ATIVIDADES EXPERIMENTAIS, COMPUTACIONAIS E SUA INTEGRAÇÃO: CRENÇAS E ATITUDES DE PROFESSORES NO CONTEXTO DE UM MESTRADO PROFISSIONAL

## ATIVIDADES EXPERIMENTAIS, COMPUTACIONAIS E SUA INTEGRAÇÃO: CRENÇAS E ATITUDES DE PROFESSORES NO CONTEXTO DE UM MESTRADO PROFISSIONAL

## EXPERIMENTAL AND COMPUTATIONAL ACTIVITIES AND ITS INTEGRATION: BELIEFS AND ATTITUDES OF TEACHERS IN THE CONTEXT OF A PROFESSIONAL MASTER'S PROGRAM

## Leonardo Albuquerque Heidemann 1 , Ives Solano Araujo 2 , Eliane Angela Veit 3

1 Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, RS, Brasil , leonardo@heidemann.com.br.

2 Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, RS, Brasil , ives@if.ufrgs.br. Bolsista da CAPES - Proc. N0: BEX 2271/09-5

3 Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, RS, Brasil , eav@if.ufrgs.br.

## Resumo

É praticamente consensual que existem benefícios no uso de atividades experimentais no ensino de Física. Por outro lado, pesquisas direcionadas ao uso de atividades computacionais têm corroborado o que muitos dos professores de ciências reconhecem intuitivamente: a existência de benefícios na realização de atividades computacionais voltadas para o ensino de conteúdos científicos. Trabalhos mais recentes mostram ainda que melhores resultados são obtidos com o uso combinado desses dois recursos. O presente trabalho constitui parte de um estudo mais amplo que visa melhorar o ensino-aprendizagem de Física nas escolas por meio do uso integrado de atividades experimentais e atividades baseadas no uso de simulações computacionais. Para tanto, pretendemos conhecer as condições das escolas de ensino médio do Estado do Rio Grande do Sul para o desenvolvimento de tais atividades, e detectar as crenças e atitudes dos professores em relação à importância que atribuem ao uso desses recursos didáticos, assim como as vantagens e limitações atribuídas por eles a ambos os tipos de atividades. Em uma primeira etapa, cujos resultados são apresentados neste trabalho, investigamos as crenças e atitudes de uma amostra constituída por 55 professores, todos eles alunos ou ex -alunos do Mestrado Profissional em Ensino de Física (MPEF) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). A análise qualitativa dos dados coletados nos indica que os professores participantes deste estudo apresentam, em geral, crenças similares àquelas apontadas na literatura, particularmente no que diz respeito ao fato de que as vantagens apresentadas para o uso dessas atividades supera em muito as limitações citadas pelos professores .

Palavras -chave: formação de professores, atividades computacionais, atividades experimentais, ensino de Física.

## Abstract

There is broad consensus that there are benefits in the use of experimental activities in physics teaching. On the other side, researchers in physics education

have confirmed what the majority of science teachers recognize intuitively: The existence of benefits in carrying out computational activities to teach scientific concepts. Recently, some studies also showed that the best results are achieved through the combined use of these two resources . However, few studies have evaluated what happens in the schools regarding the use of these kind of activities . This paper presents the results of a survey carried out among students and former students of the Professional Master's Program in physics teaching of the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), which aims to know if experimental and computational activities have been used in their schools and how teachers have implemented them in their practices. Specifically , we assessed the importance attributed by the teachers to experimental and computational simulations activities , as well as the advantages and limitations they pointed out to both types of activities. Preliminary results show that the teachers in our study present beliefs consistent with those found in the literature.

Keywords: Pre-service teacher education, computational activities, experimental activities, physics teaching.

## Introdução

Desde o século dezenove atividades experimentais (AE) têm sido consideradas por professores de Física em geral como um recurso indispensável para o ensino de Física, ainda que elas sejam cada vez menos frequentes em sala de aula e que muitas das vantagens a elas atribuídas não sejam de fato observadas em aulas tradicionais (HODSON, 1994; BORGES, 2002). Por outro lado, nas últimas décadas, resultados de pesquisa sobre o uso de atividades computacionais têm corroborado o que muitos professores de ciências reconhecem intuitivamente: a existência de benefícios no uso de atividades computacionais (AC) (ARAUJO, VEIT, & MOREIRA, 2008; TRIONA & KLAHR , 2003; ZACHARIA, OLYMPIOU, & PAPAEVRIPIDOU, 2008) . Mais recentemente surgiram estudos sobre a integração desses dois tipos de atividades que mostram que a combinação de ambas é mais eficaz no ensino de Física, (DORNELES, ARAUJO, & VEIT, submetido; JAAKKOLA & NURMI, 2008; RONEN & ELIAHU, 2000; ZACHARIA, 2007; ZACHARIA & CONSTANTINOU, 2008; ZACHARIA & ANDERSON, 2003) .

Apesar das potencialidades desses recursos didáticos, os professores pouco os têm explorado em sala de aula (SARAIVA-NEVES, CABALLERO & MOREIRA, 2006) especialmente porque não estão preparados (MARSCHALL & YOUNG, 2006; ZACHARIA, 2003).

A fim de melhorar o ensino -aprendizagem de Física nas escolas por meio do uso integrado de atividades experimentais e computacionais e cientes de que as crenças e atitudes dos professores são determinantes na escolha de suas estratégias de ensino (ZACHARIA, 2003), decidimos iniciar esse projeto de pesquisa avaliando as crenças e atitudes dos docentes do RS sobre o tema a partir das seguintes questões de pesquisa: que importância os professores atribuem às atividades experimentais e às atividades baseadas em simulações computacionais para o ensino de Física? Que vantagens e limitações são apontadas pelos professores quanto ao uso de tais ferramentas e como eles enxergam seu uso integrado? Nesta primeira fase, buscou-se responder a essas questões tomando como amostra alunos e ex -alunos do mestrado profissional em ensino de Física

(MPEF) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Apresentamos aqui resultados parciais da análise dos dados coletados.

## Revisão da literatura

Em cursos de formação de professores é usual a existência de disciplinas de instrumentação para laboratório que visam preparar o professor para desenvolver atividades experimentais em sala de aula, pois muitas são as vantagens que lhes são atribuídas. Porém, conforme mencionado anteriormente, a maior parte destas vantagens não é verificada nas atividades experimentais voltadas para o ensino de Física (HODSON , 1994; BORGES , 2002). Uma das críticas apresentadas por Hodson (op. cit.) faz referência a um aspecto muito ressaltado por professores, que argumentam que a realização de experimentos pode facilitar a aprendizagem e compreensão de conceitos. O autor apresenta uma série de trabalhos que relatam não terem sido obtidos melhores resultados com tal recurso, e aponta como um dos motivos para tal fracasso a falta do que ele chama de "desafio cognitivo". Argumenta também que a experiência deve ter um objetivo claro, promovendo um nível de independência do aluno condizente com sua maturidade.

Muito destacado pelos professores é a crença de que as AE oportunizam a conexão entre conceitos científicos discutidos em sala de aula e em livros -texto com observações de um fenômeno ou sistema (HODSON, 1994; HOFSTEIN & LUNETTA, 2004; SARAIVA-NEVES, CABALLERO & MOREIRA, 2006) . Marineli & Pacca (2006) afirmam que esta relação deve acontecer com a análise dos erros experimentais que permite, inclusive, quantificar essa adequação.

A aquisição de habilidades práticas e técnicas de laboratório por parte dos discentes é outro aspecto discutido (HOFSTEIN & LUNETTA, 2004) . Hodson (1994) destaca um ponto polêmico afirmando que, por exemplo, não vê como o fato de usar uma pipeta corretamente possa ser transferido para outra situação de laboratório. Para ele, o trabalho prático não é necessário no sentido de desenvolver certas habilidades de laboratório nos estudantes , mas certas habilidades são indispensáveis quando se pretende engajar os estudantes em atividades práticas.

Por fim, em relação aos aspectos positivos das AE, diversos trabalhos têm concluído que a condução de atividades de laboratórios resulta em atitudes positivas por parte dos alunos , que aumentam seu interesse pela ciência (e.g., HOFSTEIN & LUNETTA, 2004), além de possibilitarem a promoção de relações sociais colaborativas .

Dentre as críticas à abordagem tradicional das AE, a mais ressaltada é que consomem muito ou todo o tempo disponível (BORGES, 2002) com operações de montagem dos equipamentos; atividades de coleta de dados e cálculos para obter respostas esperadas, e pouco com a reflexão sobre os significados e implicações dos resultados encontrados. Hodson (1994) aponta o computador como uma alternativa para experimentos que são demasiadamente difíceis, caros, consomem muito tempo ou são muito perigosos para serem realizados de outra maneira.

Outra característica da abordagem tradicional que merece ser discutida é a forma como são apresentados os roteiros das atividades. Muitas delas continuam oferecendo "receitas de bolo" que os alunos devem seguir rigidamente (HODSON, 1994; HOFSTEIN & LUNETTA, 2004) . Gil Pérez et al. (1999) ressaltam que tais roteiros promovem uma visão reducionista da atividade cientifica. Por fim, Borges

(2002) destaca que, muitas vezes, os alunos percebem as atividades práticas como eventos isolados que têm o objetivo de chegar à "resposta certa". Eles percebem as medidas como metas e não refletem sobre os aspectos conceituais (HOFSTEIN & LUNETTA, 2004). Além disso, não relacionam a finalidade de sua investigação com a experiência que conduziram.

Diversos pesquisadores da área de ensino de Física têm refletido sobre as vantagens e as limitações das AC. Triona & Klahr (2003) destacam que há vantagens óbvias como a portabilidade, a segurança, o custo-benefício, a minimização de erros, a amplificação e redução temporal ou dimensional, a flexibilidade, a rapidez e a forma dinâmica como apresentam dados. No entanto, nem todas essas vantagens são tão evidentes.

A mais intuitiva das vantagens propiciadas pelas simulações computacionais (e amplamente destacada em artigos sobre o assunto) é a capacidade de propiciar ao aluno a possibilidade de realização de "experimentos virtuais" que seriam perigosos, caros, ou que, por algum motivo, não são passíveis de reprodução em laboratório (HENNESSY, DEANEY, & RUTHVEN, 2006). A possibilidade de elaborar e testar hipóteses à medida em que estas são levantadas é outra vantagem ressaltada pelos pesquisadores (MEDEIROS & MEDEIROS, 2002; ZACHARIA & ANDERSON, 2003) . Hodson (1994) destaca que é possível diminuir ou aumentar o nível de complexidade, incluir ou excluir certos aspectos, adotar condições idealizadas visando criar uma atividade que permita aos estudantes concentraremse em conceitos fundamentais sem as distrações, as dificuldades e os aborrecimentos que formam parte de tantos experimentos realizados com objetos reais. Destacando que a visualização (incorporação de imagens mentais produzidas durante a interação com um objeto que é visto ou tocado) tem um papel importante no ensino de ciências, Hennessy, Deaney & Ruthven (2006) afirmam que a visualização de conceitos abstratos por meio da manipulação de simulações computacionais é uma clara vantagem apresentada por tal ferramenta. No que se refere ao tempo destinado à atividade, as AC demonstram-se mais eficazes (HOFSTEIN & LUNETTA, 2004) . Borges (2002) destaca que o laboratório baseado no computador permite que o estudante dedique menos tempo à coleta e apresentação dos dados. Dessa forma, o aluno dispõe de mais tempo para o controle de outras partes do processo, como o planejamento da atividade, a seleção do que medir, execução da investigação e interpretação e avaliação dos resultados.

Estudos têm concluído ainda que AC influenciam na atitude dos alunos, motivando e promovendo engajamento nas atividades propostas (ARAUJO, VEIT & MOREIRA, 2008) . Zacharia & Anderson (2003) destacam que as AC promovem o desenvolvimento da curiosidade, do interesse, da objetividade, da precisão, da confiança, da perseverança e do consenso entre os alunos. Além disso, Jaakkola & Nurmi (2008) destacam que as simulações computacionais podem simplificar excessivamente sistemas que são muito complexos, e que nem sempre os alunos acreditam que as leis e princípios observados na simulação computacional se aplicam também ao mundo real. Por outro lado, Steinberg (2000) afirma que, em alguns momentos, a presença do computador parece favorecer uma visão mais autoritária da aprendizagem. Hennessy, Deaney & Ruthven (2006) ressaltam que as idealizações propostas pelas simulações computacionais podem ser relacionadas com algo invisível e inquestionável, dando a impressão aos estudantes de que todas as variáveis são facilmente controláveis.

Devido às suas vantagens, as AC são boas alternativas para promover a aprendizagem significativa. No entanto, muitos pesquisadores e professores não a enxergam como substituta das AE. Para contemplar plenamente a diferença substancial entre os mundos real e simulado, acredita-se que os alunos precisam experimentar ambas, ou seja, é necessária a condução integrada de AC e AE (HENNESSY, DEANEY, & RUTHVEN, 2006) .

Diversos estudos têm comparado os resultados obtidos pelo ensino baseado em AC e AE de forma integrada com o ensino baseado em AC e AE de forma isolada. As conclusões vão na direção de que a combinação promove a aprendizagem de forma mais eficaz. Ronen & Eliahu (2000) , num dos primeiros trabalhos de pesquisa a esse respeito, mostraram diferenças significativas entre os resultados dos alunos que utilizaram a integração AC/AE e os alunos que usaram AE de forma isolada. Afirmam também que as simulações contribuíram para gerar confiança nos alunos, motivando-os para continuar as tarefas. Zacharia & Anderson (2003) pesquisaram no contexto da mecânica, ondas, óptica e física térmica. Já Zacharia, Olympiou & Papaevripidou (2008) focaram-se na calorimetria. Jaakkola & Nurmi (2008) , Zacharia (2007) e Dorneles, Araujo & Veit (submetido) promoveram estudos com circuitos elétricos. Todos estes trabalhos obtiveram conclusões que vão ao encontro dos obtidos por Ronen & Eliahu (op. cit.): o uso integrado de AC e AE é mais eficaz do que o uso de um dos recursos de forma isolada. Winn et al. (2006) também obtiveram resultados bastante parecidos ao compararem os dois tipos de metodologia no ensino de oceanografia.

Dentre os motivos para tal fato, destaca-se que o objetivo final da combinação deve ser o de aproveitar as potencialidades de ambos os métodos de experimentação, a fim de alcançar o nível mais elevado de eficácia da experimentação em laboratório (JAAKKOLA & NURMI, 2008; ZACHARIA & ANDERSON , 2003) .

Zacharia (2003) busca impulsionar o uso combinado desses recursos no ensino de Física. Para isso, o autor promove atividades que visam modificar as crenças e atitudes dos professores participantes do seu estudo para que, com isso, suas intenções comportamentais e seus comportamentos se tornassem coerentes com a concepção de que AE e AC são ferramentas complementares. Os resultados obtidos mostram que o tratamento utilizado na pesquisa originou uma atitude positiva dos docentes frente as AE, AC e seu uso integrado. Além disso, o estudo conclui que as crenças afetam as atitudes e que as atitudes influenciam as intenções e os comportamentos dos professores.

## Referencial Teórico

Tendo em vista o objetivo maior de melhorar o ensino de Física, partimos da ideia de que, entre outras coisas, a adoção ou não de estratégias didáticas por parte dos professores se deve principalmente às suas próprias crenças e atitudes sobre os elementos que compõem tais estratégias. Dito de outro modo, abordagens potencialmente promissoras para o ensino-aprendizagem de Física podem nunca chegar à sala de aula, mesmo em situações que se façam necessárias e se disponha dos recursos para tal, por contradizerem crenças e atitudes (muitas vezes implícitas) do docente sobre elas. Como subsídios teóricos para nossa investigação adotamos as definições propostas por Koballa (1988). Para o autor, atitude está associada ao "nosso sentimento favorável ou desfavorável sobre objetos, pessoas,

grupos ou qualquer outro aspecto identificável do nosso meio". Esses sentimentos são moldados pelas crenças, que são as informações que o sujeito tem sobre o objeto; são as características que o sujeito atribui ao objeto. Diferenciando os dois termos, podemos dizer que crenças estão relacionadas ao conhecimento do indivíduo enquanto que atitude está relacionada ao sentimento (KOBALLA, 1988).

As intenções comportamentais são as tendências de um indivíduo para exibir r determinado comportamento. Elas são determinadas pelas atitudes e influenciam, sem determinar completamente, o comportamento do sujeito. As chamadas "normas subjetivas" são componentes sociais que também influenciam o comportamento individual (op. cit.).

Consideramos três pressupostos fundamentais sobre atitudes (op. cit.): 1) Os sentimentos das pessoas sobre objetos são relativamente estáveis ao longo do tempo. Embora as atitudes sejam mutáveis, tais ocorrências não são aleatórias: algo deve acontecer para causar essa mudança. 2) Atitudes são aprendidas. As pessoas não nascem gostando ou desgostando de algo. 3) O comportamento do indivíduo é relacionado com suas atitudes; as ações das pessoas refletem seus sentimentos sobre os objetos.

## Metodologia

Para a avaliação de crenças e atitudes dos professores participantes do estudo, foi confeccionado um instrumento nos moldes sugeridos por Crawley & Koballa (1994) em que o respondente deve apresentar o seu nível de concordância sobre afirmativas elaboradas para medir suas atitudes frente a determinado tema e de questões dissertativas crenças.

- O questionário confeccionado conta com 22 afirmativas em que os respondentes deveriam expressar sua concordância em uma escala de cinco níveis. Para favorecer uma melhor compreensão das opiniões dos respondentes e detectar suas crenças , o questionário possibilitava que todas as alternativas fossem justificadas e/ou comentadas. Adicionalmente, ao final da sequência de afirmativas, seis questões dissertativas foram propostas com o objetivo de avaliar: a) se as crenças dos respondentes estão alinhadas às vantagens e limitações do uso de AE e AC no ensino da Física apontadas pela literatura; b) se os professores implementam tais ferramentas em sua prática e; c) quais os maiores desafios/dificuldades nessa implementação.

Ao final do levantamento, percebemos uma enorme riqueza de informações nas justificativas expostas pelos respondentes que, em grande parte dos casos, seria ocultada se apenas os níveis de concordância escolhidos para as alternativas fosse analisado. Com isso, concluímos que a análise qualitativa seria a opção mais proveitosa para esta pesquisa e, com este intuito, nos valemos da análise textual discursiva (MORAES, 2003). Essa metodologia constitui-se num ciclo de análise com três elementos: 1) Unitarização: desconstrução do corpus s em unidades de conteúdo. 2) Categorização: estabelecimento de relações entre as unidades de conteúdo, que podem estar relacionadas com mais de uma categoria. 3) Comunicação: explicitação das novas estruturas emergentes da análise. Cada resposta de cada respondente para cada questão foi considerada uma unidade de análise.

## Amostra

Criado em 2002, o Mestrado Profissional em Ensino de Física (MPEF) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul tem por objetivo a melhoria da qualificação profissional de professores de Física do nível médio em plena atividade no sistema de ensino e das licenciaturas em Física ou afins. No curso são discutidos conteúdos de Física, aspectos teóricos, metodológicos e epistemológicos do ensino de Física e do uso de tecnologias de informação de comunicação no ensino de Física (MOREIRA, 2004). Foram enviadas mensagens eletrônicas a todos os alunos, atuais e anteriores, solicitando que respondessem a um formulário eletrônico descrito na próxima seção. Todos que responderam a essa solicitação compõem a amostra do presente estudo, que é composta por r 55 respondentes, sendo 27 alunos do MPEF e 28 mestres .

## Questionário (instrumento de pesquisa)

Cada afirmativa do questionário 1 foi elaborada com o foco em algum aspecto considerado relevante na literatura ou pelo grupo de quatro pesquisadores que validaram o questionário. Para cada afirmativa, o respondente manifestava seu nível de concordância, dando-nos informações sobre as suas atitudes, e, opcionalmente, poderia justificar a escolha de tal nível, dando-nos indícios sobre as suas crenças. Por exemplo, as duas frases abaixo são exemplos de afirmativas que visavam coletar informações sobre as crenças e atitudes dos professores sobre o uso integrado das AE e AC.

- û O desenvolvimento de uma atividade de ensino baseada em simulações computacionais realistas torna desnecessária a posterior exploração de uma atividade experimental.
- û Sempre que possível, atividades experimentais devem ser complementadas por atividades baseadas em simulações computacionais.

Algumas afirmativas foram inseridas com o intuito de avaliar as crenças e atitudes dos respondentes sobre AE e às A AC. Dois exemplos:

- û O uso de atividades experimentais é indispensável para o processo de ensino -aprendizagem de Física.
- û A atividade experimental sempre deve ser preferida em relação à atividade baseada em simulações computacionais.

Baseadas nas vantagens e desvantagens das AE e das AC apontadas na literatura, outras afirmativas foram incluídas com o intuito de analisar as crenças e atitudes dos respondentes no que se refere às particularidades de tais rerecursos e de compará-las com o que é apontado nas mais recentes pesquisas.

- û Atividades baseadas em simulações computacionais não têm potencial para promover o trabalho em grupo.
- û Atividades experimentais não podem ser substituídas sem prejuízos por atividades computacionais, mesmo quando a simulação computacional utilizada é muito semelhante ao fenômeno Físico em estudo.

## Análise dos Resultados

Partindo da análise das justificativas dos respondentes, foi possível observar certas regularidades em alguns aspectos das crenças dos docentes. Uma delas é a atribuição de maior importância às atividades experimentais em comparação às baseadas em simulações computacionais. Tal diferença é mais evidente entre os calouros do curso. Apesar de concordarem que as simulações computacionais são importantes para auxiliar o processo de ensino-aprendizagem de Física, foram comuns respondentes argumentando que tal ferramenta não é fundamental, mas sim complementar. Com exemplo, um respondente afirmou que a simulação computacional " é mais um recurso que se soma a tantos outros que pode facilitar o processo de construção do conhecimento " . Nesta mesma direção, outro professor disse: "Eu não diria que é fundamental, mas sim complementar!".

De forma contrária, os respondentes encaram a AE como algo imprescindível para o ensino da Física. Um dos respondentes foi enfático, afirmando que "não se ensina Física sem atividades experimentais". Outro destacou que "a atividade experimental é uma faceta essencial da Física e que, sempre que possível, deve ser uma prioridade". Além disso, alguns professores explicitaram sua preferência pelo uso de AE. Argumentando em favor desta opinião, um dos respondentes afirmou que "o contato com o experimento sempre é bastante enriquecedor e motivador para o ensino de Física". Outro disse que, apesar de suas limitações, "as atividades experimentais têm mais impacto sobre os educandos".

As vantagens do uso de AE apontadas pelos respondentes vão ao encontro das apresentadas pela literatura. No entanto, foram muito diversificadas. As mais destacadas, cada categoria abarcando aproximadamente 15% dos respondentes, foram: a) o potencial de ajudar os alunos a compreender conceitos; b) a capacidade de motivar os estudantes; c) a possibilidade da observação e análise de fenômenos; d) a apresentação de como funciona a aquisição de dados experimentais (possibilitando a discussão de erros experimentais) e e) a capacidade de construir a conexão entre o conteúdo e a realidade.

Pode -se perceber uma categoria de respostas apontando o desenvolvimento das habilidades práticas dos alunos como uma vantagem das AE, o que é muito questionado por Hodson (vide a seção de revisão da literatura). Apenas um respondente destacou o potencial de promover o trabalho colaborativo como uma vantagem das AE, o que é bastante ressaltado nas recentes pesquisas. Cada uma das seguintes vantagens das AE foi citada por um respondente: a) capacidade de explicitar os limites de validade dos modelos; b) a promoção da participação ativa dos alunos e c) capacidade de promover r dúvidas nos alunos referentes às suas concepções alternativas.

Diferentemente das vantagens das AE, sobre as quais os respondentes mencionaram uma vasta lista de aspectos, diversos docentes não foram capazes de apontar limitações impostas pelas AE. Uma categoria que abarcou cerca de 25% dos respondentes, compreende respostas afirmando que não existem desvantagens no uso de AE. Amplamente, a mais citada limitação foi a exigência de muito tempo para sua preparação e execução, que foi ressaltada por 20% dos respondentes e que é amplamente discutido nos artigos de reflexão sobre AE.

Outra desvantagem das AE destacada por sete professores é a exigência de, em alguns casos, materiais indisponíveis por serem caros ou perigosos. A possibilidade de tornar a atividade muito complexa e as dificuldades de manuseio

dos materiais também foram pontualmente mencionadas. Apenas em uma unidade de análise foi destacado que, quando mal planejadas, as AE podem levar a uma concepção errônea de como se desenvolve a ciência e outros dois docentes destacaram que AE que usufruem de roteiros tipo "receita de bolo" não são eficientes, indo ao encontro com o que é ressaltado na literatura. Destaca-se também que somente um respondente ressaltou os problemas que podem ser causados quando as AE são desconectadas das aulas teóricas.

Quanto às vantagens das atividades baseadas em simulações computacionais apontadas pelos respondentes, cerca de 50% mencionaram a possibilidade de realizar experimentos virtuais que não seriam passíveis de execução por meio de uma AE, aspecto esse ressaltado por praticamente todos os recentes publicações que contêm reflexões sobre SC. No entanto, uma categoria abarca respostas de cinco professores que afirmaram que atividades baseadas em simulações somente devem ser propostas nos casos em que não existe a possibilidade de execução da AE, indo na direção oposta do que concluem as recentes pesquisas que afirmam que o uso integrado é a opção mais eficiente.

Cada uma das seguintes vantagens das atividades baseadas em simulações computacionais foi citada por aproximadamente 10% dos respondentes: a) possibilidade de os alunos poderem modificar parâmetros e verificar suas consequências rapidamente (tornando os experimentos mais rápidos); b) possibilidade de uma melhor visualização do fenômeno estudado; c) potencial motivador da ferramenta; d) a possibilidade do estudante poder explorá-la em horário extraclasse e e) capacidade de tornar conceitos abstratos mais concretos.

Apenas um professor mencionou a disponibilidade e gratuidade das simulações computacionais como uma vantagem. Apesar de serem vantagens apontadas pela literatura, nenhum respondente destacou que as atividades baseadas em simulações computacionais possibilitam múltiplas representações e que elas têm a capacidade de diminuir a complexidade dos fenômenos físicos por meio de idealizações (que possibilita focar o aluno em determinado aspecto fundamental da situação experimental).

De forma semelhante ao que ocorreu com as AE, os respondentes apontaram poucas desvantagens para o uso de atividades com simulações. Um respondente destacou que o acompanhamento destas atividades é difícil, pois as turmas são numerosas. Outro afirmou que, dependendo de como forem conduzidas, tais atividades "podem parecer mais uma forma de resolver problemas que eram feitos no caderno".

Indo ao encontro das desvantagens apresentadas pela literatura, um docente mencionou que os alunos podem interpretar a simulação como idêntica à realidade enquanto que outro destacou que existem casos em que o aluno não acredita no que observa na simulação. Três respondentes destacaram que as simulações computacionais podem conter erros conceituais, o que seria uma desvantagem das baseadas em simulações computacionais.

A integração entre simulações computacionais e AE esteve repetidas vezes presente nas unidades de análise. Provavelmente em decorrência de uma disciplina do MPEF que trata de modelagem científica, muitos dos docentes ressaltaram a importância do uso complementar das duas ferramentas para elucidar o processo de modelagem. Um respondente destacou que "nas simulações computacionais, frequentemente as idealizações feitas não são evidentes, sendo a prática uma

ferramenta importante na elucidação destes fatores tão importantes dentro do estudo de ciências " . Outro ressalta que "por mais realista que uma simulação possa parecer, ela ainda não representa a realidade na totalidade". Um respondente defendeu o uso integrado argumentando que "a construção de conhecimento não se desenvolve da mesma forma para as diferentes pessoas".

Apesar dos bons resultados obtidos, cerca de 15% dos docentes ainda não percebem as vantagens da combinação das ferramentas. Um respondente afirma que "se a atividade de simulação reflete a realidade , ela dispensa a atividade experimental, pois seria apenas uma forma diferenciada de avaliar o mesmo princípio que rege o fenômeno de estudo". Pode-se perceber que esse docente acredita que uma simulação computacional pode abarcar todos os aspectos da realidade e que elas não apresentam idealizações, o que certamente não é possível. Outro professor ressaltou que "se o conceito físico foi entendido nas simulações , não é necessário complementar com atividades experimentais", desmerecendo a importância da construção de uma boa visão epistemológica por parte dos discentes que, segundo a literatura, só é solidamente construída com AE.

Entre as dificuldades para a implementação de AE e atividades baseadas em simulações computacionais nas suas práticas, as respostas mais frequentes foram a falta de tempo no currículo escolar ou para o preparo das atividades e a falta de infraestrutura ou de materiais para a condução destas atividades. Em menor número, alguns professores afirmaram que lhes falta experiência para usá-las e que faltam simulações computacionais de qualidade para serem usufruídas. Um respondente afirmou que os alunos estão acostumados com aulas expositivas e não recebem bem outras estratégias de ensino.

## Considerações Finais

O estudo apresentado foi realizado com professores de Física (alunos e exalunos do MPEF) que constituem uma amostra privilegiada em nosso Estado. Antes de mais nada, são professores com grande interesse pelo ensino de Física, que se submeteram a uma prova de seleção com concorrência de, no mínimo, quatro ro candidatos por vaga. Todos os que concluíram as duas disciplinas obrigatórias do MPEF que tratam do uso de tecnologias no ensino de Física (45 dos 55 respondentes) tiveram a oportunidade de conhecer um leque de alternativas para o uso de simulações em sala de aula e foram continuamente instigados a refletir sobre o uso de tecnologias no ensino de Física, de modo que esperamos que tenham posicionamentos mais claros sobre esses assuntos do que a maior parte dos professores do Estado. De fato, analisados os discursos dos respondentes, percebese, de um modo geral, bons argumentos e concepções claras sobre o assunto abordado; e razoável coerência entre os apontamentos dos professores e as reflexões apresentadas pela literatura. As maiores dificuldades foram apresentadas na identificação de limitações desses recursos didáticos.

O presente trabalho apresenta resultados preliminares de um estudo mais amplo que busca apontar estratégias para a promoção do uso integrado de AE e AC no ensino de Física. Nesta primeira fase, buscou-se detectar as crenças e atitudes de professores da educação básica que são ou foram alunos do MPEF. Em uma segunda fase, a ocorrer em julho e agosto do corrente ano, faremos levantamento semelhante com uma amostra de cerca de cem professores em exercício no ensino básico que são alunos do Curso de Especialização em Física para Educação

Básica, em andamento na UFRGS, no âmbito da UAB. A terceira fase deverá abarcar uma amostra mais representativa das diferentes regiões do estado do RS. em escolas públicas e privadas.

## Referências

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