O USO DE SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS COMO FERRAMENTA DE ENSINO E APRENDIZAGEM DOS CONCEITOS DE CIRCUITOS ELÉTRICOS

## O USO DE SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS COMO FERRAMENTA DE ENSINO E APRENDIZAGEM DOS CONCEITOS DE CIRCUITOS ELÉTRICOS

Félix Miguel de Oliveira Júnior , Morgana Lígia de Farias Freire , Alessandra 1 2 Uchoa 3 , Valdenes Carvalho Gomes 4 , Christianne Vitor da Silva 5

1 Universidade Estadual da Paraíba/Departamento de Física/felixmojunior@yahoo.com.br 2 Universidade Estadual da Paraíba/Departamento de Física/morgana.ligia@bol.com.br 3 Universidade Estadual da Paraíba/Departamento de Física/ale-uchoa@hotmail.com 4 Universidade Estadual da Paraíba/Departamento de Física/valdenesfisica@gmail.com 5 Universidade Federal do Rio Grande do Norte/Departamento de Matemática/Chris\_matematica2007@yahoo.com.br

## Resumo

O ensino de Ciências é um mecanismo importante na preparação dos estudantes, em particular, o ensino de Física. Descreveremos neste artigo uma experiência pedagógica, embasada numa proposta de ensino-aprendizagem nos parâmetros dos pressupostos teóricos de David Ausubel, aplicada em uma turma da terceira série do Ensino Médio em uma escola privada, situada na região de Santa Luzia/PB, esta proposta consiste na utilização de simulações computacionais para o ensino de circuitos elétricos simples, cuja finalidade maior foi propor uma alternativa para o ensino de circuito elétrico simples no Ensino Médio, principalmente no que tange a inclusão de novas tecnologias de ensino na Física, com exploração de simulações computacionais. Sabendo das dificuldades na aprendizagem dos discentes em conceitos relacionados a esta parte da Física, a utilização de simulações permite ao educando centrar-se na essência do problema, tornando o conhecimento dos conteúdos propostos mais eficiente, além disso, a utilização de simuladores permite o estudo e a realização de algumas situações que, na prática, seriam inviáveis, permitindo, desta forma, uma melhor compreensão dos fenômenos. A utilização dos recursos computacionais contribui para o entendimento dos fenômenos físicos, podendo possibilitar nas simulações auxiliares da aprendizagem uma visão crítica dos conceitos fundamentais de eletrodinâmica, propomos a realização por meio da utilização de um 'kit' virtual, que permite a simulação e construção de circuitos elétrico estando disponível gratuitamente online, desenvolvido pelo projeto Tecnologia no Ensino de Física (PhET), da Universidade do Colorado. A simulação de circuitos elétricos simples é feita de uma maneira interativa, proporcionando um trabalho aberto, no qual os alunos podem manipular resistores, lâmpadas, fios, baterias, etc. Cada elemento tem características que podem ser alterados pelo usuário .

Palavras-chave : Ensino de física, circuitos elétricos, simulações computacionais.

## Introdução

A humanidade passa por uma efervescência tecnológica nunca vista até o presente momento. A informação e a comunicação neste contexto alcançam um plano fundamental na vida dos indivíduos. É inegável que a escola precisa acompanhar a evolução tecnológica e tirar o máximo de proveito dos benefícios que esta é capaz de proporcionar (BRASIL, 2000).

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O nosso interesse pelo estudo dos processos de aprendizagem no ensino de Física surgiu em decorrência da nossa experiência de vários anos em sala de aula como professor da referida disciplina, tanto no ensino médio como no ensino superior. Observamos, ao longo desse período, em geral o desinteresse e desmotivação dos alunos para com a aprendizagem de Ciências, em particular a física, salvo poucas exceções.

Com a utilização das Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) no ensino de Física, percebemos uma nova oportunidade para se trabalhar com os conteúdos de física com o uso de simuladores computacionais. Pensamos em aliar esses interesses por novas tecnologias ao ensino e aprendizagem de Física e as Orientações Curriculares para o Ensino Médio, enfatizando o uso adequado dos produtos das novas tecnologias como imprescindível, quando se pensa num ensino de qualidade e eficiente para todos. As TICs interessam aos jovens, pois as mesmas se aproximam muito mais da sua 'realidade vivida' que as práticas tradicionais escolares (KENSKI, 1994). As TICs aplicadas à educação nas ciências implicam, de maneira geral, em possibilidades de movimento, imagem, som, ação-feedback-nova ação (interação) (KENSKI, 1998). Por isso, se a escola dispõe de condições físicas, deve aproveitar os meios disponíveis para modernizar suas aulas, principalmente quando não possui os recursos para um laboratório de Física.

Conceitos fundamentais da física relacionados com a eletrodinâmica como a corrente elétrica, resistores elétricos, apresentam-se como elementos complexos e de difícil visualização numa aula expositiva. Na maioria das vezes, tais conhecimentos são verificados apenas por meio de fórmulas matemáticas complexas. Muitas delas não permitem uma verificação direta pelo aluno, seja por observações ou experiências laboratoriais.

Segundo Santos et al. (2002), com o avanço tecnológico computacional, os usos de métodos de aprendizado tradicionais tornam-se ineficientes e inadequados. O desenvolvimento de um sistema que crie um ambiente no qual o usuário seja capaz de modelar, visualizar e interagir com a simulação proposta baseada em experimentos da física real poderia ser considerado como uma solução para suprir esta demanda. Tal sistema seria uma ferramenta complementar para o estudo da física, desde que através dele seja possível a realização de experimentos 'virtuais" com a finalidade de esclarecer e reforçar o conhecimento teórico da física, no nosso caso a eletrodinâmica.

Cabe ao professor, então, proporcionar meios de aprendizagem mais eficazes, procurando ajudar os alunos a vencerem as dificuldades, buscando, sempre que possível, atualizar seus instrumentos pedagógicos, pois falhas na aprendizagem de conceitos complexos e difíceis de intuir poderão ocorrer, com maior freqüência, se forem apresentados somente de uma forma verbal ou textual (FIOLHAIS e TRINDADE, 2003).

A partir dessas observações, propõe-se neste trabalho, relatar uma proposta de ensino utilizada em uma turma da terceira série do ensino médio em uma escola privada situada na região de Santa Luzia/PB. A proposta é embasada nos pressupostos teóricos de David Ausubel, em que utilizamos simulações computacionais para o ensino de conceitos fundamentais de eletrodinâmica, com ênfase ao ensino de circuitos elétricos simples, cuja finalidade foi propor uma alternativa para o ensino de circuito elétrico simples no Ensino Médio, principalmente no que tange a inclusão de novas tecnologias de ensino na Física, com exploração

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de simulações computacionais, buscando assim facilitar a aprendizagem significativa por parte de nossos alunos.

## Simulação computacional no ensino de física

As pesquisas sobre a incorporação da tecnologia da informação e comunicação no 'contexto educacional tem sido o foco de diversos estudos nos diferentes níveis de escolaridade e em diferentes partes do mundo' (GOMES, 2006). Em nosso País, os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) apontam para a adequação dos currículos à realidade contemporânea e aos avanços tecnológicos como imprescindíveis. Para Gomes (2006), essa integração do computador no contexto educacional pode ocorrer de formas distintas, tais como, planilhas eletrônicas, editores de texto, jogos, softwares de conteúdos específicos e modelagem computacional.

A utilização de novas tecnologias aplicáveis ao ensino de Física tem sido discutida por pesquisadores (NOGUEIRA et al., 2000), professores, e interessados em um ensino de melhor qualidade, que promova uma aprendizagem significativa. As telecomunicações e a tecnologia da informática capacitam a comunicação e propagação da informação. As Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) não se referem somente à Internet, mas a outros recursos empregados no intuito de diminuir as desigualdades econômicas e sociais.

O uso de simulação computacional é tido como indispensável e excelente para complementar e atualizar o ensino de Física (VEIT et al., 2002). Veit e Teodoro (2002) discutem a importância da modelagem no processo de aprendizagem no Ensino de Física, de acordo com os novos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (BRASIL, 1999) apresentando algumas características do programa de simulação computacional , sob o ponto de vista do ensino, dando ênfase ao processo de aprendizagem, a criação e investigação de representações de processos físicos aliadas às equações matemáticas.

As simulações possibilitam ao aluno prever qualitativamente o que ocorrerá nos fenômenos, o que pode contribuir muito no estudo da Física ao nível médio em termos de compreensão conceitual, em detrimento a manipulação e aplicação de equações matemáticas. Elas também facilitam a interpretação dos fenômenos de difícil compreensão ou abstração. Ainda, são úteis na abordagem de experiências difíceis ou impossíveis de serem realizadas na prática por serem perigosas, lentas ou muito rápidas (FIOLHAIS; TRINDADE, 2003).

Considerando o uso das novas tecnologias no ensino de física, e especificamente as simulações computacionais, nas quais os simuladores fazem parte deste estudo, é importante destacar algumas desvantagens encontradas na inserção das novas tecnologias na educação, em relação ao uso do computador, colocadas por Fiolhais e Trindade (2003): inexistência de integração das disciplinas com as novas tecnologias; o hardware torna-se em pouco tempo obsoleto e a troca do mesmo requer verbas as quais as escolas, geralmente, não disponibilizam; o custo elevado para a manutenção dos equipamentos e a aquisição de programas; o número de computadores ainda é inferior ao número de alunos; muitos programas deixam bastante a desejar e apresentam deficiência pedagógica; dificuldades na obtenção de programas de boa qualidade e falta de formação dos professores para utilizar as novas tecnologias.

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Medeiros e Medeiros (2002) assinalam alguns benefícios, supostamente traduzidos pelas simulações computacionais tais como: reduzir o tempo gasto com os cálculos, de modo que os estudantes possam concentrar-se nos conceitos envolvidos nos experimentos; permitir aos estudantes coletarem uma grande quantidade de dados rapidamente; permitir aos estudantes gerarem e testarem hipóteses; engajar os estudantes em tarefas com alto nível de interatividade; apresentar uma versão simplificada da realidade pela destilação de conceitos abstratos em seus mais importantes elementos; tornar conceitos abstratos mais concretos; servir como uma preparação inicial para ajudar na compreensão do papel de um laboratório; fomentar uma compreensão mais profunda dos fenômenos físicos; desenvolver habilidades de resolução de problemas e Promover habilidades do raciocínio crítico.

De acordo com Xavier, Xavier e Montse (2003), com o uso de simulações computacionais, podemos planejar uma atividade que ajude o aluno a aprender conceitos especialmente abstratos, contribuindo para a sua visualização e compreensão da sua interação, tornando-se assim uma melhor aprendizagem.

Medeiros e Medeiros (2002) defendem que todo trabalho proposto aos alunos aborda esquemas conceituais, epistemológicos, pedagógicos e psicológicos. As novas tecnologias educacionais estão mudando a maneira de ensinar a Física, ao quebrar um antigo conceito educacional baseado em aulas expositivas e laboratórios tradicionais. A busca por novos métodos de ensino para contrariar o fracasso escolar propiciou o uso crescente do computador no Ensino da Física. A utilização de softwares, como simuladores e animações, oportunizaram o uso das tecnologias da informação na educação e, assim, tornam concretas novas formas de aprendizagem .

O objetivo principal da simulação, portanto, é proporcionar aos professores e estudantes uma oportunidade para estudar fenômenos físicos baseados nas técnicas e ferramentas existentes em um laboratório tradicional, quando este laboratório não está disponível para este tipo de aprendizagem, mas devemos levar em consideração que a simulação deve ser usada de maneira equilibrada, reflexiva e nunca exclusiva, ela não substitui o laboratório de física.

## A teoria da aprendizagem significativa de Ausubel

Em relação à construção coletiva do conhecimento, que descreveremos a seguir, a teoria de aprendizagem utilizada, a qual foi o embasamento teórico de toda nossa proposta, possui em sua essência a teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel.

As teorias de aprendizagem têm contribuído para o surgimento de algumas mudanças na educação, porém não no ritmo desejado. Segundo Fiolhais e Trindade (2003) 'desde muito cedo que se procurou apoiar o uso pedagógico do computador nos conhecimentos sobre os modos como os estudantes aprendem', mas a maior parte do material educacional que se prolifera na Internet, não leva em conta qualquer embasamento teórico e não contribui para a melhoria do ensino.

- A teoria cognitivista de David Ausubel propõe que a eficácia da aprendizagem em sala de aula depende: (i) do conhecimento prévio do aluno; (ii) do material que se pretende ensinar ser potencialmente significativo para o aprendiz e; (iii) do indivíduo manifestar uma intenção de relacionar os novos conceitos com

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aquilo que ele conhece. Como outros teóricos do cognitivismo, Ausubel acredita que existe uma estrutura na mente humana na qual o conteúdo geral de idéias e sua organização, estão armazenados de forma escolar, ou seja, em níveis de potencialidade. O objetivo principal da teoria de Ausubel é explicar como ocorre o processo de aprendizagem em sala de aula de maneira significativa (MOREIRA, 1999a).

Isto é, para que ocorra a aprendizagem significativa deve haver uma interação substancial da nova informação com conceitos pré-existentes na estrutura hierárquica de conhecimento do sujeito, chamada de estrutura cognitiva, na qual informações mais específicas são ligadas a conceitos mais gerais e inclusivos relacionados a esta informação. Estes conceitos pré-existentes servem como ponto de ancoragem para a nova informação, os quais Ausubel chama de conceito subsunçor, ou apenas subsunçor (âncora) que podem ter sido incorporados na estrutura cognitiva por meio de situações formais ou informais de aprendizagem. É papel do professor, identificar esses conceitos que são relevantes ao que se quer ensinar. Ausubel et al. (1980, p. viii) afirmam que: 'O fator isolado mais importante que influencia a aprendizagem é aquilo que o aprendiz já conhece. Descubra o que ele sabe e baseie nisso os seus ensinamentos.'

Contudo, o conhecimento prévio que o aluno traz para sala de aula, adquirido normalmente em situações informais de aprendizagem, geralmente entrar em desacordo com aqueles aceitos no contexto da matéria de ensino. Tais conceitos prévios não são considerados errôneos, mas sim alternativos no contexto educacional, sendo extremamente resistentes a mudanças, visto que, tais concepções alternativas normalmente são reforçadas pelos fenômenos existente no cotidiano, sendo construídas por meio de aprendizagens significativas. Segundo Moreira (1999a, p. 44), deve-se buscar 'a construção de novas estruturas de significados, que simultaneamente, vão obliterando aprendizagens significativas'.

Por outro lado, Ausubel não desmerece a aprendizagem mecânica, pois considera-a necessária sempre que o aluno é apresentado a uma área do conhecimento nova para ele; a partir da construção de alguns subsunçores , mesmo que pouco elaborados, a aprendizagem significativa torna-se possível. No entanto, quando os subsunçores específicos e relevantes em determinado contexto do ensino não estão disponíveis na estrutura cognitiva do aprendiz, uma estratégia proposta na teoria de Ausubel, para facilitar a aprendizagem significativa, é a utilização de organizadores prévios, que 'são materiais introdutórios apresentados antes do material a ser aprendido em si.' (MOREIRA, 1999b, p. 155). Estes materiais introdutórios funcionam como pontes cognitivas entre o que o aluno já sabe e o que precisa saber para aprender significativamente uma nova informação. Entretanto, mesmo que o material utilizado pelo professor seja potencialmente, considerando útil para o processo de aprendizagem se a intenção do aluno for a de memorizá-lo arbitrária e literalmente, o resultado será apenas uma aprendizagem mecânica.

Portanto, para que ocorra uma aprendizagem significativa, não é suficiente que o material seja potencialmente significativo, se for exigida apenas uma reprodução das novas informações de forma literal, pois o aluno não será incentivado a estabelecer relações entre o novo conteúdo e os subsunçores disponíveis na sua estrutura cognitiva. Ausubel propõe, então, para evitar a simulação da aprendizagem significativa, que os testes de compreensão sejam

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elaborados alterando-se as questões e os problemas trabalhados em sala de aula, e que sejam apresentados em um contexto diferente do apresentado no material instrucional (MOREIRA, 1999b). obtendo assim um conhecimento único de aprendizagem, que pode ser considerada como aprendizagem significativa.

## Metodologia

A proposta pedagógica desenvolvida neste trabalho com o intuito de implementar o uso de um objeto de aprendizagem para introduzir conceitos de eletrodinâmica com o uso de circuitos elétricos simples aos alunos da terceira série do ensino médio, utilizando como objeto de recurso pedagógico o uso de simulação e animação computacional, consideramos as três condições necessárias para que ocorra uma aprendizagem significativa:

- I. O conhecimento prévio do aluno;
- II. O material ser potencialmente significativo;
- III. A disponibilidade do aluno em conectar os novos conceitos na sua estrutura cognitiva.

A atitude de aprender depende dos interesses do indivíduo, e pode ser motivada quando o material apresentado possibilita ao aprendiz identificar relações com o seu cotidiano.

Esta proposta foi aprovada pela supervisão pedagógica de uma Escola particular de Santa Luzia, na qual o primeiro autor teve a oportunidade de realizar quatro encontros com a única turma da última série do ensino médio do CEDUC (Centro Educacional de Santa Luzia). A turma possui dois períodos semanais de física, com 100 minutos cada.

Em cada encontro, os alunos responderam um questionário, cujas respostas possibilitaram uma análise relativa ao cumprimento das condições visando uma aprendizagem significativa. A proposta pedagógica foi desenvolvida em quatro encontros.

No primeiro encontro, foi feito uma aula expositiva do assunto, onde o nosso objetivo era que a aprendizagem acontecesse de forma mecânica, onde os alunos foram provocados a expor as suas concepções sobre a física, e os seus conhecimentos prévios sobre os eles que fazer parte de circuitos elétricos simples.

No segundo encontro, continuamos com a aula expositivo e no final os alunos responderam um pré-teste sobre o assunto abordado, com questões qualitativas e quantitativas, e posteriormente recolhemos os mesmos para uma comparação futura.

No terceiro encontro, realizado na semana após as aulas expositivas e a realização do pré-teste, realizamos algumas simulações de circuito elétrico simples, projeta por um Datashow, onde os alunos poderão observar o funcionamento do mesmo e tira algumas conclusões, em seguida, separamos a turma em oito equipes e levamos os alunos para o laboratório de informática, onde tinha quarenta computadores na internet. Os mesmos poderão interagiram com o objeto de aprendizagem e também foram solicitados a responder as perguntas orais. Com a autorização dos discentes, gravamos esta aula e arquivadas para uma melhor análise. Essas perguntas pretendiam orientar a atividade, levando os alunos a

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interagir com as simulações computacionais, a fim de buscar respostas que não estavam no nosso livro texto.

Figura 1 Circuito simples, com três baterias associadas em série.

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Figura 2 Circuito simples, apenas com uma bateria.

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Figura 3 Circuito simples, com três baterias associadas em paralelo.

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Enquanto os alunos interagiam com o objeto de aprendizagem, passávamos em cada equipe questionando-os sobre alguns aspectos relevantes, respondendo dúvidas, e fazendo algumas indagações, tais como: (1) Qual é a lâmpada que brilha mais? Por quê? (2) Qual é a lâmpada que brilha menos? Por quê? (3) Explique porque circuitos como o mesmo número de geradores elétricos, têm lâmpadas com brilhos diferentes. (4) Por que ao retirar uma lâmpada de circuito em série, as demais vão apagar? E no circuito em paralelo não apagam?

No último encontro, os alunos responderam um pós-teste, com questões mais complexas que o pré-teste, cujo objetivo foi verificar as concepções dos alunos relativas aos conteúdos trabalhados por meio do objeto de aprendizagem e à avaliação da proposta de ensino, por fim a aula virou um debate sobre o tema, onde os alunos responderam a alguns questionamentos orais em relação ao assunto abordado, criou-se um ambiente bastante participativo. Logo após os quatro encontros, os estudantes solicitaram da direção da escola uma audiência pública para debate a respeito da implantação desta nova metodologia na disciplina de Física.

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## Resultados

Podemos observar, de acordo com as respostas dos alunos que a física é importante para eles e sem a sua existência seria impossível estudarmos os fenômenos naturais. Deve ser ressaltado que a decisão por circuitos elétricos foi dada pelos próprios alunos ao serem interrogados, pois segundo eles, 'os circuitos elétricos estão presentes em nosso cotidiano e gostariam de entender o seu funcionamento'.

Verificamos um maior percentual de alunos presente as aulas durante a aplicação desta metodologia, em virtude de ocuparem a Sala de Informática (SDI) diferentemente das outras aulas. Além disso, houve um significado aumento de interesse e atenção por parte dos alunos, pois as simulações computacionais requerem concentração dos alunos, esse talvez seja um dos resultados mais positivos.

Quanto aos conhecimentos prévios, após uma analisa das respostas do préteste, podemos perceber que os estudantes manifestaram, predominantemente, conhecimentos do senso comum sobre o funcionamento dos circuitos elétricos. A maioria dos alunos (aproximadamente 78%) desconhecia qual das lâmpadas brilha mais, como ocorre o brilho das lâmpadas, e os fatores que influenciam na variação deste brilho, indicando apenas que a lâmpada necessita de eletricidade para brilhar. Contudo, foram apresentadas algumas explicações que estão de acordo com a Física. Alguns alunos identificam a influência das baterias e a forma como elas estão associadas.

Durante a atividade com o objeto de aprendizagem cada aluno respondeu um questionário com dez perguntas, pós-teste. A análise das respostas possibilitou verificar se os alunos integraram significativamente com as novas informações e a sua estrutura cognitiva, observamos que no pós-teste, com um maior grau de complexidade, a maioria (aproximadamente 90%) passaram a conhece como ocorre o brilha das lâmpadas, e os fatores que influenciam na variação da deste brilho, lembrando a forma com os geradores elétricos estão associados.

Nas respostas do pós-teste, ficou objetivado que os alunos sentiram-se mais confiantes após a atividade com o uso do computador, no que se refere à construção dos circuitos elétricos. A simulação computacional de circuitos elétricos que sucedeu as aulas expositivas trouxe uma melhor compreensão dos conceitos e possibilitou várias combinações de circuitos ainda não vivenciadas pelos alunos. Nas citações a seguir, isso fica evidente.

A atividade do computador ajudou a diminuir algumas dúvidas sobre o funcionamento do circuito elétrico da minha residência. (Sujeito XXI)

Muito boa, aprendi como se fosse na prática. Se houvesse falha a luz não acenderia só acenderia se estivesse certo. (Sujeito XVII)

Interessante, mas fazendo o desenho no caderno, não é tão fácil compreensão quanto fazer no computador. (Sujeito IX)

Muito interessante, pois além da teoria o trabalho no computador nos mostrou melhor a visualização de um circuito. (Sujeito XXVIII)

A atividade no computador foi bem organizada, foi uma excelente aula e acrescentou mais conhecimento em minha vida. (Sujeito XIII)

As manifestações dos Sujeitos VI e XXIV mostram a tomada de consciência sobre o avanço de cada um em relação a conhecimentos mais complexos,

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destacando a importância da atividade de simulação, com o uso do computador, para isso:

Olha, ali foi significativo, por que eu montava ali na tela e via como eu poderia fazer o circuito. Primeiro eu fiz uns comuns, depois eu fui avançando para uns mais complexos. (Sujeito VI)

Aprendi coisas que eu não sabia... como a maneira de ligar as lâmpadas em relação à bateria e a relação do brilho da lâmpada com a associação de baterias. (Sujeito XXIV)

Pelos resultados, percebe-se que as atividades realizadas contribuíram de forma significativa para esse resultado. Os avanços foram observados durante todo o processo, bem como as dificuldades. Pode-se destacar na Unidade relatada a atividade desenvolvida com o programa, pois os alunos tiveram a possibilidade de simular diferentes circuitos de forma interativa, fazendo inclusive simulações de circuitos mais complexos como de curtos circuitos e alterações de tensão de baterias que resultavam na queima das lâmpadas associadas.

Tendo em vista a motivação e o interesse destes alunos, evidenciou-se um melhor aproveitamento dos recursos pedagógicos disponibilizados, bem como uma melhor compreensão dos aspectos conceituais envolvidos no funcionamento dos circuitos elétrico construídos pelos mesmos.

## Considerações finais

Ainda que quatro encontros seja pouco tempo para se avaliar uma proposta com o objetivo de promover uma aprendizagem significativa, os resultados com os instrumentos de coleta de dados sugerem que o uso de computadores como um recurso auxiliar no ensino de física é uma alternativa válida que aproxima o ensino de física ao cotidiano dos alunos, facilitando a aprendizagem de conceitos físicos e a inserção social do estudante. A escolha de um tema que seja do cotidiano dos alunos, foi uma 'variável' relevante para a motivação, mais precisamente, para a aptidão deles aprenderem.

O uso de simulações, quando bem conduzido pelo professor, proporciona um ambiente de estímulo, motivação e envolvimento, melhorando assim o processo ensino aprendizagem. As simulações devem ser usadas como um recurso a mais, à disposição do professor e nunca em substituição ao laboratório experimental. Cabe ao professor a responsabilidade e o bom senso de planejar e selecionar junto com os alunos, os assuntos a serem abordados, juntamente com as simulações com as quais vai trabalhar, discutindo as suas limitações com os alunos, propiciando mais uma oportunidade de aprendizado.

As simulações computacionais proporciona ao professor a possibilidade de desenvolvimento dos conteúdos de forma mais atual e dinâmica, de modo que é possível aprofundar os conteúdos trabalhados na sala de aula convencional, despertando uma maior motivação nos alunos e também é uma alternativa na metodologia de trabalho, podendo ser utilizado como complementar as aulas expositivas.

Cremos que a utilização das simulações computacionais contribui não só para a utilização em sala de aula, mas também para serem usados pelos alunos em suas casas, pois as simulações computacionais estão disponíveis gratuitamente na

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internet e em diversas línguas, inclusive na língua portuguesa que facilita a manipulação por parte dos alunos.

## Referências

AUSUBEL, D. P.; NOVAK, J. D.; HANESIAN, H. Psicologia Educacional . Tradução de Eva Nick et al.. Rio de Janeiro: Interamericana, 1980. 625p.

BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio . Parte III: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília, DF: Ministério da Educação e Cultura, 2000.

FIOLHAIS, C; TRINDADE, J. Física no computador: o computador como uma ferramenta no ensino e na aprendizagem das Ciências Física. Revista Brasileira de Ensino de Física , São Paulo, v. 25, n. 3, p. 259 - 272, 2003.

GOMES, T.; FERRACIOLI, L;. A investigação da construção de modelos no estudo de um tópico de Física utilizando um ambiente de modelagem computacional qualitativo. Revista Brasileira de Ensino de Física , São Paulo, v. 28, n. 4, p. 453 461, 2006.

KENSKI, V. M. O professor, a escola e os recursos didáticos em uma sociedade cheia de tecnologias ... . São Paulo, UNICAMP, 1994.

\_\_\_\_\_\_\_. Novas tecnologias: o redimensionamento do espaço e do tempo e os impactos no trabalho docente. Revista Brasileira de Educação , ANPED, n. 8, p. 59 - 61, 1998.

MEDEIROS, A.; MEDEIROS, C. F. de. Possibilidades e limitações das simulações computacionais no ensino da física. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 24, n. 2, p. 77 - 86, 2002.

MOREIRA, M. A. Teorias de aprendizagem . São Paulo: EPU, 1999a.

\_\_\_\_\_\_\_\_.

Aprendizagem significativa . Brasília: UNB, 1999b.

NOGUEIRA, J. DE S., R. C., FERREIRA J. M.; PAULO S. R. Utilização do computador como instrumento de ensino: uma perspectiva de aprendizagem significativa. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 24, n. 4, p. 517 - 522, 2002.

SANTOS, A. V. dos; SANTOS, S. R.; FRAGA, L. M. Sistema de realidade virtual para simulação e visualização de cargas pontuais discretas e seu campo elétrico. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 24, n. 2, (p. 185-195). São Paulo: 2002.

PhET Physics Education Technology , Universidade do Colorado: Disponível em: &lt;http://phet.colorado.edu&gt; acesso em 18 de maio de 2010

VIET, E. A.; TEODORO, V. D.. Modelagem no ensino/Aprendizagem de Física e os novos parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 24, n. 2, p. 87 - 96, 2002.

VIET, E. A.; MORS, P. M.; TEODORO, Vitor Duarte. Ilustrando a segunda lei de Newton no século XXI. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 24, n. 2, p. 176 184, 2002.

XAVIER, B.; XAVIER, J.; MONTSE, N. Applets em la eseñanza de la física. Enseñanza de Las Ciencias , v. 21. n. 3, (p. 463-472). 2003.

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