DESENVOLVIMENTO DE APLICATIVO DE FÍSICA INSERIDO NAS DISCIPLINAS EXPERIMENTAIS - O USO DE TECNOLOGIAS PARA A CONSTRUÇÃO DE RELATÓRIOS.

## DESENVOLVIMENTO DE APLICATIVO DE FÍSICA INSERIDO NAS DISCIPLINAS EXPERIMENTAIS - O USO DE TECNOLOGIAS PARA A CONSTRUÇÃO DE RELATÓRIOS.

## DEVELOPMENT OF PHYSICAL APP INSERTED IN EXPERIMENTAL COURSE - THE USE OF TECHNOLOGIES FOR THE CONSTRUCTION OF REPORTS.

Thayllo Costa Oliveira , José Erinaldo da Fonsêca 1 1

1 Centro Universitário Hermínio Ometto - UNIARARAS, Araras, SP

## Resumo

O ensino através de aulas práticas é uma estratégia que envolve atividades centradas no aluno, possibilitando o desenvolvimento da autonomia e da capacidade de tomar decisões, de avaliar e de resolver problemas. Aprender a investigar consiste em aprender a observar, planejar, levantar hipóteses, realizar medidas, interpretar dados, refletir e construir explicações de caráter teórico 1 para um determinado fenômeno. Primeiramente é necessário que o aluno entenda o porquê de estar investigando o fenômeno apresentado . 2 Desenvolver a compreensão de conceitos utilizando atividades investigativas é uma forma de levar o aluno a participar do processo de aprendizagem e sair de uma postura passiva. Sabe-se que em alguns casos, os alunos possuem dificuldades em se reunir para discutir e analisar os dados colhidos numa aula experimental. Sendo assim, esse trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um aplicativo como suporte para a redação de relatórios para as atividades experimentais da disciplina de física I (mecânica). Pretende-se disponibilizar um modelo com o qual o aluno poderá escrever um relatório de forma clara e sucinta. Além disso, essa ferramenta tecnológica contextualizada pode facilitar a conexão entre os participantes do grupo promovendo discussões e a execução do projeto. Portanto, ter um modelo para a escrita de relatórios pode ajudar a alcançar um resultado final de excelência.

Palavras-chave : aplicativo móvel, laboratório de física, relatório.

## Abstract

Teaching through practical lessons is a strategy that considers the activities focused on students. It allows the development of autonomy and also problemsolving and decision-making skills. Learning to investigate involves learning to observe, plan, make hypothesize, perform measurements, interpret data, reflect and provide theoretical explanations for a given phenomenon. First of all, it is necessary that the student understands why he is investigating the presented phenomenon. Development of conceptual understanding through investigation is a way to get students to participate in the learning process instead of remaining in their usual passive posture. It is known that sometimes it is difficult for students to schedule a meeting to discuss and analyze the data from an experimental class. In this sense, the goal of this research is develop an app as support for the elaboration of reports for the experimental activities in physics (mechanics). We intend to provide to

students a template which allows them to write a clear and succinct report. In addition, this contextualized technological tool is able to connect the group participants making easier the discussion and execution of the project. Therefore, having a template for writing the report may lead to an excellent final result.

Keywords : mobile app, physics, report.

## Introdução

O processo de investigação deve ser um caminho utilizado pelos alunos para a consolidação do conteúdo dado em sala de aula. Nesse contexto, o processo de ensino-aprendizagem deve utilizar metodologias de ensino que adotem estratégias que instiguem o aluno a pensar, investigar e tomar decisões, de forma que o permita compreender melhor os conteúdos que lhe são dados, como, por exemplo disciplinas experimentais de física 3, 4 . No entanto, sabe-se que alguns alunos apresentam dificuldades para se organizarem em grupos com o intuito de discutir as atividades executadas em laboratório. Logo, desenvolver um aplicativo que possa ser disponibilizado para os alunos em rede (uso da internet), para que os mesmos possam interagir remotamente e redigir um relatório, é tornar mais viável a possibilidade de um trabalho que presa pelo teor da discussão.

A crescente evolução tecnológica têm tornado o acesso à informação mais rápido e fácil, como, por exemplo, enviar e receber informações instantaneamente. Esses avanços tecnológicos tornam a vida cotidiana muito mais simples, um exemplo são os smartphones que permitem realizar tarefas de maneira eficaz. Em alguns minutos é possível enviar e-mail, fazer transferências bancarias, cálculos complexos e simulações de realidade aumentada. O uso desses dispositivos têm crescido numa proporção incrível e tem refletido na área de ensino, onde cada vez 5 mais os recursos de aprendizado e pesquisa tem trazido para salas de aula ferramentas que impulsionam o acesso à educação.

Ferramentas na área de e-learning (electronic learning) e EAD (Ensino a Distância) tem ganhado cada vez mais espaço e tem trazido muitos benefícios a uma parte da população, que por diversos fatores são impossibilitados de realizar cursos presenciais. Cada vez mais podemos ver recursos como Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) ou GooleClassroom (sistema de gerenciamento de conteúdo para a distribuição e a avaliação de trabalhos) dando suporte as instituições de ensino para terem maior alcance, além de dinamizar e facilitar a relação professor-aluno. No ensino de física/engenharia não deve ser diferente, são necessárias novas alternativas que permita o aluno/professor fazer uso de ferramentas tecnológicas. Especialmente nos laboratórios de física, que possibilita um ambiente mais criativo e questionador, onde as aulas de física experimental implementam ações que melhoram o interesse dos estudantes.

É comum pensarmos que são muitas as dificuldades encontradas pelos alunos e professores no processo de ensino-aprendizagem no ensino de Física. As aulas de Física são, muitas vezes, ministradas pelos professores de forma estritamente teórica, enfatizando somente conceitos e memorização de leis. As aulas de Física experimental têm como objetivo implementar ações que melhorem o interesse dos estudantes pela disciplina e mostrem as possibilidades de utilizar essas aulas como lócus para

raciocinar, para compreender as causas e os efeitos que ocorrem no nosso cotidiano. Essa prática, a da experimentação, pode auxiliar, também, na tomada de decisões, porque aprimora a observação, a paciência e a curiosidade, fazendo parte de uma dimensão que perpassa a sala de aula (Feix; Saraiva; Kipper, 2012, p. 1) . 6

Fundamentado nos fatos citados, a criação de um aplicativo que auxilie na elaboração dos relatórios exigidos das atividades experimentais de física e que permita a conexão entre os membros do grupo, pode ser uma grande ferramenta educacional inserida no contexto atual das tecnologias.

## Desenvolvimento do Aplicativo

- O projeto foi conduzido da seguinte forma: inicialmente foi feito o levantamento bibliográfico de informações importantes referente a didática das atividades experimentais de um ponto de vista docente e discente. Isto consistiu basicamente no estudo da fundamentação teórica do fenômeno físico, montagem do equipamento a ser utilizado em laboratório e análise do roteiro previamente elaborado pelo professor 3,4 . O objetivo do aplicativo é tornar essas atividades mais ágeis e dinâmicas auxiliando na redação dos relatórios, bem como, na compreensão das disciplinas, promovendo o máximo de aproveitamento de modo a beneficiar todas as partes dessa relação.
- O segundo passo, que propriamente diz respeito a construção do app , consistiu no estudo dos conceitos básicos da linguagem de programação Java e Orientação a Objetos , que é o requisito para o desenvolvimento de uma aplicação 7 Android nativa . Essas linguagens são responsáveis por toda a parte de interações, 8 modificações e configurações do app em tempo de execução. Isso o torna dinâmico e interativo, juntamente com a linguagem de marcação XML que é responsável pela montagem dos componentes de design nas telas.
- O Google disponibiliza gratuitamente um software para desenvolvedores, Android Studio , que possui um conjunto de mecanismos para os programadores 9 criarem as mais fantásticas aplicações. Além da ferramenta, o site Android Developers 10 suporta o desenvolvimento de um app com toda a documentação e boas práticas de uso e funcionamento de todo o código. Entretanto, a medida que o aplicativo foi sendo desenvolvido foram requeridos recursos mais complexos para construção de algumas funcionalidades, como, por exemplo, o desenvolvimento de gráficos, os quais podem ser incluídos no relatório de maneira dinâmica. Sendo assim, foi usada uma biblioteca open-source PhilJay/MPAndroidChart 11 fornecido pelo GitHub que permite o reuso de códigos desse desenvolvedor para a personalização de gráficos, o que impulsionou a montagem de interfaces para elaboração de gráficos de linha, pizza e barra, fundamentais para exposição de dados coletados nas atividades experimentais.
- O terceiro passo foi desenvolver o aplicativo Física Experimental com as interfaces que abrem as portas para a confecção dos relatórios virtuais. O fluxo do app se inicia com uma interface de abertura personalizada, na qual é possível notar do que se trata a ferramenta (Figura 1a). Logo em seguida, após efetuar o login, a próxima tela possui a raiz da aplicação onde se encontram o menu de opções que direciona o usuário para o material desejado, contendo a área de construção do relatório, roteiros e suporte.

- O ícone correspondente a Física I, simbolizado pela engrenagem (Figura 1b), abre uma lista com todos os títulos das 18 práticas (Figura 1c) e seus respectivos conteúdos, contendo: objetivo, introdução teórica, materiais e métodos, procedimento experimental e demais conteúdo usado de guia para a confecção dos 1 relatórios (os ícones que correspondem as disciplinas de Física II, III e IV ainda não foram implementados, o projeto se iniciou para suportar somente Física I). Abaixo, simbolizado pelo compasso, está o tópico Teoria de erros e medidas (Figura 1b) que contém o material norteador para a confecção dos relatórios, com dicas/regras indispensáveis para o desenvolvimento correto do mesmo.

Figura 1 - Capturas de tela inicial do app(a) tela de apresentação do app, (b) menu de opções dos laboratórios de Física, (c) lista das práticas a serem trabalhadas no laboratório. Fonte: Elaborada pelo autor.

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O ícone construir relatório (Figura 1b) abre a tela protagonista do projeto que possui uma área de interação com abas de cada parte do relatório, dividindo-o em capa, objetivo, resumo, introdução teórica, procedimento experimental, resultado e discussões, conclusão e bibliografia, podendo assim aproveitar melhor a tela do dispositivo.

A interface de abas permite ao usuário um ambiente virtual mais organizado, com mais espaço devido as divisões (Figura 2a e 2b). Cada aba possui uma página em branco pronto para posterior edição, que é a área onde os componentes serão anexados.

- O mecanismo de inclusão de conteúdo funciona como uma lista de anexos, podemos ver no canto inferior direito da figura (Figura 2) um botão que permite a escolha e edição do conteúdo para inclusão na respectiva aba em plano de fundo. Clicando no botão anexar abre uma janela flutuante que lista os tipos de anexos disponíveis, onde o usuário escolhe dentre as opções, como por exemplo: textos, fotos, gráficos ou tabelas.

Figura 2 - Capturas de tela intermediária do app

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(a) aba procedimento experimental com alguns conteúdos inseridos, (b) aba bibliografia exemplo, (c) janela de seleção de anexo. Fonte: Elaborada pelo autor.

Todas as opções de anexo têm o mesmo mecanismo de funcionamento, por exemplo, a opção texto abre uma janela onde o usuário pode digitar o texto que deseja inserir no espaço indicado e anexa-lo na aba corrente (Figura 3a). Isso permite o usuário definir seus valores, preencher e atualizar o relatório conforme desejado e de forma bem mais dinâmica (Figura 3).

Figura 3 - Capturas de tela inserção do app(a) janela onde o usuário insere o texto, (b) interface para edição do gráfico de pizza, (c) interface gráfico de barras. Fonte: Elaborada pelo autor.

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- O quarto passo, foi permitir a interação dos alunos mediante o app, facilitando a conexão entre os integrantes de um mesmo grupo. De maneira similar a uma sala de bate papo, como o aplicativo de mensagens instantâneas WhatsApp , o grupo é criado e são adicionados os demais integrantes. Neste ambiente virtual os alunos poderão desenvolver os relatórios juntos, simultaneamente, como um documento colaborativo. O conteúdo inserido ou modificado é identificado junto ao nome do autor.

## Considerações Finais

Neste trabalho foi desenvolvido um aplicativo móvel, o que funciona como suporte às atividades experimentais de física, utilizando tecnologias de desenvolvimento de softwares. A ferramenta disponibiliza um modelo para escrita de relatório e possibilita/facilita a conexão entre os participantes do grupo promovendo discussões e a execução do projeto. Certamente, o desenvolvimento de novas pesquisas será necessário para avaliar as dificuldades dos usuários e assim realizar adequações, para que seja propriamente implantado por uma instituição de ensino. Diante disso, como perspectiva, pretende-se realizar um estudo com grupo de alunos, onde possa analisar a usabilidade do software considerando a viabilidade de atualização acerca das necessidades atuais e futuras. Ainda é possível a implementação de uma área com todos os demais usuários do app, em formato de fórum, tornando-o ainda mais interativo. Espera-se que este trabalho sirva como mecanismo motivacional no desenvolvimento de técnicas e recursos tecnológicos que facilite o processo ensino-aprendizagem.

## Referências

- 1. SÁ, E. F.; MAUÉS, E. R. C.; MUNFORD, D. Ensino de Ciências com caráter investigativo I. In: CASTRO, Emília Caixeta de; MARTINS, Carmen Maria de Caro; MUNFORD, Danusa (orgs.) Ensino de Ciências por Investigação - ENCI : Módulo I. Belo Horizonte: UFMG/FAE/CECIMIG, 2008. P.109.
- 2. AZEVEDO, M. C.P. S. de. Ensino por investigação: Problematizando as atividades em sala de aula. In: Ensino de Ciências: Unindo a pesquisa e a prática. São Paulo: Cengage Learning, 2010.
- 3. FONSÊCA, J. E.; CASSETÁRIO. F. Laboratório de Física I : Mecânica. Uniararas. Araras, 2014.
- 4. FONSÊCA, J. E.; CASSETÁRIO. F. Laboratório de Física : Teoria de Erros e Medidas - Uniararas. Araras, 2014.
- 5. GSMA. Number of mobile subscribers worldwide hits 5 billion. Disponível em: &lt;https://www.gsma.com/newsroom/press-release/number-mobile-subscribersworldwide-hits-5-billion/&gt;. Acesso em: 19 mar. 2018.
- 6. FEIX, E. C.; SARAIVA, S. B.; KIPPER, L. M. A importância da física experimental no processo ensino-aprendizagem. Salão de ensino e extensão, Santa Rita do

Sul, out. 2012. Disponível em: &lt;http://online.unisc.br/acadnet/anais/index.php/ salao\_ensino\_extensao/article/view/10269/97&gt;.Acesso em: 19 mar. 2018.

- 7. DEITEL, P. J. DEITEL H. Java : como programar; tradução: Edson Furmankiewicz; revisão técnica: Fábio Luís Picelli Lucchini. 8. Ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
- 8. DEITEL, P. J. et al. Android para Programadores : Uma abordagem baseada em aplicativos; tradução: João Eduardo Nobrega Tortello; revisão técnica: Daniel Antonio Callegari. Porto Alegre: Bookman, 2013.
- 9. ANDROID DEVELOPERS. Download android studio and sdk tools . em: &lt;https://developer.android.com/studio/index.html?hl=pt-br&gt;. Acesso em: 19 mar. 2018.
- 10. ANDROID DEVELOPERS. Androide developers : &lt;https://devel oper.android.com/index.html&gt;. Acesso em: 19 mar. 2018.
- 11. GITHUB. Philjay/mpandroidchart: a powerful android chart view / graph view library, supporting line- bar- pie- radar- bubble- and candlestick charts as well as scaling, dragging and animations. : &lt;https://github.com/philjay/mpandroidchart&gt;. Acesso em: 19 mar. 2018.