CONSTRUÇAO DE UM AMBIENTE VIRTUAL DE APRENDIZAGEM

## CONSTRUÇÃO DE UM UM AMAMBIENTE VIVIRTUAL DE A APAPRENDIZAGEM

Rodrigo Ferreira de Morais 1 [rodrigofisica@fis.ufu.br]r] , Elise Barbosa Mendes 2 [elise@ufu.br]

- 1 Instituto de Física - Universidade Federal de Uberlândia - C.P. 509 - CEP 38400 -902 - Uberlândia -MG
- Faculdade de Educação - Universidade Federal de Uberlândia - C.P. 509 - CEP 38400-902 - Uberlândia - MG
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## RESUMO

Nesse trabalho, desenvolvido junto ao Núcleo de Pesquisa em Tecnologias Cognitivas da Universidade Federal de Uberlândia e que faz parte do projeto to "Aprendizagem Cooperativa por meio de Tecnologias Digitais e Ferramentas Cognitivas", ", apresentamos uma proposta de criação de um ambiente computacional de ensino de física, por meio do uso de ferramentas cognitivas e computacionais, pois o atual ensino de de Física nas escolas secundária baseia -se em modelos estáticos oriundos de sistemas instrucionais modulares, que não enfatizam a compreensão dos conceitos envolvidos nos fenômenos físicos, suas relações com outras áreas científicas e com m a a vida real. Além disso, os planejamentos curriculares são homogêneos, lineares, descontextualizados e fragmentados. Desse modo, observa-se freqüentemente uma aprendizagem mecânica, resumindo -se à memorização de notações físicas sem a compreensão clara dos conceitos físicos e sua relação com a natureza. Conseqüentemente, esse ensino não estimula a aprendizagem efetiva e não tem garantias em longo prazo. Essa não compreensão é facilmente verificada observando os estudantes no ensino superior. Dessa forma, esse trabalho tem como objetivo modificar esses métodos de ensino de Física, por meio de fundamentos da epistemologia construtivista, criando novas metodologias que se fundamentam em princípios tais como: contextualização, interdisciplinaridade e matriz curricular multidimensional. Para tanto, aplicou-u-se ferramentas cognitivas (como mapas conceituais) e computacionais (como a Moodle) para o desenvolvimento de um ambiente de aprendizagem menos linear, mais interativo e dinâmico. Salientamos que este trabalho está em desenvolvimento e por isto apresentamos aqui um protótipo deste ambiente virtual, l, o qual já possui a a possibilidade de acesso remoto, via Internet t (pelo link www.nutec.ufu.br) , e engloba alguns hipertextos, mapas conceituais e aplicações como Chat e f fóruns .

PALAVRAS CHAVES: ENENSINO DE FÍSICA , AMAMBIENTE DE APAPRENDIZAGEM , MAPAS CONCEITUAIS .

## INTRODUÇÃO

É sabido que o modelo tradicional de ensino no Brasil, que estabelece transposição do programa do governo por meio de um planejamento linear, com a mera reprodução de informações, induz à aprendizagem mecânica (a nova informação é assimilada simplesmente por memorização literal, por incorporação arbitrária, sem que exista relação com conhecimentos anteriores), acarretando em uma rigidez de raciocínio por parte do aluno, o qual tende a uma maior dificuldade em assimilar e relacionar os conceitos provenientes de diferentes áreas do conhecimento.

A falta de novos e flexíveis recursos didáticos no ensino de Física tem refletido na fragmentntação ao acesso do conhecimento científico, pois tenta-se transmitir de forma linear algo que possui estrutura multidimensional e organizado hierarquicamente por inter-relações entre conceitos (Carlo, 1997: 342).

Na metade da década de 90, com o surgimento dos multimeios e da Internet, ocorreu uma mudança súbita na educação, e atualmente as tecnologias da informação e da comunicação passaram a exercer função predominante na Educação, embora o potencial dessa ferramenta cognitiva de aprendizagem que pode oferecer suporte, orientação e extensão ao processo de pensamento de usuários ainda não foi utilizado plenamente. Pesquisas recentes demonstram que as ferramentas cognitivas que estimulam o desenvolvimento da aprendizagem e de estruturas cognitivas complexas são: mapas conceituais, micromundos, hipertextos e hipermeios quando corretamente usados pelos alunos e orientados por modelos cognitivos e pedagógicos. [(Collis, 2002) (Good & Berger, 1998) (Jonassen, 1992) (Jonassen; Peck & Wilson, 1999) (Mioduser & Nachimias, 2002) (Kommers, 1994) (Anderson, & Ditson, 1999) (Hert; Nell; Chung & Schacter, 1999) (Kafai & Resnick, 1996)]

Desta forma, se faz necessária à à pesquisa e a elaboração de um ambiente que possa dar suporte aos alunos e professores na utilização destas ferramentas didáticas e que venha de encontro aos modelos teóricos que consideram os alunos como sujeitos ativos no processo de aprendizagem.

## METODOLOGIA

Nosso ambiente deve ser acessado em qualquer lugar por qualquer pessoa, independente do sistema operacional ou softwares de navegação utilizados, portanto, decidimos que todo o material didático seja de domínio público. Para tanto, propomos como veículo de transmissão a Wide World Web (Internet), rede internacional de computadores, que permite acesso a a uma enorme gama de informações e aplicações dos mais variados tipos, tornando-se possível um maior campo de alcance dos nossos propósitos de interação e flexibilidade, material este que pode ser acessado pelo link ww www.nutec.ufu.br . Para acoplar as ferramentas digitais e desenvolver o ambiente de aprendizagem colaborativa será utilizada a plataforma Moodle. Moodle é um sistema distribuído livremente como software de código fonte aberta (GNU/Linux) e que apapós sua devida instalação em um servidor conectado à Internet, pode ser acessado por qualquer Browser e suportar vários tipos de banco de dados (particularmente o Mysql). Moodle é um sistema registrado, mas que permite liberdades adicionais típicas de um sistema desenvnvolvido em free software, tais como: copiar, usar e modificar seus códigos, contanto que a fonte do sistema e seu autor sejam sempre disponíveis aos usuários interessados. A ferramenta Moodle foi selecionada pelo seu baixo cucusto de implantação, possuir tradução em língua portuguesa, a, possuir suporte gratuito pela comunidade internacional de usuários, atualização gratuita de recursos via Internet, o o professor possui controle sobre toda a configuração de suas funções s além de suportar nativamente atividades tais is como Fóruns, Notícias, Exercícios, Avaliações, Chats .

A partir da MoMoodle, seguindo o modelo construtivista, pretendemos elaborar um ambiente que possa dar suporte ao desenvolvimento de mapas conceituais , planejando assim dar ênfase a um ensino segundo o modelo de aprendizagem significativa, que considera que a aprendizagem significativa é uma interação entre a estrutura cognitiva do sujeito (subsunçores) e a nova informação. Para tanto, é necessário criar uma estrutura curricular que se organize com diferenciações progressivas e reconciliações integrativas, com o objetivo de criar ancoradouros.

(conceitos superordenados) para a assimilação de novas informações. Explicando:

Diferenciação progressiva: ao ensinar, o professor deve começar pelas idéias mais gerais e só depois passar para as mais específicas.

Reconciliação integrativa: diferentes conceitos ou proposições devem ser inter-relacionados entre si, para que o aluno possa perceber as ligações existentes entre os diversos conteúdos.

O mapeamento concnceitual possibilitarará á que a organização curricular siga dos conceitos mais abrangentes para aqueles mais específicos e que o aluno estabeleça inter-relações entre eles. Para tanto, escolhemos, além da estrutura de mapeamento conceitual, a estrutura de hipertextos e hipermeios. Essa estrutura permite que informações sejam interligadas, de forma intuitiva, os diversos conteúdos. Por meio dela, é possível fugir da linearidade - "(...) prática usual nos livros de texto em separar idéias e tópicos em capítulos e em seções" (Moreira, 1999:51) --, reforçando a reconciliação integrativa.

Neste momento utilizaremos softwares que auxiliem na construção de Mapas Conceituais como o CMap Tools que é desenvolvido pela Human and Machine Cognition - - IHMC - - da University of WeWest Florida - - UWF. O CMap possui uma plataforma independente que permite aos usuários construir e colaborar durante a construção de mapas conceituais com outros usuários em qualquer lugar. Esse software, ainda em fase de desenvolvimento, utiliza tecnologia Java e pode ser executado em várias plataformas.

A estrutura de hipertexto será facilmente conseguida pela programação em HTML (H(Hiper Text Markup Language), linguagem de programação voltada à construção de sites, tendo como finalidade básica formatar textos ou imagens e criar ligações entre diferentes documentos. Tal estrutura, quando bem organizada por meio de mapas conceituais, foge do sistema linear dos textos comuns, sem que, contudo, perca-se o fio condutor.

"Os sistemas hipertexto oferecem diferentes es formas de manipulação de informações, além de flexibilidade para definir e organizar relações entre idéias de acordo com os propósitos, preferências e estilo de aprendizagem de cada usuário, deixando-o livre para seguir sua própria linha de construção do conhecimento e seu próprio ritmo de trabalho" [1]1].

A programação em HTML pode ser facilitada com o uso de editores próprios, como o Dreamweaver e o Flash. A grande vantagem do Dreamweaver é que ele acelera o processo de confecção de estruturas de hipertextxto, permitindo ao programador não se preocupar demasiadamente com a lógica da programação.

Juntamente com os softwares que auxiliam no desenvolvimento dos mapas conceituais e banco de dados conceituais editamos a Moodle, para que se torne uma ambiente de suporte à aprendizagem significativa.

## RESULTADOS OBTIDOS

Como este trabalho esta em desenvolvimento os resultados que podemos apresentar podem ser visualizados nas figuras 1 (um) e 2 (dois) abaixo.

A primeira figura mostra o primeiro protótipo deste ambiente que já utilizamos como teste, em uma escola a de ensino secundário na cidade de Uberlândia -MG, neste ambiente disponibilizamos algumas ferramentas de comunicação como um f fórum e Chat e alguns Mapas Conceituais.

A segunda figura mostra uma perspectiva de como estará o ambiente final, o qual suportará atividades como simulações, a princípio em VRML (Virtual Reality Modeling Language), um software Onnline de edição colalaborativa dos Mapas Conceituais e e hipertextos "linkados" a um banco de dados conceitua is.

Figura-1 - Primeiro protótipo do ambiente virtual de aprendizagem.

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Figura 2 - Perspectivas para a versão final do ambiente virtual de aprendizagem.

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## CONCLUSÃO

Apresentamos uma proposta que vem sendo construída via investigação e ação no ensino, que busca a transformação de equipamentos tecnológicos "resolvidos" em equipamentos geradores de reflexão, indagação e conscientização, o Mapa Conceitual é uma excelente ferramenta de trabalho, visto que os alunos podem elaborar um conceito e desenvolvê-lo, sem estar numa cadeia fechada. Os usos de Banco de dados Conceituais, aliados aos Mapas Conceituais reforçam m o poder não linear desta ferramenta cognitiva, pois exexiste a possibilidade de fazer relações, aprimorar e integrar os conceitos . Quando trabalhamos com pesquisa em ensino de Física, três questões têm sido recorrentes -a resolução de problemas, a aprendizagem de conceitos físicos e o ensino de laboratório . Por isso a utilização do computador para o desenvolvimento de um ambiente que venha a dar suporte a estas atividades se faz tão necessário, pois podermos reunir todas estas possibilidades em apenas um local. l.

O trabalho que apresentamos aqui é fruto de um projeto de pesquisa que ainda esta em desenvolvimento . Desejamos aprofundar ainda mais na teoria de Mapas Conceituais que é hoje também conhnhecida como de Ausubel, Novak, estudar como poderíamos disponibilizar simulações em VRML (V(Virtual Reality Modeling Language) e disponibilizar uma maneira de modificar os Mapas Conceituais On-n-line na plataforma Moodle.

## BIBLIOGRAFIA

CARLO, Sandra Del; OTA, Maria Inês, N.; HOSOUME, Yassuko. Uma análise de propostas de ensino de 2° grau através da estrutura conceitual do eletromagnetismo; XII Simpósio Nacional de Ensino de Físísica, Belo Horizonte, jan./1997.

COLLIS, B. (2002). Information Technologies for Education and Training. In Adelsberger, Collis and Pawlowski (eds). Handbokk on Information Technologies for Education and Training. International. Handbooks on information Systems. Springer Verlag, Berlin.

GOOD, R and BERGER, C. (1998) The Computer as Powerful tool for Understanding Science. In. Mintzes, Wandersee and Novak (eds.) Teaching Science for Understanding: A Human Constructivist View. Academic Press, San Diego.

JONASSEN, D. (1992). What are Cognitive tools. Kommers, Jonassen and Mayes. (eds.) Cognitive Tools for Learning. (Series F: Computer and Systems Sciences) vol. 81.Spring-g-Verlag, Berlin.

JONASSEN ,D., PECK, K and WILSON, B. (1999). Learning with Technology: A Constructivist Perspective. Prentice Hall, Ohio.

MIODUSER, D and NACHIMIAS, R. (2002). WWW in Education. In Adelsberger, Collis and Pawlowski (eds). Handbokk on Information Technologies for Education and Training. International. Handbooks on information Sysystems. Springer Verlag, Berlin.

KOMMERS, P. (1994). Conceptual Support by New Media for Co-operative Learning in the Next Century. In Multimedia, Hypermedia, and Virtual Reality: Models, systems, and Applications. First International Conference, MHVR'94, MoMoscow, Russia, Selected papers Springer.

ANDERSON, I. and DITSON, L. (1999). Computer-r-Based Concept Mapping: A Tool for Negotiating Meaning. L Learning and Leading with Technology. Vol 26 number 8.

HERT, H.; NELL,H.; CHUNG G. and SCHACTER, J. (1999). Reabilitity and validity of a Computer-Based Knowledge Mapping System to Measure Content Undertanding. Computers in Human Behavior. Vol 15, issues 3-4, may .

KAFAI, Y and RESNICK, M. (1996). Constructionism in Practice: designing, thinking and learning in a digital l world. Lawrence Erlbaum Associates, Publishers, New Jersey.

MOREIRA, M. A. A Aprendizagem Significativa, Brasília: Unb, 1999.

www.c5.cl/tise97/trabajos/trabajo14/, acessada no dia 25 de agosto de 2004.