O USO DAS TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO PARA O ENSINO DE FÍSICA COM BASE NA TEORIA SÓCIO-INTERACIONISTA DE VYGOTSKY

## O USO DAS TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO PARA O ENSINO DE FÍSICA COM BASE NA TEORIA SÓCIOINTERACIONISTA DE VYGOTSKY

## Dante Alighieri Alves de Mello , Shirley Takeco Gobara 1 2

1 UFMS/Doutorando do Programa de Pós-graduação em Educação, dante\_mello@yahoo.com.br 2 UFMS/Professora do Curso de Física - CCET, stgobara@gmail.com

## Resumo

Recentemente inúmeros pesquisadores vêm estudando o uso das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) para o ensino e a aprendizagem de física, especialmente com a popularização do computador e da internet a partir da década de 1990. Embora os resultados de muitas pesquisas sugerem que aulas de física elaboradas por meio das TIC podem favorecer a aprendizagem, ainda é comum encontrar aplicativos e até mesmo publicações que não explicitam o referencial teórico utilizado e que justifique a proposição desse material como meio para auxiliar o processo de aprendizagem. Como parte dessa comunidade de educadores e pesquisadores que estão preocupados com esses problemas, somados às dificuldades dos professores no uso das TIC no ensino de física, sentimos a necessidade de elaborar um projeto de pesquisa para desenvolver e analisar um Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) para o ensino de física com base na teoria sóciointeracionista de Vygotsky. Apresentaremos, neste artigo, uma parte dos resultados da revisão de literatura necessária para o desenvolvimento do referido projeto. Fizemos um levantamento bibliográfico de artigos, dissertações e teses a respeito do processo de ensino e aprendizagem de física por meio das TIC à luz da teoria mencionada. A busca dessas publicações foi realizada na Biblioteca Brasileira de Dissertações e Teses, usando descritores como 'ensino de física Vygotsky', e em periódicos da área publicados após 1990, inicialmente, selecionados pelos títulos e resumos e, posteriormente, analisados pela leitura completa. Encontramos quarenta e dois trabalhos, sendo dezenove dissertações de mestrado, duas teses de doutorado e vinte e um artigos. As TIC mais estudadas, em 38,1% desses trabalhos, são os AVA. As publicações que propõem o uso das TIC para atividades colaborativas concluíram que a interação, proporcionada pelas TIC, entre os estudantes e entre eles e o professor foi o fator primordial para o favorecimento da aprendizagem.

Palavras-chave : Ambiente virtual de aprendizagem, teoria sóciointeracionista, ensino de física

## Introdução

Seja nas escolas públicas, seja nas escolas particulares, os professores observam, via de regra, um expressivo número de estudantes desinteressados pelos estudos, especialmente em disciplinas que envolvem cálculos e o raciocínio lógico, como a física. É comum ouvirmos comentários do tipo '... para que devo estudar isso? Não preciso saber física para exercer minha profissão!'

Felizmente, é consensual, entre muitos docentes, que, ao explicar algum conceito físico utilizando as Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) como animações, simulações, imagens, vídeos ou hipertextos, de modo geral, os estudantes demonstram maior interesse pela aula e participam mais. Embora, na literatura, haja muitas propostas que sugerem o uso das TIC, muitas delas não são utilizadas em sala de aula porque os professores ainda apresentam dificuldades no

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20 a 25 de janeiro de 2013

uso dessas tecnologias e/ou porque não há uma preocupação dos autores em adotar um referencial teórico para orientar e discutir a aplicação desse material em sala de aula. Ao mesmo tempo, preocupa-nos o fato de que diversas propostas, que sugerem o uso de recursos da informática, não foram desenvolvidas com base em referenciais teóricos de aprendizagem e, consequentemente, não apresentam orientações sobre como utilizar as TIC de forma adequada para favorecer a construção do conhecimento pelo estudante. Como é possível garantir a eficiência do processo de ensino-aprendizagem sem ter, como base, uma teoria que explique como é que as pessoas aprendem?

Diante dessa problemática, sentimos a necessidade de elaborar um projeto de pesquisa para o desenvolvimento e a utilização das TIC para o ensino de física que tenham como base teórica da aprendizagem a teoria sócio-interacionista de Vygotsky (1987), pois, para esse autor, a aprendizagem e o desenvolvimento do homem são influenciados pelo seu contexto sociocultural . 1

Uma contribuição relevante desse referencial é a ideia de que a colaboração entre os pares mediante a interação e a comunicação é fundamental para a solução de problemas. Vygotsky (1994, p. 112) descreveu que a interação favorece o desenvolvimento quando se trabalha na chamada 'Zona de Desenvolvimento Proximal' (ZDP), definida como:

[...] a distância entre o nível de desenvolvimento real, que se costuma determinar através da solução independente de problemas, e o nível de desenvolvimento potencial, determinado através da solução de problemas sob a orientação de um adulto ou em colaboração com companheiros mais capazes [...]. A zona de desenvolvimento proximal define aquelas funções que ainda não amadureceram, mas que estão em processo de maturação, funções que amadurecerão, mas que estão presentemente em estado embrionário.

A partir de um aprofundamento desse quadro teórico, pretendemos investigar o processo de aprendizagem colaborativo que se estabelecerá, por meio das interações entre os alunos, em um Ambiente de Aprendizagem Virtual (AVA), desenvolvido especificamente para este fim. Pretendemos identificar as potencialidades do uso desses recursos e eventuais dificuldades dos estudantes analisando as interações entre eles, o computador e o professor.

Esse artigo é um recorte do projeto de pesquisa acima mencionado e tem como objetivo apresentar os resultados de um levantamento bibliográfico realizado, não exaustivo, a respeito do processo de ensino e aprendizagem de física por meio das TIC, tendo a teoria sócio-interacionista de Vygotsky como base teórica de aprendizagem.

## Metodologia

A metodologia utilizada para realizar o estudo foi do tipo qualitativa, pela qual realizamos um levantamento das teses e dissertações disponíveis na Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações (BDTD) e das revistas especializadas brasileiras que têm trabalhos com propostas e/ou discussões sobre a utilização das

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TIC para o ensino e a aprendizagem de física tendo como base a teoria sóciointeracionista de Vygotsky.

Nas revistas investigadas, buscamos trabalhos publicados após 1990, uma vez que, a partir dessa época, se intensificou o processo de popularização do computador e da Internet. Como critério para seleção dos artigos, procuramos, inicialmente, identificar nos títulos e resumos palavras ou expressões relacionados ao tema de interesse.

As dissertações e teses foram selecionadas a partir de pesquisa realizada na BDTD usando os descritores: 'ensino de física Vygotsky', 'ensino de física Vigotski', 'ensino de física Vigotsky', 'ensino de física Vygotski' e 'ensino de física tecnologias de informação e comunicação'.

Apresentaremos os resultados das análises realizadas, destacando quais são as TIC mais estudadas nesses trabalhos, bem como se os autores fornecem orientações sobre como os professores devem empregar essas TIC em sala de aula. Elaboramos ainda uma análise mais aprofundada de alguns trabalhos que mais se relacionam com o nosso projeto de pesquisa, isto é, que propõem atividades colaborativas mediante a interação virtual entre os estudantes e entre eles e o professor.

## Resultados e Discussão

A tabela 1 mostra os resultados do levantamento bibliográfico realizado.

Tabela 1: Trabalhos que utilizam TIC para o ensino de física com base na teoria de Vygotsky.

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É interessante notar que 76,2% dos artigos foram publicados em revistas de ensino de física ou ciências, ao invés de revistas da área de informática educativa, como mostra a tabela 2. Cogitamos que a preferência dos pesquisadores por revistas de ensino de física e ciências deve-se ao fato de que os leitores, que buscam trabalhos relacionados ao ensino de física em geral, acessam mais essas revistas específicas, diferentemente das revistas da área de informática e tecnologias na educação que apresentam um público mais abrangente.

Tabela 2: Temáticas das revistas nas quais os artigos foram publicados.

Procuramos também agrupar em categorias as TIC mais estudadas em cada um desses trabalhos, como mostra a tabela 3.

Tabela 3: TIC mais estudadas em cada trabalho.

Esses dados mostram-nos que a maioria dos pesquisadores que utilizam a teoria sócio-interacionista, como base na aprendizagem, para o ensino de física direcionam os seus trabalhos para a pesquisa e o desenvolvimento de AVA. Em 56,3% desses trabalhos , foram utilizados recursos colaborativos como 3 chats e fóruns e isso pode ser justificado pelo fato dessa teoria considerar a interação como condição sine qua non à aprendizagem. Já outros pesquisadores empregaram o 4 AVA pelo fato do hipertexto suportar simulações e animações desenvolvidas em

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diferentes tipos de programas, além da possibilidade de agregar ao ambiente elementos como vídeos, figuras e textos.

Dentre os trabalhos identificados, destacamos três que apresentam temáticas que se aproximam de nosso objeto de estudo, razão pela qual iremos apresentar uma análise mais detalhada dessas pesquisas.

Em sua dissertação de mestrado Da Silva (2011) desenvolveu um AVA colaborativo que simula dois laboratórios para o ensino de conceitos de hidrostática. O laboratório virtual está disponível gratuitamente no endereço eletrônico: http://www.edy.pro.br/proj-ledvi. O principal aspecto da teoria de Vygotsky explorado em seu trabalho é que o potencial para o desenvolvimento cognitivo de um aprendiz está associado à 'Zona de Desenvolvimento Proximal' (ZDP). Assim, para ocorrência da aprendizagem, é fundamental que haja a interação desse aprendiz com alguém que já domine aquele conteúdo que está sendo estudado, isto é, que se encontre na 'Zona de Desenvolvimento Real' (ZDR). Por esse motivo, cada estudante é alocado em um laboratório virtual que tem elementos comuns como balança, calculadora e dinamômetro. O mais interessante é que alguns elementos como água, um 'líquido verde desconhecido' e um objeto metálico estão em apenas um dos dois laboratórios, fato que leva os aprendizes a interagirem-se para encontrar a solução do problema. Essa proposta de atividade, que exige necessariamente uma interação virtual entre os estudantes, mostrou-se interessante pela possibilidade dos professores verificarem as dificuldades de cada aprendiz, uma vez que as interações são gravadas em um banco de dados.

Já Sias e Teixeira (2006) utilizaram as TIC não apenas como recursos instrucionais, mas também para a aquisição automática de dados. Esses autores prepararam uma atividade experimental de física térmica, na qual os estudantes mediam, em tempo real, grandezas como temperatura e intensidade luminosa. Os dados podiam ser transmitidos para computadores através de softwares apropriados e, assim, eram analisados com planilhas eletrônicas. Tendo como base a teoria de Vygotsky, o trabalho dos estudantes aconteceu sempre em grupos, fato que favoreceu a aprendizagem devido à expectativa que estes manifestaram em compartilhar os resultados.

Pessanha et al . (2010) também criaram condições bem interessantes para o trabalho colaborativo. Desenvolveram uma ferramenta composta por um conjunto interativo de softwares e hardwares que permitem o controle e a aquisição automática de dados de experimentos à distância através da internet. Com base na teoria de Vygotsky, os autores agregaram ao software a possibilidade dos estudantes interagirem entre si e com o professor, de modo que os trabalhos possam ser realizados em grupos.

- O referencial teórico de aprendizagem em trabalhos que envolvem as TIC na educação é fundamental, uma vez que fornece o embasamento necessário à elaboração de orientações de apoio à prática do professor com o uso dessas tecnologias em sala de aula. Pensando nisso, verificamos também se as publicações encontradas em nossa busca preliminar apresentam sugestões ao professor sobre como usar as TIC em sala de aula, como mostra a tabela 4.

Como evidencia a tabela 4, aproximadamente 12% dos trabalhos não apresentam um material de apoio ao professor, embora recomendem o uso de uma TIC específica para o ensino de física. Os trabalhos destacados na coluna 'não se aplica' foram agrupados nessa categoria porque não sugerem ou desenvolvem uma

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TIC específica, portanto não há necessidade da criação de um material de apoio ao professor.

Tabela 4. O trabalho orienta o professor como utilizar as TIC em sala de aula?

Quanto ao local onde foram desenvolvidas as publicações encontradas, observamos a predominância de apenas algumas regiões do país (seis estados mais o distrito federal), sendo que duas pesquisas aconteceram em outros países, como mostra a tabela 5.

Tabela 5. Local de realização das pesquisas.

## Conclusão

Neste trabalho, procuramos investigar, em revistas, teses e dissertações brasileiras, como os pesquisadores vêm sugerindo o uso das TIC para o ensino de física baseado na concepção sócio-interacionista de Vygotsky. Nesse aspecto, as principais aplicações encontradas foram: AVA, a aquisição automática e a manipulação de dados experimentais, simulações, animações e vídeos.

Notamos que, nos trabalhos 5 cujo foco de interesse é a interação colaborativa por meio de ambientes virtuais de aprendizagem - AVA, foco também

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do nosso projeto de pesquisa, a interação entre os estudantes e entre eles e o professor foi proporcionada pelas TIC, e, segundo seus autores, esse foi o fator primordial para o favorecimento da aprendizagem.

Considerando a vasta quantidade de conteúdos da estrutura curricular de física do ensino básico, acreditamos que mais AVA colaborativos precisam ser desenvolvidos. Esses ambientes podem ser dinâmicos, de modo que professores, de diferentes sociedades, possam ter a liberdade de inserir problemas de qualquer conteúdo de física e ainda contextualizá-los cada qual à sua realidade.

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