PROJETO GRAXAIM: UMA PROPOSTA PARA DESENVOLVIMENTO DE OBJETOS DE APRENDIZAGEM

## PROJETO GRAXAIM: UMA PROPOSTA PARA DESENVOLVIMENTO DE OBJETOS DE APRENDIZAGEM

## GRAXAIM PROJECT: AN APPROACH TO LEARNING OBJECTS DEVELOPMENT

## Ricardo Andreas Sauerwein 1 , Inés Prieto Schmidt Sauerwein 2

Palavras-chave : Ensino de Física, Ensino Médio, Estratégias de Ensino, Objetos de Aprendizagem, Alfabetização Computacional

## Justificativa e objetivos

Este projeto tem origem na necessidade de integração de duas atividades distintas, porém complementares, desenvolvidas pelo grupo de pesquisa MPEAC : 1 realização de pesquisas em Educação em Ciências no âmbito de um programa de Pós-Graduação e elaboração, implementação e avaliação de atividades didáticas de Física voltadas para o Ensino Médio no âmbito do PIBID/CAPES . O grupo de 2 pesquisa MPEAC é. Um dos objetivos do grupo é estudar, implementar e avaliar as formas de incorporação das Novas Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) em aulas de Física do Ensino Médio.

## O PIBID/CAPES tem como objetivos, dentre outros,

estimular a integração da educação superior com a educação básica no ensino fundamental e médio, de modo a estabelecer projetos de cooperação que elevem a qualidade do ensino nas escolas da rede pública; fomentar experiências metodológicas e práticas docentes de caráter inovador, que utilizem recursos da tecnologia da informação e da comunicação, e que se orientem para a superação de problemas identificados no processo ensino-aprendizagem. (MEC, 2007)

Nestes últimos anos observamos um aumento significativo e espontâneo do uso de computadores por parte dos alunos para realizarem suas tarefas. Há programas governamentais específicos para isso e há países vizinhos, como o Uruguai, onde isto já é uma realidade. No entanto, assim como os estudantes já se apropriaram do computador como uma ferramenta de pesquisa na internet, como uma ferramenta de edição de textos, imagens e vídeos, como uma ferramenta de comunicação e estabelecimento de relações sociais, como uma ferramenta de lazer, aparentemente a apropriação do computador como uma ferramenta de cálculo, análise gráfica e simulação está longe de ser alcançada.

Sugerimos o seguinte problema de cinemática para alunos ingressantes no Curso de Licenciatura em Física: "Um tenista na linha de fundo da quadra atinge

uma bola a 30 cm de altura. A bola é então lançada com velocidade de 20 m/s em direção ao outro lado da quadra. Com que ângulo, em relação à horizontal, ela abandona a raquete de forma que consiga atravessar a rede?". Como tarefa foi pedido que usassem o computador para descrever o que acontece e respondessem à questão. Para nossa surpresa, ninguém sabia por onde começar. O uso do computador como ferramenta de análise (teste e avaliação de hipóteses) deveria estar incorporada na prática do aluno para proceder à resolução de problemas, assim como ele está na elaboração de textos e/ou trabalhos escolares através de um editor de textos. No entanto, há casos de alunos que, quando é apresentada a solução gráfica do problema do tenista, destacando o intervalo de ângulos que solucionam a questão, eles perguntam de que maneira é possível fazer o cálculo. Muitos alunos consideram que soluções numéricas/gráficas do tipo hipóteseverificação são "ilegítimas", pois aparentemente o processo como um todo é confundido como uma busca a esmo do tipo tentativa e erro. Nosso objetivo com este projeto é a incorporação do computador como ferramenta de busca de soluções numéricas pelos alunos do ensino médio, na direção de uma alfabetização computacional. Um caminho possível para alcançar tal alfabetização é através do estudo de situações-problema no qual o computador seja encarado pelos alunos como uma ferramenta de análise e simulação. Uma outra perspectiva é usar Objetos de Aprendizagem (OA) para gerarem dados "experimentais" para serem analisados.

## Marco Teórico

Atualmente há uma grande quantidade de OA disponíveis ao público em geral e aos professores, em particular. Por exemplo, no portal do professor do MEC há um Banco Internacional de Objetos Educacionais em formatos diversos no qual estão disponíveis, para o Ensino de Física do nível médio (MEC, 2010). O uso que pretendemos tampouco é novo, pois Fiolhais e Trindade (2003) fazem uma discussão bastante geral e interessante sobre a Física no Computador destacando, em particular, as potencialidades do uso de simulações e modelagens computacionais no processo de ensino e aprendizagem de física.

Um módulo Graxaim deve cumprir um objetivo triplo: (1) abordar situações experimentais contidas no programa da disciplina; (2) promover a atitude científica em relação a abordagens de tarefas e (3) promover a autonomia necessária no uso da ferramenta computacional necessária para implementá-la. Em linhas gerais, deseja-se que o estudante adquira conhecimento de e sobre ciência (OECD, 2009), ou seja, que domine conceituações científicas de sistemas físicos e ao mesmo tempo compreenda quais questões (problemas) e explicações são do domínio da ciência.

## Metodologia e Análise de pesquisa

A elaboração de um módulo do Projeto Graxaim segue as seguintes linhas norteadoras: destaque para os elementos: vizinhança, sistema, participantes do fenômeno, relações de causalidade; observação crítica do fenômeno, facilitando variações e experimentação de diferentes aspectos; a simulação não pode "bombardear" o usuário com informação, ao contrário, é o usuário que deve identificar o que deve ser observado; plataforma para criação de situações-problema abertas à experimentação dos usuários, inclusive permitindo que o usuário "estrague" a experiência, ou seja, não observe nada; envolvimento de professores do ensino médio no desenvolvimento de projetos específicos para suas necessidades das práticas docentes; desenvolvimento das capacidades de análise

gráfica e numérica, inclusive com uso intensivo e progressivo de ferramentas matemáticas de uso geral; funcionamento direto na página na web sem a necessidade de instalação adicional de outros programas; inexistência de uma única plataforma que conterá solução para tudo, existindo múltiplas abordagens para o mesmo problema. Deve-se estimular a variação e experimentação. O módulo Graxaim apresentado neste trabalho foi desenvolvido para o conteúdo de Termodinâmica.

## Conclusões

No âmbito do nosso trabalho junto aos bolsistas do PIBID/CAPES sentimos a necessidade de desenvolver OA próprios o que originou o projeto Graxaim. Os resultados obtidos até momento mostram-se muito animadores, pois estamos conseguindo trabalhar três aspectos que consideramos importantes: (1) abordagem de conteúdos programáticos de física realizando simulações que reforçam aspectos experimentais desta disciplina que, em geral, não são cobertos devido a ausência de laboratórios didáticos nas escolas; (2) desenvolvimento da atitude científica de elaboração e teste de hipóteses; (3) desenvolvimento de autonomia do estudante em relação à sua capacidade de análise numérica e gráfica utilizando um pacote matemático de uso geral. Este último aspecto que poderíamos chamar de alfabetização na análise numérica e gráfica computacional nos parece fundamental, pois o nível dos problemas físicos passíveis de análise caminha passo-a-passo com o nível de capacitação computacional dos estudantes. Além disso, esta capacitação extrapola o âmbito da física, e representa o domínio de uma competência fundamental na qual o estudante deve se sentir seguro e autônomo. O conjunto de OA do projeto Graxaim é desenhado de forma a permanentemente estimular estes três aspectos. No entanto, cada módulo é aplicado em um nível diferente de exigência de forma que estudante consiga abordar situações-problema cada vez mais complexas. Da mesma maneira que o domínio da linguagem escrita abre janelas de oportunidades para quem a domina, o mesmo vai ocorrer para quem domina todas as potencialidades do uso do computador. A equipe coordenadora do MPEAC e do PIBID-Ensino de Física da Universidade Federal de Santa Maria concebe a necessidade de articulação entre a Formação Inicial e a Formação Continuada como um caminho possível para a incorporação de práticas docentes inovadoras em aulas de Física do Ensino Médio.

## Referências

FIOLHAIS, Carlos; TRINDADE, Jorge. Física no Computador: O Computador como uma Ferramenta no Ensino e na Aprendizagem das Ciências Físicas. Revista Brasileira de Ensino de Física , vol. 25, n.3, p.259-272, setembro 2003.

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO (MEC). Edital MEC/CAPES/FNDE: Seleção Pública de propostas de projetos de iniciação à docência voltados ao Programa Institucional de Iniciação à Docência - PIBID, Brasília, dezembro 2007.

ORGANISATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENT (OECD). Pisa 2006 Science Competencies for Tomorrow's World. Vol. 1. ISBN 9789264040007, december 2007.

REIF, Frederick; SCOTT, Lisa A. Teaching scientific thinking skills: Students and computers coaching each other. American Journal of Physics, vol.67, p.819831, 1999.