USO DO PHET NO ENSINO DA REFLEXÃO E REFRAÇÃO COM LICENCIANDOS EM FISICA.

## USO DO PHET NO ENSINO DA REFLEXÃO E REFRAÇÃO COM LICENCIANDOS EM FISICA.

¹Instituto Federal do Rio de Janeiro, Karine Lima de Carvalho, karinelima99@gmail.com ²Instituto Federal do Rio de Janeiro, Lívia Kristal Teixeira, kristalteixeira02@gmail.com ³Instituto Federal do Rio de Janeiro, Loise Dutra Redondo, loyse\_pink@hotmail.com Instituto Federal do Rio de Janeiro, Maria Cristina do Amaral Moreira, maria.amaral@ifrj.edu.br

## Resumo

O estudo a seguir discorre na necessidade da inclusão tecnológica no estudo da ciência física, constituindo ao leitor as propriedades da atualidade, determinando também características inerentes ao inconsciente psicológico do ser humano, e, por conseguinte do aluno, que tornam assim necessário o estudo de praticas e métodos de aperfeiçoamento do ensino. O propósito foi o de desenvolver uma interação dos licenciandos com um software chamado PhET, que além de oferecer simulações de matemática e ciências divertidas, interativas, grátis, proporciona a compreensão da Física Óptica na área da reflexão e refração, a partir disso dissertar sobre a aplicabilidade do mesmo em um ambiente comum de sala de aula, de acordo com dados coletados baseados nas opiniões de licenciandos em física. Temos como objetivo demonstrar a progressiva necessidade da inclusão de tais métodos, e argumentar a falta dos mesmos. A metodologia utilizada para a construção deste artigo foi subdividida, sendo assim a primeira parte será descrever o PhET por intermédio de pesquisas que relatam propriedades deste software, e a seguir apresentando resultados de pesquisas, feitas com os licenciandos em física, como dados dispostos a comparação, propondo portanto uma avaliação as limitações e fundamentadas utilizações deste aparato educacional. Com a apresentação dos dados, torna-se notável que os atuais licenciandos em física assentem que a inclusão digital não é mais um assunto que possa ser ignorado, trazendo por si a necessidade de disseminação de tais práticas.

Palavras-Chave: Ensino de Física, simulador PhET e tecnologia na Educação.

## Introdução

Experimentos virtuais são objetos de aprendizagem que utilizam softwares específicos para simular a realização de experimentos reais, com a vantagem de possuírem baixo custo, se comparados aos realizados em laboratórios reais. Uma vez que podem ser realizados em laboratórios de informática, onde escolas possuam tais ferramentas, e até mesmo nos celulares dos alunos.

Estes experimentos têm sido cada vez mais utilizados no ensino de Ciências da Natureza constituindo-se como uma ferramenta que facilita o processo de ensinoaprendizagem, funcionando como um elemento mediador entre o professor e os alunos.

Por acreditar na importância da implementação dos experimentos virtuais como uma estratégia de ensino capaz de auxiliar os alunos na construção de conhecimentos significativos sobre a ótica, pensamos, neste trabalho, abordar o software livre Physics Educacional Technology (PhET) Interactive Simulations da Universidade do Colorado, que trabalha com a elaboração e divulgação de simuladores educacionais para o Ensino de Ciências.

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É bom frisar que a inclusão de novas tecnologias não proporciona por si só a renovação dos conceitos e práticas tradicionais, mas sim a criação de materiais didáticos baseados em novas tecnologias e o esforço em ligar o projeto desses materiais a novas abordagens teóricas na transformação da educação. Em geral, muitos pensam que a utilização do computador na educação para informatizar o repasse de informações fugiria do método tradicional de ensino. Segundo Valente (1999, p. 22 ) informatizar não constitui uma inovação educacional,

(...) a inovação pedagógica consiste na implantação do construtivismo sócio-interacionista, ou seja, a construção do conhecimento pelo aluno mediado pelo computador. Porém, se o educador dispuser dos recursos da Informática, terá muito mais chance de entender os processos mentais, os conceitos e as estratégias utilizadas pelo aluno e, com essa informação, poderá intervir e colaborar de modo mais efetivo nesse processo de construção de conhecimento.

A tecnologia é uma ferramenta muito eficiente para facilitar a compreensão dos conteúdos abordados em sala de aulas e dos fenômenos físicos vivenciados no dia a dia. O seu principal componente são os simuladores virtuais. Com isso há um aumento excessivo na utilização de tecnologias durante o dia-a-dia,

É a geração da interatividade, da conectividade, da portabilidade, da simplificação tecnológica, da mídia digital. Esta é a base mais significativa dos Nativos Digitais. 'Eles querem ser usuários - não apenas expectadores ou ouvintes. (GOBBI, 2010 p. 346-347).

Com isso, qualquer um com os olhos minimamente voltados à educação pode ver o quão necessário é introduzir as artimanhas tecnológicas no contexto do ensinar, ainda mais quando sabemos que os 'alvos' do conhecimento são os alunos, ou seja, aqueles que formarão uma geração com uma grande indispensabilidade do quesito tecnológico, que faz parte intrinsecamente de sua cultura e de seu convívio social. Para Valente (1993),

[...] as novas modalidades de uso do computador na educação apontam para uma nova direção: o uso desta tecnologia não como 'máquina de ensinar', mas como uma nova mídia educacional; o computador passa a ser uma ferramenta de contemplação, de aperfeiçoamento e de possível mudança de ensino (p.2).

Recentemente temos ouvido muito sobre o assunto de inclusão digital, e há várias estatísticas e pesquisas mostrando o quão popular este assunto está de fato se tornando, sempre trazendo à tona opiniões de docentes e discentes. A pesquisadora Camas (2014, p.22) afirma que: 'O melhor resultado não virá pela tecnologia, mas pela compreensão do que se espera da educação. A tecnologia é parte, não é o todo'.

Portanto, nesse estudo temos como objetivo evidenciar a atual necessidade de uma sala de aula com metodologia gerada a partir da utilização de uma inclusão de softwares , ou seja, uma apropriação tecnológica.

A pergunta de partida da investigação que apresentamos foi: quais as possibilidades que o PHET traz para as aulas de física na visão de quem já utilizou essa ferramenta no estudo sobre a ótica? Nesse sentido, realizamos enquetes nas quais licenciandos responderam sobre a utilização destes recursos. Tendo em mente

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que os softwares podem ser considerados programas educacionais a partir do momento que seja projetado por meio de uma metodologia que os contextualizem no processo de ensino-aprendizagem.

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## software PhET

O PhET Interactive Simulations é um laboratório virtual que possui inúmeras simulações de experimentos científicos. O software foi desenvolvido por uma Universidade do Colorado em Boulder, localizada nos Estados Unidos da América, que o define como 'simulações divertidas e interativas, de fenômenos físicos que servem para aperfeiçoar o entendimento dos conteúdos ministrados de uma forma prática facilitando assim o aprendizado do aluno e absorção dos conteúdos ' (SANTOS, ALVES e MORET, 2006, p.15) A utilização do software é simples, basta . um computador com acesso à internet com o acessório Java Flash instalado para que os simuladores possam ser usados sem qualquer dificuldade. Dentro deste contexto Soares, (2013, p. 31), comenta que:

Para ajudar os alunos a compreender conceitos virtuais, as simulações PhET animam o que é invisível ao olho através de gráficos e controles intuitivos, tais como clicar e arrastar a manipulação, controles deslizantes e botões de rádio. A fim de incentivar ainda mais a exploração quantitativa, as simulações também oferecem instrumentos de medição, incluindo réguas, cronômetros, voltímetros e termômetros. À medida que o usuário manipula essas ferramentas interativas, as respostas são imediatamente animadas, assim ilustrando efetivamente as relações de causa e efeito.

Para Arantes, Miranda e Studart (2010) a principal função da simulação consiste em ser uma efetiva ferramenta de aprendizagem, fortalecendo bons currículos e os esforços de bons professores. A finalidade do uso pedagógico da simulação pode ajudar a introduzir um novo tópico, construir conceitos ou competências, reforçar ideias ou fornecer reflexão e revisão final.

O uso dessa ferramenta por professores pode ser bastante variado como o próprio grupo aponta: aulas expositivas, atividades em grupos na sala de aula, tarefas em casa ou no laboratório. (MIRANDA E STUDART, 2010, p.12)

O software PhET em expositivas as simulações podem servir como demonstrações. Nesse caso, a principal contribuição consiste em visualizar conceitos abstratos como fótons, elétrons, linhas de campo. Mas, como já mencionado, nosso foco de aprendizagem com o software é a Ótica Geométrica. Além disso, algumas simulações permitem que gráficos sejam construídos em tempo real, à medida que o professor interage com elas. Recomenda-se que o professor proponha questões prévias com o objetivo de trabalhar concepções alternativas do conteúdo em questão. Depois de terem sido apresentados à simulação, os alunos podem rever suas respostas prévias e as conclusões podem ser apresentadas por meio de um registro da aula.

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Portanto, o uso do PhET pode ser de grande auxílio para o professor da educação básica, que necessita da utilização de experimentos para fundamentar e aperfeiçoar sua metodologia de ensino, procurando atribuir significado ao conceito físico, inter-relacionando-o com o cotidiano do estudante, dando significado a teoria que está sendo trabalhada, através de recursos que possibilitem o aluno observar que tudo o que ele aprende está visivelmente no seu contexto social.

O uso da interatividade busca a participação ativa do aluno no processo de construção de significados, criando situações em sala de aula que permitam desde a identificação do conhecimento prévio até a discussão das hipóteses apresentadas em relação aos modelos de fenômenos físicos em estudo, permitindo que os alunos exerçam influência no processo tanto na forma de condução quanto na escolha de conteúdo específicos. Neste processo abre-se espaço para uma aprendizagem não literal e não arbitraria do referido conteúdo. (SOUZA FILHO; 2010, p.23).

Alguns exemplos de atividades experimentais envolvendo o estudo de física óptica, demonstrando incidência e refração de raios no software PhET.

Figura 1: Figura (a) demonstrando alguns comandos e figura (b) com a demonstração de raios incidentes e refratados.

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## Metodologia

O trabalho foi realizado é uma pesquisa qualitativa porque estimula os entrevistados a pensarem livremente sobre algum tema, objeto ou conceito. Mostra aspectos subjetivos e atingem motivações não explícitas, de maneira espontânea. É utilizada quando se busca percepções e entendimento sobre a natureza geral de uma questão, abrindo espaço para a interpretação.

Busca a partir de revisão de literatura e de um questionário construir um panorama sobre a visão de graduandos de física o uso dos PhET no ensino de ótica. Foram usados como sujeitos de pesquisa seis licenciandos de Física que já tiveram contato ou já deram aula com o software .

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A escolha desses alunos diz respeito a esse grupo ter participado de uma aula de Física em Sala de Aula onde foi feito uma atividade de pesquisa, fazendo uso de ferramentas híbridas, isto é, aquelas que são geradas pela tecnologia para ensinar óptica de forma ativa e não tradicional, a fim de determinar a compreensão do aluno aos fenômenos estudados nesta disciplina de forma mais fácil. Como, por exemplo, laboratórios virtuais, que simula situações de incidência, refração e formação de imagens.

As perguntas foram: 'Quão fácil foi a utilização do software?' 'Como o PhET auxilia o ensino de física?'.

## Resultados e Discussões

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Como é abordado nas respostas há uma completa afirmação de todos os licenciandos, do quanto é fácil usar o software PhET em sala de aula, e o quanto é de fácil compreensão. Entretanto o L2 e L6 tratam de maneira mais sucinta a sua abordagem metodologia, trazendo uma visão de que só o simulador não é o suficiente para o entendimento completo da aula de reflexão e refração.

## Considerações finais

Os Simuladores são métodos mais produtivo e eficiente no ensino da física, pois como o próprio nome já diz, permitem que se façam simulações de situações experimentais facilitando a compreensão dos fenômenos pelos alunos. Um exemplo de simulador muito famoso é o que trabalhamos aqui, o PhET, da Universidade do Colorado. A realização deste trabalho foi de grande importância para que se pudesse analisar o quanto é importante o professor de física fazer o uso de instrumentos inovadores para atrair a atenção dos seus alunos, facilitar a compreensão dos assuntos pelos mesmos e melhorar seu ensino.

Sabe-se que cada discente tem um ritmo de entendimento e raciocínio, diferente. E a utilização do Simulador PhET pode ser usado como recurso para auxiliar, àqueles que tem um raciocínio mais lento quanto entendimento e compreensão de determinado assunto explicado em sala de aula. Diante do que foi exposto ficou notório que o uso do Simulador Virtual PhET como ferramenta de ensino aprendizagem de fato contribui na construção e desenvolvimento do conhecimento do aluno.

A realização deste trabalho foi de grande importância para que se pudesse analisar o quanto é importante o licenciando conhecer instrumentos inovadores e atuais para atrair a atenção dos seus futuros alunos, facilitar a compreensão dos assuntos e melhorar seu ensino, tendo em vista que toda turma é diferente da outra e

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compartilham de curiosidades diferentes, sendo assim, indispensável uma didática criativa.

## Referências

PhET (Physics Education Technology Project) da Universidade do Colorado (EUA). 2002

COELHO, Rafael Otto. O uso da informática no ensino de física de nível médio. Dissertação (Mestrado em Educação) - Faculdade de Educação. Universidade Federal de Pelotas. Pelotas, 2002.

VALENTE, J. A. (Org.) Computadores e conhecimento: repensando a educação. Campinas: Gráfica da UNICAMP, 1993.

Jaciara S., Ana Flávia P. e Juraci P . O uso do simulador PhET (physics educational technology) no ensino da física no 2º ano do ensino médio na unidade escolar Demerval lobão em Angical-PI, 2015.

Railton Vieira dos Santos. A utilização do software livre phet como material de apoio ao professor no processo de ensino-aprendizagem de física. TERESINA - PI, 2016

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