OS JOGOS DIGITAIS E AS ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA

## OS JOGOS DIGITAIS E AS ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA

## Eveline Santos Alvarez 1 , Dielson Pereira Hohenfeld 2

- 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia (IFBA), evelinealvarez94@gmail.com
- 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia (IFBA), dielson.dph@gmail.com

## Resumo

Considerando a modificação experimentada, com o uso das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), no processo de organização social e de relação com a informação e o conhecimento, apresentamos neste trabalho uma potencial análise de inserção metodológica que visa a aproximação dos aparatos tecnológicos presentes na cultura contemporânea, os Jogos Digitais, das atividades experimentais propostas na educação básica. Por compreender que o processo de aprendizagem passa pela manipulação e experimentação crítica dos elementos da ciência, os Games são trazidos como representantes dos instrumentos que podem possibilitar a interpretação e a inserção dos jovens no cenário do conhecimento científico. Propõe-se, portanto, junto a tais reflexões, a discussão de uma alternativa à mediação do processo de ensino e aprendizagem, atribuindo aproximação entre as realidades culturais envolvidas e possibilitando a formação de signos através de uma linguagem própria e apropriada pelos indivíduos que vêm vivenciando um ambiente escolar carente de alternativas significantes a estes.

Palavras-chave : Ensino de Física, Jogos Digitais, Atividades Experimentais.

## Introdução

Potencialmente utilizada pelos indivíduos da sociedade brasileira a internet e os jogos digitais aparecem como mercado intelectual, comercial e comportamental, trazendo elementos e contribuindo substancialmente para uma re(significação) da atividade cultural humana. Desta maneira os jogos digitais apresentam-se como elemento presente no cotidiano das novas gerações, representando um ambiente de prazer, onde é possível testar estratégias, desenvolver o raciocínio e comunicar-se com outras realidades e mídias para melhor aproveitar a experiência propiciada.

Levando em consideração o argumento da cultura participativa e seu contraste com a noção de passividade dos espectadores de meios de comunicação (JENKINS, 2009), a inserção dos jogos digitais no ensino pode aparecer como perspectiva metodológica viável e uma potencial alternativa visualizada para criar uma experiência que ao mesmo tempo seja lúdica, emancipatória, divertida e significativa em termos de aprendizagem.

Em Alves e Coutinho (2016), encontram-se argumentos teóricos e análises de pesquisas experimentais que apontam algumas das potencialidades elencadas para a inserção destes elementos em atividades educacionais, como à melhoria na capacidade perceptiva, na atividade de processamento cognitivo e na provocação de reações mais rápidas, que melhora a capacidade motora e a acuidade visual. Além de aspectos cognitivos e comportamentais, ainda no segundo capítulo desta mesma obra, são tratadas algumas evidências de pesquisa, sendo apresentada uma revisão

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bibliográfica que destaca a possibilidade de transferir a aprendizagem do jogo ao ambiente fora dele.

[...] quanto mais a situação tratada no jogo for parecida com aquela que se deseja que seja alvo de aprendizagem, mais provável será a transferência de aprendizagem, o que é claramente demonstrado nas pesquisas com simuladores. (TOBIAS; FLETCHER; WIND apud PETRY, A. 2016).

A educação no Brasil tem por base a apropriação de conceitos e elementos, nos diversos âmbitos da atividade humana, de situações, técnicas, pensamentos e estrutura da esfera macrossocial. O ensino reflete e abarca as demandas sociais tendo, por finalidade, 'o pleno desenvolvimento do educando, seu preparo para o exercício da cidadania e sua qualificação para o trabalho' (BRASIL, 1996).

Dessa maneira, os aparatos tecnológicos compreendem a aproximação da realidade cultural no ambiente escolar, possibilitando a verossimilhança entre o recorte social e a realidade vivenciada fora dele. Considerando a escola como um reflexo da sociedade, é satisfatório pensar nela como um ambiente em que se consiga discutir ações e conceitos que emergem das demandas sociais, utilizando para isso as ferramentas culturais que advém de tal realidade e que estão expansivamente presentes no cotidiano dos indivíduos.

Ao pensar em uma educação pautada nos jogos digitais as experiências apresentadas pela literatura são animadoras e expansivas. Tratando e analisando algumas realidades educacionais atingidas pelo uso desses elementos, as pesquisas visitadas versam sobre algumas perspectivas teóricas, de planejamento, avaliação e discussão da aprendizagem, além das intervenções que vão desde a apresentação do jogo como simulador de situações que envolvem um fenômeno científico a ser abordado (MOITA, 2016), levantando temáticas e ambientes que remontam eventos históricos estudados (TELLES; ALVES, 2016), (OLIVEIRA; PAIXÃO, 2016) ou como mediador do debate de temas relacionados à saúde e à prevenção de doenças (CAMELIER; MAIA, 2016), (GONZÁLEZ et al., 2016).

Mais especificamente no ensino de física, disciplina científica constantemente apresentada como abstrata, complexa, descontextualizada e desenvolvida por 'gênios', os jogos digitais podem organizar estratégias metodológicas que visem a aproximação dos discentes com o conteúdo trabalhado, minimizando as lacunas operacionais e possibilitando o alcance de uma enculturação científica e apropriação de conhecimentos contextualizados e problematizados.

## Atividades Experimentais no Ensino de Física

De acordo com Borges (2002), 'os professores de ciências, tanto no ensino fundamental como no ensino médio, em geral acreditam que a melhoria do ensino passa pela introdução de aulas práticas no currículo', tal crença e aceitação vêm se demonstrando, segundo Lunetta (2007, apud CARVALHO, 2010), pela inserção de tais atividades, desde o século XIX, no planejamento do ensino de Física.

A utilização de práticas experimentais como componente curricular para o ensino de disciplinas científicas como a Física, perpassa pelas concepções que os professores têm acerca do método científico, da natureza da Ciência e sobre como fazem tal transposição didática em suas classes (BORGES, 2002). Os laboratórios didáticos acabam por se confundir com o espaço de produção dos cientistas e são

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muitas vezes reduzidos a momentos de comprovação ou aferição de uma realidade descrita por teorias estudadas em sala de aula, sem muita contextualização e feitos de forma passiva pelos estudantes.

Comumente, as metas de ensino estabelecidas pelos currículos das escolas, segundo Carvalho (2010), defendem que é essencial para o jovem em formação, que ele consiga adquirir conhecimento científico, compreender os procedimentos e métodos da ciência e refletir sobre suas aplicações na sociedade e na tecnologia. Corroborando com tais perspectivas, os laboratórios didáticos são vistos como estruturantes e necessários para o alcance desses objetivos, de forma a condicionar reflexões e compreensões que vêm sendo exploradas sem valor ou aplicabilidade contextual para os indivíduos que o manipulam. São exploradas técnicas e conhecimentos que, muitas vezes, o professor julga necessário, mas que não refletem de fato as demandas daqueles jovens ou, mesmo que reflitam, costumam aparecer descontextualizadas e como uma imposição que não se pode contestar.

A crença de que a melhoria do ensino perpassa por atividades de cunho prático é uma realidade explicitada e abordada pela literatura, mas muitos professores ainda apresentam embates e elencam dificuldades em inserir tais elementos em suas aulas, tais como, a falta de recursos, falta de tempo para planejamento e laboratórios sem manutenção. Basicamente as mesmas razões pelas quais os professores esquivam em utilizar as tecnologias em suas aulas (BORGES, 2002).

Romper com um modo operante, estrutural e cognitivo, é complexo, demanda tempo e preparo, mas é necessário e possível, o primeiro passo está em aproximar a escola dos indivíduos que nela atuam, aproximar o estudante e sua realidade do conhecimento proposto à sua caminhada enquanto cidadão, dar a esse jovem a possibilidade de descobrir, testar, provar e relacionar elementos do seu diaa-dia com o conhecimento proposto pelas diretrizes de uma educação que se propõe estar voltada para a formação de um cidadão atuante e crítico dentro de sua sociedade.

## Jogos Digitais e Experimentos em Aulas de Física

Dentre as ferramentas disponíveis e utilizadas para o ensino experimental de física, o argumento da utilização de TIC para transpor os limites impostos pelos instrumentos convencionais utilizados nas escolas, é defendida por Hohenfeld (2013) dentro da perspectiva de complementaridade, ou seja, combinar os aparatos convencional e computacional a fim de potencializar seus usos numa metodologia coerente com os objetivos desejados.

Admitindo que situações concretas, como as vivenciadas em aulas de experimentação, favorecem a contextualização e a problematização de determinado conteúdo, as atividades experimentais que tradicionalmente são realizadas nas escolas de nível médio carregam o discurso de facilitar a transposição didática, aproximando o discente do trabalho científico (HOHENFELD, 2013). Com base nesse argumento, as aulas experimentais de física vêm se organizando de forma a reproduzir o ambiente laboratorial, com equipamentos e instrumentos, nem sempre sofisticados, mas de uso restrito muitas vezes àquele ambiente formal de aprendizagem.

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Analisando o laboratório convencional, associados a experimentos de bancada e aparatos palpáveis, e atendo-nos ao argumento da aproximação da experiência com a realidade do estudante, compreendemos que não faz parte do cotidiano destes jovens instrumentos como blocos, circuitos elétricos desconectados de objetivo, geradores de Van der Graaf, bobinas de Helmholtz, interferômetros, osciladores, dentre outros aparatos frequentemente encontrados nos laboratórios de instituições equipadas. Desta forma, o distanciamento entre os elementos investigados e a vida dos discentes pode dificultar ou impossibilitar a associação do estudo experimental com as suas concepções espontâneas e sua vivência empírica, além de muitas vezes se depararem com procedimentos e montagens complexas, que dificultam o andamento da atividade e discussão de seus objetivos principais (MEDEIROS; MEDEIROS, 2002).

A frequente discussão do uso de simulações, animações e modelagens computacionais, que podem reproduzir o laboratório de bancada na tela do software utilizado ou apresentar o fenômeno em situações com diferentes contextualizações, aparecem como alternativa à superação de outras limitações.

As simulações podem ser vistas como representações ou modelagens de objetos específicos, reais ou imaginados, de sistemas ou fenômenos. Elas podem ser bastante úteis, particularmente quando a experiência original for impossível de ser reproduzida pelos estudantes. Exemplos de tais situações podem ser uma descida na Lua, uma situação de emergência em uma usina nuclear ou mesmo um evento histórico ou astronômico. (RUSSEL apud MEDEIROS e MEDEIROS, 2002).

A aproximação com os aparatos e elementos manipulados, apresentada como limitação dos laboratórios convencionais, pode ser superada pelo uso da TIC computacional e internet, mas essa não é condição necessária, uma vez que somente o uso de novas ferramentas não pode garantir a atualização do processo de ensino.

A simples inserção de TIC nas aulas de física não pode ser considerada uma modernização de técnicas e metodologias tradicionais, mas deve proporcionar de fato a reflexão e possibilitar aperfeiçoar métodos compatíveis com as necessidades de ensino das gerações que vivenciam a escola em diferentes contextos sociais e culturais.

Na perspectiva de transpor as limitações de aproximação entre o conhecimento e o estudante, apresentamos os jogos digitais como um instrumento ligado à cultura, com potencialidades para propiciar tal proximidade e interação interpretativa com a gnose científica. Para Breuer e Bente, conforme refere-se Bahia (2016), tão importante quanto o conteúdo de um jogo é a sua forma, não se limitando a oferecer imersão nos temas, mas sim a possibilidade de interpretar e interagir com os conceitos.

Um jogo educativo deve colocar o jogador em contato com aquilo que há de profundamente envolvente em um tema, ajudá-lo a construir uma alavanca para alcançar conceitos e motivá-lo a se aprofundar. Ao fazer isso [...] estará compartilhando os prazeres que motivam os especialistas naquele assunto. (KLOPFER OSTERWEIL e SALEN, apud BAHIA, 2016)

Segundo Alves e Coutinho (2016) é importante a compreensão do jogo digital como algo além da ferramenta tecnológica e sim como um espaço criativo e de teste de curiosidades, mobilização interna que visa o deslocamento da aprendizagem para situações cotidianas.

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Em concordância com a teoria sócio-interacionista de Vygotsky é identificada 'a importância de a prática educativa mediada pelos jogos digitais estar em consonância com as atividades curriculares, no sentido de compreendê-los como um tipo de linguagem' (ALVES e COUTINHO, 2016). Para além do aspecto da teoria de aprendizagem, extraímos do argumento a pertinência de articular as situações e práticas convencionais com as computacionais vivenciadas nos games, desta forma reforçamos a potencialidade da complementaridade dos elementos, conforme já apresentado na literatura por Medeiros e Medeiros (2002), Dorneles; Araujo e Veit (2007), Hohenfeld (2013) e outros.

Considerando as características ontológicas do objeto jogo digital, discutidas por Luís Carlos Petry (2016), justificamos o uso destes em atividades experimentais investigativas uma vez que, através dos conflitos presentes nas narrativas, os estudantes podem experimentar e vivenciar situações contextualizadas e aleatórias, tal como na vida cotidiana, onde a liberdade de escolha o fará amadurecer e trilhar caminhos personalizados que, dentro das regras do jogo, construirá seu percurso analítico e de desenvolvimento cognitivo.

Em meio a todos esses elementos, as características que formam o conceito de jogo digital - (1) liberdade , (2) regras , (3) produção de um estado de ânimo , (4) capacidade de modificação de regras durante o processo do jogo , (5) a possível existência de elementos antagônicos (conflitos) que estimulem os jogadores a superá-los , (6) objetivos intrínsecos ao jogo ou formulados pelos jogadores , (7) a circunscrição de pontos de partidas e pontos de final do jogo , bem como (8) a possibilidade da tomada de decisões por parte do jogador - formam também uma estrutura ontológica que torna o jogo digital um objeto singular na cultura contemporânea, tal como se ele fosse uma espécie de condensado de seus elementos [...] (PETRY, L. 2016).

Alguns dos princípios de aprendizagem que os bons jogos incorporam, segundo Gee (2009), são pouco relacionados aos princípios experimentados na escola de uma forma ampla, porém, destacam-se alguns fatores associados às características de aprendizagem identificadas nas atividades experimentais de Física.

- O primeiro destes é a identidade ou estado de ânimo do jogador, tendo como finalidade cativar, tal elemento possui papel também motivador. É importante ao ensino identificação com o que está proposto. Através da narrativa dos games o estudante é envolvido, criando um sentimento de pertencimento àquele ambiente e assim aprendendo com as situações postas e criadas.
- O caráter interação é a resposta que o jogo dá a cada ação do jogador, a possibilidade de mudança de estratégia a partir de cada passo ou evolução propicia uma aprendizagem baseada em erros e riscos.

Os jogadores são assim encorajados a correr riscos, a explorar, a tentar coisas novas. Na verdade, fracassar em um game é uma coisa boa. Diante de um chefe, o jogador usa erros anteriores como formas de encontrar o padrão de funcionamento daquele chefe e de ganhar feedback sobre o progresso que está sendo feito. A escola costuma oferecer muito menos espaço para o risco, a exploração e o insucesso. (Gee, 2009).

Os bons jogos possuem diferentes caminhos para solução de um problema ou conflito existente em sua narrativa, este elemento de customização metodológica permite ao jogador-aprendiz ajustar seus estilos de aprender e jogar, de acordo com seu ritmo próprio. Similar aos experimentos investigativos de graus mais elevados,

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ou abertos, os métodos e procedimentos não obedecem a uma receita, permitindo a experimentação e os testes desejados. Um bom ordenamento dos problemas culmina em elaborações de boas hipóteses e soluções criativas.

Oferecer aos gamers problemas desafiadores, contextualizados e com os elementos necessários à resolução na hora devida, propicia uma sistematização de pensamentos. Dotando o jovem da capacidade de pensar não somente na questão posta, mas em cada ação que pode impactar cenas futuras, são atributos necessários e que vêm aperfeiçoar as destrezas de estudantes que, também pelas atividades experimentais, podem ser instrumentalizados para o pensamento na vida cotidiana.

Por fim, destacaremos nessa breve análise, o sentimento de frustração prazerosa dos games, para Gee (2009), 'um estado altamente motivador para os aprendizes. Muitas vezes a escola é fácil demais para alguns estudantes e difícil demais para outros, até na mesma sala de aula', com a circunscrição de pontos de partida e chegada nos jogos, além dos níveis graduais, o discente se apropria dos objetivos parciais em cada etapa de sua prática, se desenvolvendo e avançando de acordo com barreiras condizentes as etapas de seu conhecimento, evoluindo no jogo através de desafios que, de acordo com a teoria sócio-interacionista, estariam de acordo a sua zona de desenvolvimento proximal.

Assim, no âmbito dos argumentos apresentados, os jogos aparecem como potencial estruturante em atividades experimentais investigativas para o ensino de Física. É necessário, para isso, desenvolver metodologias inovadoras que ultrapassem o apelo da diversão e passe a compor os ambientes formais e não formais da vida cotidiana do indivíduo, fomentando aprendizagem dos conceitos científicos através do engajamento individual e coletivo na superação de desafios postos na estrutura do jogo.

## Considerações e Anseios da Pesquisa

Diante da importância de adaptar a escola aos novos aparatos tecnológicos e culturais que fazem parte da vida dos indivíduos (FERRAZ, 2004), o presente trabalho percorreu os caminhos analíticos que visam possibilitar o entendimento de como se estruturam atividades experimentais investigativas e de que forma os jogos digitais corroboram ou potencializam tal proposta metodológica.

Nas características ontológicas dos jogos digitais (PETRY, L. 2016) e nos princípios de aprendizagem incorporados aos jogos (GEE, 2009), elencamos a adequação dos mesmos à experimentação em aulas de física. A identificação com a narrativa e os objetivos propostos, importante para imersão do estudante no problema; a interação do jogo em dar respostas que direcionam o percurso desenvolvido para superação das questões; a possibilidade de customização e construção de atalhos e alternativas criativas, reforçando a identificação com o processo de construção do conhecimento; além do desafio e a possibilidade de arriscar, nos jogos o processo de erro é também visto como processo de desenvolvimento, ao errar os jogadores refletem e se motivam a repensar estratégias, rompendo assim o antigo paradigma da avaliação tradicional, onde o erro significa o fracasso e não uma valiosa oportunidade para o aprimoramento do conhecimento.

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Utilizando o mesmo argumento atribuído às atividades experimentais, os jogos são uma das diversas ferramentas disponíveis ao ensino, investigar e conhecer tais elementos faz construir e refletir atividades que podem propiciar o surgimento de um ensino emancipatório e que ajude os docentes a trilharem caminhos metodológicos bastante compatíveis com as necessidades emergentes e com a realidade cultural dos jovens que hoje frequentam as instituições de ensino básico e público no país.

Conhecer e ampliar a discussão da inserção de elementos como os games no ensino de física é um dos anseios deste trabalho que, em sessões futuras, pretende discutir como a escolha de jogos digitais para objetivos de ensino pode ser feita. Desta forma, a reflexão não se finda com esta breve reflexão das potencialidades de inserção de tais ferramentas metodológicas, muitas esferas ainda precisam ser discutidas e experimentadas.

Jogos digitais, apesar de um recorte, ainda é um amplo agrupamento de elementos, com características e problemáticas específicas a cada narrativa e simulação, se faz necessário um estudo categórico e propostas de intervenção para aferir tais argumentos, caminhos que desejamos nos apropriar e percorrer para assim apresentar, além de discussões teóricas, alternativas práticas à professores e licenciandos da área.

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