LABORATÓRIOS VIRTUAIS E SIMULAÇÕES NO ENSINO DE FÍSICA : UMA ANÁLISE DOS ÚLTIMOS DEZ ANOS DO SNEF

## LABORATÓRIOS VIRTUAIS E SIMULAÇÕES NO ENSINO DE FÍSICA : UMA ANÁLISE DOS ÚLTIMOS DEZ ANOS DO SNEF

Dean Carlos Ribeiro Porto¹, Eliana Alcantara Lisboa²

¹ IFBA, deanrock4@gmail.com

² IFBA, elianal@ifba.edu.br

Palavras-chave: laboratório virtual, simulações, ensino de física,.

## Resumo expandido

Este trabalho propõe apresentar análises dos artigos publicados nos últimos 10 anos nos anais do SNEF (Simpósio Nacional do Ensino de Física), cujo tema são os laboratórios virtuais e simulações aplicadas ao ensino de Física na educação básica brasileira. Esta pesquisa está vinculada a um projeto do Programa Institucional de Iniciação Científica nas Ações Afirmativas (PIBIC-Af), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), no qual se investiga a interação dos participantes de um programa de Residência Pedagógica com os objetos de educação virtuais na perspectiva de atividades de laboratório para o Ensino de Física. A pandemia do CORONAVÍRUS apresentou a urgência em se utilizar as Tecnologias da Informação e Comunicação em vários aspectos da vida humana, principalmente no processo de formação. A necessidade do distanciamento social trouxe a perspectiva do Ensino Remoto para a educação formal e com isto a importância de se olhar para os objetos de educação virtuais. No Ensino de Física, as atividades experimentais têm um papel de grande importância para a formação científica dos estudantes. Sendo coerentemente organizada, tais práticas podem colaborar para aguçar a curiosidade, reduzir a abstração, provocar a elaboração de hipóteses e a argumentação dos estudantes assim como incorporar as ferramentas matemáticas (CARVALHO, 2010). Os laboratórios virtuais e as simulações compõem o conjunto de objetos de aprendizagem. Para Souza e Ustra (2018) eles podem ser excelentes aliados à prática pedagógica do professor pois são espaços alternativos de aprendizagem que extrapolam o espaço confinado de sala de aula e a restrição do livro didático. Esta pesquisa tem como objetivo conhecer as práticas com laboratórios virtuais no Ensino de Física do Ensino Médio. No percurso investigamos as ocorrências do tema nas edições dos últimos 10 anos do SNEF. Procurou-se destacar práticas exitosas com atividades experimentais virtuais e simulações que sejam capazes de contextualizar o ensino da teoria com a prática, promover o letramento científico desses alunos através das simulações e promover a interiorização desses conceitos científicos, para que posteriormente possam ser aplicados pelos estudantes em suas respectivas comunidades. Os laboratórios virtuais podem ser entendidos como o espaço no qual 'os experimentos são realizados diversas vezes de forma controlada, permitindo ao cientista observar o comportamento do sistema e a descrição física mais adequada para explicar o fenômeno estudado' (SIMÕES JUNIOR et al., 2011, p. 1). Segundo Forte et al. (2008), os laboratórios mediados por interfaces digitais podem ser distinguidos entre si, sobretudo, de duas formas: a) pelo tipo de tecnologia empregada; ou b) pelos aspectos de colaboração. Quanto à

tecnologia empregada, tais laboratórios podem ser subclassificados em: i) laboratórios multimídia; ii) laboratórios em realidade virtual e; iii) laboratórios em realidade aumentada. Quanto aos aspectos de colaboração, eles podem ser subclassificados em: i) ambientes de colaboração local e; ii) ambientes de colaboração remota. Através de uma pesquisa exploratória investigou-se nos artigos dos anais do SNEF entre os anos de 2011 a 2019. Para selecionar os artigos foram utilizadas as seguintes palavras-chave: laboratório virtual; simulações; interface; digital; tecnologias. Selecionou-se, inicialmente, pelos títulos e resumos. O segundo critério para a seleção dos artigos foi a sua aplicação no Ensino Médio. No estudo dos artigos, buscou-se conhecer as teorias da aprendizagem relacionada, os conceitos explorados e os tipos de objetos de aprendizagem. Os dados levantados foram trabalhados com recursos do EXCEL. Analisando os gráficos, foi possível perceber que houve uma grande demanda por laboratórios virtuais e simulações com o conceito de mecânica, eletricidade e magnetismo, termodinâmica e laboratórios cujo objetivo era o ensino de Física, ou seja, sem especificar conteúdos, mas houve também publicações sobre ondas, óptica, física moderna, entre outros, mas em menor número. Verificou se também que ao longo dos anos, o número de publicações com o tema laboratórios virtuais voltados à educação básica permaneceu praticamente estável, tendo um pequeno decrescimento, o ano de 2011 foi o ano com maior número de publicações do tema. As teorias de aprendizagem mais empregadas foram a aprendizagem significativa e o construtivismo, mas também houve publicações cuja teoria de aprendizagem fazia menção ao interacionismo e a problematização, estando assim em consonância com a proposta filosófica dos laboratórios virtuais, que é promover contextualização da teoria com a prática. As palavras-chave mais utilizadas foram 'simulações', 'metodologias ativas', 'investigação' e 'tic's', mas também houve menção ao laboratório virtual já consolidado PHET, além de propostas para os laboratórios com realidade virtual e até abordagem histórica desses laboratórios virtuais, caracterizando assim mais três palavras chaves: 'PHET', 'realidade virtual' e 'história da ciência'. Percebeu-se uma redução no número de artigos referente ao tema, isto pode indicar que o uso do laboratório virtual na sala de aula passou a ter maior frequência. Os dados levantados contribuirão para a construção de um catálogo de atividades virtuais a ser apresentada aos residentes pedagógicos. Como esta pesquisa aponta quais conceitos aparecem com mais frequência, acaba indicando quais conhecimentos físicos demandam de esforços para elaboração de atividades virtuais de laboratório. Assim, este artigo servirá de referência para a criação de novos métodos de ensino de Física, que visem aperfeiçoar as aulas dos professores e contribuir no aprendizado dos alunos.

## Referências

CARVALHO, A. M. P. As práticas experimentais no ensino de Física. In: CARVALHO, A.M.P. et al. Ensino de Física . São Paulo: Cengage Learning, 2010

FORTE, C. et al. Implementação de laboratórios virtuais em realidade aumentada para educação à distância. In. 5º Workshop de Realidade Virtual e Aumentada , 5. 2008. Bauru. Anais... Bauru: Editora UNESP, 2008. v. 1, p. 20-28. Disponível em: <http://www2.fc.unesp.br/wrva/artigos/50464.pdf>. Acesso em: 01 dez. 2012

Simões Jr, F.J.R.; Costa Jr. E.; Alves M.V.; Cardoso, F.R. Física de plasma espacial utilizando simulação computacional de partículas. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 33, n. 1, 2011.

SOUZA, Thaianne Lopes; USTRA , Sandro Rogério Vargas. Objetos Educacionais Virtuais no Ensino de Física: análise de uma coleção de livros didáticos. Rev. Triang . v.11 n.3 p. 4-18, Set./Dez. 2018, Uberaba, MG