionados ao tema Colisão: conservação do momento linear e da energia cinética. O módulo educacional foi estruturado de modo a promover a exploração de diferentes propostas de modelo para o fenômeno em estudo bem como alterar os valores de algumas variáveis pré-definidos no módulo para análise do sistema sob novas perspectivas. A análise de dados foi realizada a partir das respostas dos alunos aos passos de construção de modelo e da seqüência de versões dos modelos construídos, ambos durante a atividade semi-expressiva. Desse modo, os resultados da análise mostram que os alunos evoluíram ao longo do curso de modelagem, sendo que, ao final, a maioria dos estudantes demonstrou a habilidade de identificar o sistema a ser estudado e o fenômeno de interesse . No entanto, os alunos tendem usar conexões inadequadas entre variáveis do sistema de modo representar fórmulas matemáticas em seus modelos. Os resultados indicam também dificuldades dos estudantes em traduzir as variáveis físicas relevantes para o desenvolvimento do modelo para a linguagem de Diagrama de Fluxo e, muitas vezes, tendem a representar as variáveis que consideraram mais importantes como variáveis do tipo taxa ou do tipo nível . Quanto à atividade exploratória, os alunos mostraram-se interessados pelo trabalho com o módulo educacional e pelos resultados obtidos a partir da simulação dos modelos desse módulo. Esses fatos mostram que o trabalho com modelagem computacional não é trivial e demanda a adequada preparação de alunos e professores, no entanto, pode ser uma estratégia promissora se adequadamente estruturada.

Apoios: CNPq e FACITEC - Fundo de Apoio à Ciência e Tecnologia do Conselho Municipal de Ciência e Tecnologia do Município de Vitória, ES.