DESIGN INSTRUCIONAL DE RELATIVIDADE RESTRITA EM AMBIENTE VIRTUAL DE APRENDIZAGEM
Andreson Lopes De Lacerda, Tatiana Da Silva
- Evento
- Simpósio Nacional de Ensino de Física ↗ (SNEF)
- Edição
- XX
- Ano
- 2013
- Data
- 21/01/2013
- Linha de pesquisa
- Tecnologia Da Informação E Comunicação
- Tipo
- Comunicação
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Texto completo
## DESIGN INSTRUCIONAL DE RELATIVIDADE RESTRITA EM AMBIENTE VIRTUAL DE APRENDIZAGEM
## Andreson Lopes de Lacerda 1 , Tatiana da Silva 2
1 UFSC/PPGECT, andrelopescg@gmail.com
2 UFSC/Departamento de Física, tati@fsc.ufsc.br
## Resumo
Neste artigo apresentam-se as estratégias utilizadas para o desenvolvimento do design instrucional (DI) do conteúdo de Relatividade Restrita em ambiente virtual de aprendizagem (AVA) de uma disciplina presencial de física básica do ensino superior. O DI pode auxiliar na adoção de metodologias mais adequadas para a flexibilização da sala de aula presencial e para potencializar a aprendizagem nesses espaços. Através das ferramentas e dos recursos dos AVA os conteúdos podem ser apresentados em diferentes linguagens, atendendo a diversos estilos de aprendizagem. Procura-se explorar de maneira adequada os recursos que eles oferecem lançando mão de elementos como interatividade e colaboração, levando-se em consideração a natureza do contexto online e a integração de materiais didáticos. Avaliou-se a percepção dos alunos a partir de um questionário disponibilizado no AVA e de entrevistas com perguntas que versavam sobre os elementos constitutivos do DI (apresentação dos conteúdos, utilização de ferramentas, propostas de atividades e sua influência na aprendizagem), críticas e sugestões sobre o conteúdo de RR desenhado no AVA. Os resultados mostram que do ponto de vista dos alunos, o AVA desenvolvido atende aos objetivos pretendidos porque complementa as discussões em sala, diversifica o conteúdo e atende a diferentes estilos de aprendizagem.
Palavras-chave : ensino de física, ambiente virtual de aprendizagem, design instrucional, material didático.
## Introdução
As tecnologias de informação e comunicação (TIC) vêm sendo utilizadas com grande frequência no contexto da educação escolar. Contudo, apropriar-se dos seus inúmeros recursos implica em estender um olhar crítico quanto ao seu uso. É preciso considerar que as ferramentas e os recursos que delas decorrem não substituem o papel do professor, mas propiciam a ampliação da sua prática docente. Apropriar-se das TIC significa entender suas possibilidades e potencialidades e estabelecer estratégias adequadas com o intuito de promover melhorias no ensino e consequentemente na aprendizagem.
Observa-se que o desenvolvimento de TIC para a internet, particularmente aquelas voltadas para o campo educacional, trouxeram em seu bojo alterações significativas no processo de ensino e aprendizagem. Pode-se, afirmar que em decorrência dessas alterações cresceram substancialmente a oferta de cursos em diferentes modalidades, os quais têm como suporte os AVA. Esses ambientes, dentre tantas outras possibilidades funcionam como sala de aula virtual onde com maior ou menor distância física, alunos e professores se comunicam. Através das ferramentas e dos recursos dos AVA os conteúdos podem ser apresentados em diferentes linguagens, atendendo a diversos estilos de aprendizagem.
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20 a 25 de janeiro de 2013
É possível destacar algumas pesquisas em torno da utilização de AVA como apoio ao processo de ensino-aprendizagem que analisam aspectos que tangem a prática docente (Rodrigues et al, 2008; Mayer et al, 2008). Contudo, ainda são escassas as pesquisas que apresentam a maneira como os alunos percebem, sejam em cursos à distância, semipresenciais ou presenciais, os conteúdos, as atividades, a interação e a colaboração nesses espaços. Os trabalhos sobre o desenvolvimento e a utilização de AVA no ensino de Física, particularmente, vêm demonstrando resultados positivos nos quais os alunos se apresentam receptivos às inovações dos métodos de ensino e estratégias de aprendizagem, além dos resultados satisfatórios quanto ao aprendizado dos conteúdos ministrados (Trindade, 1999; Albuquerque e Leite, 2008; Boechat e Souza, 2007; Diogo e Gobara, 2009; Fruet e Bastos, 2010).
Assim sendo, o presente trabalho apresenta os resultados integrantes de uma pesquisa de mestrado, na qual se desenvolveu o design instrucional em um AVA para uma disciplina de física básica. Vislumbra-se demonstrar as possibilidades e potencialidades de um AVA, desenhado e implementado para apoiar uma disciplina presencial. Buscou-se explorar de maneira adequada os recursos que ele oferece e lançar mão de elementos como interatividade e colaboração, levando em consideração a natureza do contexto online e a integração de materiais didáticos com linguagem diversificada. Pretende-se refletir metodologias diferenciadas para auxiliar o ensino e a aprendizagem mediados por tecnologia e promover a ampliação dos conhecimentos.
## Metodologia
Como metodologia optou-se de início desenvolver o design instrucional (DI) de um dos conteúdos presentes no plano de ensino da disciplina ofertada para um curso de engenharia no segundo semestre de 2011. O conteúdo escolhido foi o de Relatividade Restrita (RR), por ser um tema de difícil compreensão. A justificativa para escolha desse conteúdo está no fato de se tratar de um tema de difícil entendimento por parte dos alunos, por possuir bibliografia e pesquisa em ensino de física escassa em nível de graduação (Huggins, 2011). Em linhas gerais os conteúdos abordados foram o princípio da relatividade, o problema com a Mecânica Clássica, as transformações de Galileu e a luz, a busca pelo éter (o experimento de Michelson-Morley), os postulados da relatividade restrita, cinemática e dinâmica relativísticas, sistema de unidades convenientes e o formalismo no espaço-tempo.
Nesse sentido, optou-se por apresentá-lo em uma linguagem diversificada, própria do universo online , incluindo-se vídeos, simuladores, textos de divulgação científica. O desenvolvimento do DI ocorreu em três fases distintas: o planejamento, a implementação e a aplicação do conteúdo. A pesquisa abrange o olhar sobre as fases do DI e a análise da percepção dos alunos.
Utilizaram-se como instrumentos de coleta de dados um questionário disponibilizado no AVA que abrangeu os seguintes critérios: apresentação dos conteúdos e propostas das atividades como melhoria para a aprendizagem, adequação estética do conteúdo apresentado, as ferramentas utilizadas para leitura e para realização das atividades e espaço para sugestões e críticas. Além do questionário realizaram-se entrevistas semiestruturadas no período de finalização do conteúdo programático da disciplina. A análise dos dados coletados foi realizada de maneira qualitativa e quantitativa utilizando-se estatística descritiva simples.
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## A Relatividade Restrita em AVA
Nesse trabalho foram adotados quatro eventos instrucionais de acordo com as proposições de Ally (2004). No primeiro evento, 'preparação', adotou-se como estratégia investigar os conhecimentos prévios dos alunos sobre Relatividade Restrita e permitir que eles se aproximassem do conteúdo. A atividade sugerida é a de respostas breves por meio de uma Enquete. Em seguida, tendo-se como base o evento citado, as estratégias adotadas foram: a) ativar a atenção dos alunos e criar vínculos iniciais com o conteúdo, apresentando-o em linhas gerais através de um link para uma matéria jornalística sobre o assunto; b) apresentar os objetivos das atividades que foram desenvolvidas no AVA e de que maneira estavam estruturadas e c) motivar os alunos para que eles percebam que o conteúdo pode ser estudado de maneira lúdica e com linguagem diversificada. Nessa ocasião disponibiliza-se também no rótulo inicial um vídeo que mostra brevemente como foi descoberta a teoria da Relatividade Restrita. No que tange os segundo e terceiro eventos, 'atividades de aprendizagem e interação' buscou-se estimular a leitura sobre o conteúdo e com isso apresentar conceitos, definições, princípios e teorias subjacentes à teoria da Relatividade Restrita. Essa proposta, no entanto, carecia de recursos que pudessem oferecer espaço para textos que incorporassem linguagens variadas (recursos imagéticos, simuladores, vídeos, hiperlinks ) levando-se em consideração as diferenças individuais dos alunos (aqueles que se identificam mais com a leitura e aqueles que atendem melhor a estímulos visuais). Nesse sentido optou-se pela utilização do ' Book (Livro)', ferramenta que fornece a inserção de conteúdo de forma sequenciada, a partir de um sumário, ao mesmo tempo em que o aluno pode percorrer o conteúdo de maneira não linear. Para essa estratégia adotou-se também a ferramenta 'Lição' que serviu de interface para alocação das notas de aula que já estavam disponíveis no AVA. Para que os alunos pudessem percorrer o conteúdo disponibilizado nos Books foram criados organizadores gráficos que permitiam que o conteúdo fosse acessado de maneira não linear. A Figura 01 apresenta a tela do tópico Relatividade Restrita disponibilizado no Moodle. Pode-se observar que a interface gráfica integra os diferentes recursos e a possibilidade de navegação não linear pelos diferentes temas. Além das leituras fazse necessário que o aluno pratique o que compreendeu, para tanto as estratégias e objetivos adotados foram: a) proporcionar prática, através de testes objetivos e exercícios de escrita curta para que os alunos refletissem sobre o tema estudado e apresentassem sua compreensão. Desenvolveu-se, assim, questionários com questões de múltipla escolha, respostas breves e questões dissertativas e b) incentivar a pesquisa para que através de outras fontes de informações os alunos construíssem sua compreensão e definição sobre o que estavam aprendendo e permitissem a interação com outros saberes. Nessa oportunidade foi indicado como ferramenta, o ' workshop (laboratório de avaliação)' que possibilita aos estudantes apresentarem os resultados de suas pesquisas e interagirem com os demais alunos através de avaliação entre pares. Na ocasião foram pré-definidos critérios para auxiliar os alunos a efetuarem a leitura dos trabalhos dos pares de maneira crítica e direcionada. Como estratégias de interação e de colaboração foram fornecidos também dois fóruns para que os alunos discutissem o conteúdo através de argumentações e assim estimulassem a capacidade de relacionar de maneira lógica os conceitos e definições estudados, bem como argumentassem e contraargumentassem as proposições dos colegas. O fórum foi proposto nesse momento porque se entende que a construção de argumentações e definições por parte dos
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alunos deve acontecer depois que os conteúdos são apresentados e trabalhados. No último evento, o de 'transferência', entendido como um momento onde o aluno já passou por todas as fases de aprendizagem do conteúdo e, consequentemente, já é capaz de fornecer uma visão mais ampla e profunda e com isso transferir o aprendizado para outros contextos, propôs-se uma atividade utilizando a ferramenta wiki , que além de promover colaboração, possibilita a construção coletiva do conhecimento.
Figura 01: Tópico de RR de acordo com o DI adotado
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## Resultados
Na disciplina estavam matriculados 30 alunos dos quais 25 participaram efetivamente da proposta. A participação nas atividades realizadas no AVA compreendeu 20% da nota final, assim distribuída: 10% para a participação nas atividades propostas em RR e 10% para a participação na wiki . No total foram propostas 18 atividades entre questionários, tarefas de envio de arquivo, workshop , fóruns e wiki . As atividades ocorriam em paralelo às aulas presenciais.
Na figura a seguir é possível dimensionar o uso do AVA pelos alunos desta disciplina antes do DI desenvolvido para RR e nos demais conteúdos da disciplina. A participação dos 30 alunos no AVA se baseava no acesso a notas de aula, listas de exercícios, vídeos e simuladores. Observa-se que houve uma grande participação nas atividades propostas para o conteúdo de RR no AVA.
Figura 02: Acesso ao AVA em RR e nos outros conteúdos
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O questionário disponibilizado no AVA era composto por seis questões, das quais quatro eram questões objetivas e versavam sobre os elementos constitutivos do DI (apresentação dos conteúdos, utilização de ferramentas, propostas de atividades e sua influência na aprendizagem) e duas eram subjetivas, solicitando aos alunos que apontassem críticas e sugestões sobre o conteúdo de RR desenhado no AVA.
Questionados se concordam ou acreditam que esse formato de apresentação dos conteúdos e as propostas de atividades contribuíam para a sua aprendizagem, 80% dos alunos concordam sendo que 53% dos respondentes concordam e 27% concordam totalmente (veja figura 03a).
No que concerne a avaliação do conteúdo apresentado, 60% avaliam como excelente e 33% como satisfatório. A distribuição das respostas pode ser vista na figura 03b.
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Figura 03: Aceitação dos alunos quanto à apresentação dos conteúdos e sua contribuição para a aprendizagem.
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No item referente à adequação estética do conteúdo de RR no AVA (figura 04a), 47% dos alunos avaliam como excelente e 33% como razoável.
No que tange as ferramentas utilizadas para a leitura do conteúdo e para a realização das atividades (figura 04b), 20% como razoável, 60% avaliam como satisfatórias e 20% como excelente.
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Figura 04: Aceitação dos alunos quanto à adequação estética e utilização das ferramentas do AVA.
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Assim, pode-se inferir que o DI de Relatividade Restrita é bem avaliado no que concerne conteúdo, adequação estética e ferramentas utilizadas para leitura e realização das atividades. Para a análise das entrevistas procuramos identificar a existência de categorias de acordo com as considerações feitas pelos entrevistados e os apontamentos descritos nas duas últimas questões do questionário que eram subjetivas e que solicitavam que os respondentes - 18 no total, 15 respondentes do questionário e 3 alunos entrevistados - apontassem algo que entendem como
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interessante e também algo considerado desnecessário ou supérfluo. Identificamos as seguintes categorias: apresentação e qualidade do conteúdo, funcionalidade das ferramentas, proposição das atividades e o AVA como complemento da disciplina presencial. Cada categoria foi dividida em itens específicos, apresentados a seguir:
- 1. Apresentação e qualidade do conteúdo Identificaram-se os seguintes itens:
- Utilização de mídias e integração com as atividades (8 indicações);
- Diversificação nas estratégias de ensino (4 indicações);
- Conteúdo interessante (7 indicações);
- Conteúdo dinâmico (6 indicações);
- Exercícios e simuladores auxiliam na compreensão do conteúdo (5 indicações).
Para exemplificar destacam-se os seguintes comentários:
'Acho que foi uma ótima idéia colocar textos e/ou vídeos antes das atividades a serem feitas' (Aluno 10) .
- 'O bacana disto foi a modo como as aulas tornaram-se dinâmicas e consequentemente mais interessantes. Esta dinamizada possibilitou que muitos alunos aprendessem uma vez que pôde englobar os vários métodos de ensino com que cada um aprende melhor' (Aluno 20) .
'Os vídeos sobre relatividade. As simulações, enfim, tudo que o meio eletrônico traz de benefício' (Aluno 02) .
- 2. Quanto à funcionalidade das ferramentas os itens aqui destacados foram:
- Instabilidade no editor de texto do AVA, para escrita de fórmulas matemáticas (4 indicações);
- A interface não auxilia o usuário quando do envio de arquivos e status de participação (12 indicações).
Para exemplificar destacam-se os seguintes comentários:
'O moodle, apesar de ser uma ferramenta bastante interessante, ainda é deficiente em termos de tecnologia. O acesso às atividades ficou confuso e confesso que muitas vezes fiquei perdido entre os assuntos e, em especial, nos questionários [...]. Creio que esta não é uma falha na disciplina ou na técnica usada por vocês, mas sim no moodle. A ideia de usar o ambiente é muito boa e o aprendizado melhora, porém essas questões "ergonômicas" precisam ser resolvidas para que se possa usufruir ao máximo da tecnologia '(Aluno 17) .
'Na parte de atividades eu fiquei desorientado, pois cada atividade/fórum/wiki estava em uma página diferente. Tive que procurar em todas as páginas pra saber se não tinha deixado nada em branco. Se houvesse na página HOME um informativo do que deve ser feito e um link de redirecionamento seria bom' (Aluno 04) .
- 3. Quanto à proposição das atividades os itens componentes são:
- Pesquisa, leitura e exercícios rápidos (7 indicações);
- Atividades diversificadas (10 indicações);
- Feedback (5 indicações).
Alguns exemplos de comentários feitos pelos alunos são:
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'As atividades extras complementaram muito bem a aprendizagem, apesar de darem trabalho e de tomarem tempo são recompensadas não só por nota, mas pelo o que se aprende [...] '(Aluno 18).
'Gostei também, a variedade foi boa e criativa e essa coisa de cada uma ser diferente da outra contribuiu para não ficar enjoativo ou cansativo'(Aluno 01).
'O que eu gostei mais foram as enquetes ou atividades que requeriam uma pesquisa ou uma leitura e respostas rápidas, elas tem o mesmo efeito de atividades mais extensas, nos levam a pensar para dar a resposta e tomam menos tempo' (Aluno 21).
- 4. Quanto ao AVA como complemento da disciplina presencial Os alunos acentuam principalmente:
- Possibilidade de rever o conteúdo a qualquer hora (8 indicações);
- Conteúdo sintetizado, mais objetivo (4 indicações).
As falas transcritas a seguir são exemplos dos comentários apontados pelos alunos:
'Eu achei que foi bem interessante [...], complementou bem o conteúdo de sala de aula e também ajudou a reforçar esse conteúdo. A gente teve a oportunidade de ler mais, de uma maneira mais interessante do que se fosse nos livros, do que sentar para estudar. De uma maneira mais descontraída' (Aluno 12).
'A iniciativa de criar um ambiente com exercícios é muito boa, pois às vezes possuímos algumas dúvidas com relação ao conteúdo, olhamos em livros e continuamos em dúvida. No entanto, com um ambiente online fica muito mais fácil retirar estas duvidas. Ao responder as perguntas, aprendemos com nossos erros e percebemos. Posso ver por mim, que aprendi muito mais nas questões que errei do que com as que acertei, pois isso motiva a buscar a resposta correta para o problema [...]. Os exercícios teóricos ajudam a melhorar esta compreensão, deixando a aplicação matemática mais fácil' (Aluno 06).
No que tange a melhorias na aprendizagem, pode-se concluir a partir da análise das categorias presentes na avaliação de percepção feita pelos alunos é que entendem que houve melhorias porque o AVA desenvolvido complementa as discussões em sala de aula, diversifica o conteúdo e atende a diferentes estilos de aprendizagem, a partir da diversificação das estratégias de ensino, além de fornecer exercícios e simuladores que auxiliam na compreensão do conteúdo. Destacam também que foi possível rever o conteúdo a qualquer hora, o conteúdo foi apresentado de maneira mais objetiva, possibilitou a leitura, a pesquisa e a realização de exercícios rápidos com feedback .
Observando-se as atividades que exigiam colaboração, tal como a wiki , percebeu-se que houve engajamento dos alunos, pois apresentaram os seus trabalhos trazendo contribuições interessantes sobre aplicações na engenharia e lançaram mão de diferentes recursos tais como vídeos, diagramas e imagens. Entretanto, houve pouca interação entre os participantes e pouca escrita colaborativa com a modificação nos textos criados por diferentes autores, assim como a criação de páginas auxiliares e de links para outras páginas da internet. Nesse sentido, não houve a construção de um texto coletivo no molde hipertextual, típico desta ferramenta.
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Para concluir é importante destacar que os alunos conseguem discernir entre problemas técnicos do sistema utilizado, a elaboração dos conteúdos, estratégias de aprendizagem utilizadas e o design do ambiente.
## Considerações finais
Apresentamos os princípios utilizados para a elaboração de material instrucional de física em AVA utilizado numa disciplina presencial de nível superior. O intuito foi o de desenvolver metodologias adequadas ao favorecimento do processo de ensino e de aprendizagem mediados por recursos digitais. Pretende-se viabilizar uma educação online que propicie um ensino que procure valorizar diferentes estilos de aprendizagem. A partir da utilização do material em uma disciplina presencial e das contribuições dos alunos, é possível dimensionar a importância da utilização de AVA como complemento às aulas presenciais, pois além de possibilitar o desenvolvimento de atividades em linguagens diversificadas considerando aspectos cognitivos e o perfil de aprendizagem dos alunos, possibilita a promoção da aprendizagem a partir de outras perspectivas.
## Referências
ALBUQUERQUE, R. C.; LEITE, S. Q. M. Uso de ambientes virtuais de aprendizagem como estratégia educacional complementar de ensino de ciências . Revista Novas Tecnologias na Educação. CINTED-UFRGS. V. 6. n. 1. Porto Alegre, 2008.
ALLY, M. Foundations of educational theory for online learning . In: ANDERSON, T. e ELLOUMI, F. Theory and Practice of Online Learning. Canadá, 2004.
HUGGINS, E. Special Relativity in one week: 1) The principle of relativity. The Physics Teacher, vol 49, Março de 2011.
MAYER, M. et al. Ensino de ciências em ambientes virtuais: a percepção do professor sobre as diferenças na sua prática introduzidas pelo uso das novas tecnologias . Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v 1, n 1. 2008.
RODRIGUES, C. R. et al. Ambiente virtual: ainda uma proposta para o ensino . Revista Ciência e Cognição. V. 13, n. 2, 71-83. 2008.
TRINDADE, J. A. Aplicação de Realidade Virtual Para Visualizar Conceitos de Mecânica Quântica . II Workshop Brasileiro de Realidade Virtual. Marília, SP - Brasil, 1999.
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Texto extraído automaticamente do PDF: podem existir erros de conversão, especialmente em fórmulas, tabelas e figuras.