SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS NO ENSINO DE FÍSICA EM UM CONTEXTO INVESTIGATIVO: UMA REVISÃO DE LITERATURA

## SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS NO ENSINO DE FÍSICA EM UM CONTEXTO INVESTIGATIVO: UMA REVISÃO DE LITERATURA

Tamires Christine Dias Rosa 1 , Mateus Weller Ferreira Moraes 2 , Augusto Cesar Martins Bicalho 3 , Márcia da Costa 4

- 1 UFES/Departamento de Química e Física (CCENS), tamires.christine.dias@gmail.com 2 UFES/Departamento de Química e Física (CCENS), mateusw66@gmail.com
- 3 UFES/Departamento de Química e Física (CCENS), augusto.bicalho@edu.ufes.br
- 4 UFES/Departamento de Química e Física (CCENS), marcia.costa.21@ufes.br

Palavras-chave : Ensino de Física; Simulações virtuais; Ensino Investigativo

## Resumo expandido

Conforme os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN): 'É inegável que a escola precisa acompanhar a evolução tecnológica e tirar o máximo de proveito dos benefícios que esta é capaz de proporcionar.' (BRASIL, 2002, p.88). Ademais, dentre as competências a serem trabalhadas, de acordo com Base Nacional Comum Curricular (BNCC), estão: 'Exercitar a curiosidade intelectual [...], incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções', além de 'Compreender, utilizar e criar tecnologias digitais de informação e comunicação de forma crítica, significativa, reflexiva e ética nas diversas práticas sociais' (BRASIL, 2018, p. 9).

Diante disso, atividades experimentais e o ensino investigativo, mediados por tecnologias digitais podem ser alternativas para tornar o ensino de Física mais atrativo e interativo, com chances de promover um ensino que possibilite o desenvolvimento de habilidades e competências inerentes ao trabalho científico, possibilitando ao indivíduo maior autonomia para lidar com situações de forma crítica, significativa e reflexiva (BRASIL, 2018).

Este trabalho se propõe a mapear investigações que discutem atividades experimentais investigativas, mediadas por simulações, com objetivo de trazer contribuições para a área de ensino de Física, apresentando um panorama geral dessas pesquisas que pode orientar aplicações em sala de aula e indicar possíveis lacunas que podem ser investigadas futuramente.

Para tanto, utilizamos princípios da revisão sistemática de literatura (OKOLI, 2019) e da Análise de Conteúdo de Bardin (2011) para proceder com a obtenção e análise dos dados. Na pré-análise ocorreu a exploração das bases de dados para reunir os materiais a serem investigados, as bases utilizadas foram periódicos nacionais da área de Ensino, publicados em revistas de qualis A1, A2 e B1, considerando o período de 2009 a 2019. As palavras-chave utilizadas foram: 'simulações', 'atividade investigativa' e 'ensino por investigação'.

Dos 710 periódicos da área de Ensino, foi efetuada a busca somente nos que estavam relacionados ao ensino de Física ou Ciências. Inicialmente foram selecionados um total de 84 trabalhos, após uma análise refinada, em que foi efetuada

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19 a 30 de julho de 2021 - Online

uma leitura 'flutuante' dessas produções, restaram 25 artigos. Esses artigos se distribuem entre 5 periódicos: Revista Brasileira de Ensino de Física (06); Caderno Brasileiro de Ensino de Física (14); Revista Investigações em Ensino de Ciências (01); Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia (03); Revista Ciências & Ideias (01).

Utilizando princípios da Análise de Conteúdo de Bardin (2011), esses artigos passaram pela fase de exploração do material, na qual foram elaboradas unidades temáticas (UT) que agruparam esses trabalhos de acordo com suas características. A classificação está apresentada no Quadro 01.

Quadro 01: Classificação quanto às Unidades Temáticas

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Os trabalhos da UT1 e UT2 se assemelham por apresentarem uma proposta didática e se diferenciam pois os trabalhos da UT2 apresentam resultados de implementação em sala de aula. Juntas, essas unidades agrupam a maioria dos trabalhos (24), o que é um resultado positivo, pois estes apresentam abordagens didáticas, mediadas por simulações, animações e modelagens computacionais, que podem auxiliar a prática docente. Em relação ao público alvo das pesquisas, 15 envolvem o Ensino Médio, 5 contemplam a formação continuada e apenas 2 envolvem a formação inicial, indicando a necessidade de mais investigações que se preocupem com a formação docente, pois é ela que, na maioria das vezes, viabiliza as escolhas metodológicas dos professores em exercício. Ainda sobre o público alvo, evidenciamse lacunas para investigações no contexto do Ensino Fundamental e cursos de graduação, além das licenciaturas.

Destaca-se na UT1 a presença de dois trabalhos que indicam possíveis caminhos e ferramentas para a inserção de simulações, modelagens computacionais e TICs em um contexto investigativo. Fernandes et al . (2015) apresentam uma proposta para trabalhar com módulos computacionais em um contexto investigativo, com objetivo de fornecer encaminhamentos para a construção e a implementação de abordagens apoiadas no ensino investigativo e mediadas pelas TICs. Já, Araujo, Veit e Moreira (2012) sugerem uma ferramenta (dAVM) como ponto de partida para a elaboração e implementação de abordagens didáticas alicerçadas na modelagem científica.

Dentre os relatos das implementações, na UT2, os trabalhos apresentam resultados a respeito do engajamento e aprendizagem dos alunos, indicando que essas abordagens apresentam uma vantagem significativa sobre as aulas teóricas tradicionais, reforçando a importância da utilização desses recursos em sala de aula.

Na UT3, um artigo apresenta noções de professores sobre o uso de modelagem computacional. Foi observado o encorajamento por parte dos professores que utilizavam recursos tecnológicos a professores que não tinham o costume de utilizar essa metodologia em sala de aula e relatos de que trabalhar com tecnologias e simulações traz motivação para os alunos pois possibilita um método diferente dos modelos convencionais (NEIDE et al ., 2019).

Ademais, por meio dessa revisão é possível inferir sobre áreas que constituem tendências de pesquisa, por apresentarem maior número de artigos (UT1 e UT2) e evidenciar possíveis lacunas. Entende-se que uma revisão completa irá abarcar teses e dissertações, anais de eventos científicos e periódicos internacionais, sendo essa uma meta futura do projeto. Entretanto, tomando como base periódicos nacionais, é notório a carência de pesquisas que contemplem as noções de professores a respeito do uso dessa estratégia didática, bem como de investigações no contexto de nível de Ensino Fundamental e Superior. Além disso, evidencia caminhos e ferramentas que podem ser úteis no processo de ensino aprendizagem, mediado por simulações computacionais em um contexto investigativo.

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## Referências

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HEIDEMANN, L. A.; ARAUJO, I. S.; VEIT, E. A. Ciclos de Modelagem: uma alternativa para integrar atividades baseadas em simulações computacionais e atividades experimentais no ensino de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , Florianópolis, v. 29, n. Especial 2, 2012. Disponível em: <https://doi.org/10.5007/21757941.2012v29nesp2p965>. Acesso em: 07/02/2021.

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