professores
Seis anos após a primeira edição, o Modellus está amplamente divulgado em Portugal e em muitos outros países. Algumas das primeiras opiniões de professores assinalaram o facto do programa ser de “difícil utilização”. Esta opinião tem vindo a ser alterada, à medida que os professores conhecem melhor qual é “a ideia do programa”. Os alunos, pelo contrário, quando devidamente iniciados na sua utilização, consideram-no fácil de usar, mesmo nas primeiras vezes que usam o programa.
Foram realizados dois estudos com alunos. Num, em que participaram doze alunos dos 10.º e 11.º anos, os alunos (em grupos de dois) efectuaram diversas actividades experimentais com sistemas de aquisição de dados e, em seguida, actividades de
modelação com o computador, durante uma semana. Nas respostas ao questionário sobre as actividades, foi unânime a opinião de que o Modellus é fácil de usar, mesmo por quem não sabe utilizar um computador. Um dos alunos escreveu:
Na minha opinião, o programa Modellus é bastante acessível, mesmo para quem mal saiba mexer em computadores e não perceba nada de Matemática e Física (como eu!). É claro que é preciso professor e manual de instruções, mas depois de alguma experiência torna-se bastante fácil [CD].
Um dos aspectos chave no design do Modellus era, precisamente, a criação de um interface suficientemente intuitivo, em que o utilizador pensa com o computador praticamente como pensaria se estivesse apenas usando papel e lápis.
Todos os alunos que participaram no estudo foram capazes de construir os modelos adequados às situações experimentais que analisaram (movimentos uniformes,
acelerados e retardados), com maior ou menor apoio. Para alguns alunos, o
conhecimento prévio era insuficiente (por exemplo, desconhecimento do significado dos parâmetros da função quadrática) mas tal foi ultrapassado com apoio individual.
No outro estudo, em que participaram 10 estudantes do 2.º ano da licenciatura em Ensino das Ciências da Natureza da FCTUNL, os alunos utilizaram um texto, disponível na página Web do Modellus, sobre Funções e Movimentos com o Modellus. As
actividades decorreram durante apenas três dias, o que se revelou insuficiente para fazer todas as actividades propostas no texto.
No início do segundo dia os alunos resolveram um problema de cálculo de distância de travagem, apenas com papel e lápis. No final do terceiro dia resolveram o mesmo problema, utilizando o Modellus. Em seguida, comentaram, por escrito, a resolução do
problema sem e com computador. No final do terceiro dia, com o computador, todos os alunos resolveram correctamente o problema (no início do segundo dia, quatro dos alunos não tinham sido capazes de o resolver). Nos seus comentários sobre a resolução do problema, a maioria dos alunos considera que a “visualização” e o “controlo dos resultados” são as diferenças mais importantes entre a resolução sem e com computador.
Uma das ideias chave no design do Modellus é a importância dada à concretização dos conceitos abstractos. Foi muito frequente a opinião dos alunos que o programa os
auxiliava a pensar, porque lhes permitia concretizar e testar as ideias. Uma opinião
semelhante é manifestada por muitos dos inquiridos num questionário respondido por 75 professores de 11 países, de diversos níveis de ensino. Esses professores (registados como utilizadores do Modellus) responderam, por correio electrónico, a onze questões sobre o Modellus e sobre uma visão integrada do ensino da Física e da Matemática. Por exemplo, um dos professores escreve:
(…) writing models with Modellus is teaching me a lot about phasors that a degree in physics never did! [IL].
Este facto tem, necessariamente, a ver com a reificação dos objectos formais que os utilizadores manipulam na janela de “Animação” do Modellus. Esta manipulação concreta de objectos formais no Modellus é evidenciada por vários dos professores inquiridos:
(…) For me, ‘formal reasoning’ (Piaget sense) is precisely concrete reasoning (Piaget sense) with symbolic objects (Modellus sense) [JO].
It helps develop reasoning and abstract skills, and to create an observational attitude and analysis skills before experimentation [EM].
Uma visão integrada das ciências físicas e da matemática é outro dos aspectos chave no design do Modellus. Todos os inquiridos consideram essa visão integrada como essencial, porque, como afirma um dos professores, não há, muitas vezes, distinção entre o que é “física” e o que é “matemática”:
Much of science, especially physics, is at the same moment mathematical. In doing theoretical physics, or in analysing an experiment, there simply is no real distinction. Physicists do not so much ‘use’ mathematics, as ‘do mathematical style physics’ at these times [JO].
A utilização integrada do Modellus no currículo é corroborada pela quase totalidade dos inquiridos. Mas, note-se, que é também comum a opinião que sua utilização é, apenas, potencialmente útil. De facto, para ocorrerem significativas mudanças na prática curricular é necessário, como vimos atrás, muito mais do que uma ferramenta
0.5
Coda
Num livro recente, diSessa escreveu:
“Computers can be the technical foundation of a new and dramatically enhanced literacy, which will act in many ways like current literacy and which will have penetration and depth of influence comparable to what we have already experienced in coming to achieve a mass, text-based literacy” (2000, p. 4).
O conceito de “literacia” tem vindo, como argumenta diSessa, a ser
significativamente ampliado nos últimos anos. A emergência das “tecnologias da inteligência” (Lévy, 1994), de que as ferramentas computacionais são o exemplo mais marcante, ainda não teve influência significativa nos processos de ensino e
aprendizagem. A tendência para a simplificação do uso de computadores, a diminuição de preços, a melhoria das condições organizacionais das escolas, o aparecimento de uma nova geração de professores e alunos familiarizada desde cedo com o computador, a crescente difusão da Internet (responsável, em grande medida, por exemplo, pela difusão do Modellus, desde a China ao Chile), darão um contributo essencial para a alteração das práticas curriculares e para uma literacia mais ampla, em que o uso de “ferramentas cognitivas” é determinante. Mas há um factor essencial que não pode ser menosprezado: é fundamental um esforço continuado de desenvolvimento curricular, em que as
ferramentas computacionais sejam integradas no processo de ensino e aprendizagem, um esforço baseado na investigação educacional e envolvendo o contributo de cientistas, engenheiros e professores, e acompanhado de um processo continuado de
desenvolvimento profissional de professores.
Esta tese argumenta que a utilização de ferramentas computacionais, para apoiar os processos de pensamento e de construção de conhecimento científico por estudantes do final do ensino secundário e dos primeiros anos do ensino superior, é uma perspectiva incortornável para o futuro do ensino da Física. O domínio destas ferramentas
computacionais é, sem dúvida, uma componente das novas literacias.
Os resultados obtidos nos dois estudos com alunos e as respostas ao questionário a professores sugerem que é possível a alunos e professores utilizar software de modo semelhante ao modo como ele é utilizado na investigação: como uma ferramenta para
pensar. O objectivo de criar um tal tipo de ferramenta, facilmente acessível a alunos e
professores, era um objectivo pessoal de longa data, originado numa larga experiência de ensino e de confrontação com as dificuldades de aprendizagem de muitos alunos. Husén (1998), considera que a finalidade da investigação educacional é
“provide a basis for action, be it policy or methods of teaching in the classroom”.
Fiz o melhor dos meus esforços para dar um contributo para atingir tal objectivo.1
1.Uma tese é, essencialmente, um esforço individual. Mas, um esforço individual só é possível
com apoio e suporte nos momentos adequados. Foram muitas as pessoas (jovens programadores, amigos e colegas, alunos, familiares) que me apoiaram, alguns sem, provavelmente, terem consciência de quão importante foi o seu contributo. Esse apoio e suporte não foi esquecido: estará sempre presente na minha memória. A orientação, crítica e suporte dos meus orientadores M. O. Valente e C. M. Silva, bem como de alguns colegas estrangeiros, em particular J. Ogborn (University of London) e J. L. Schwarz (Harvard University) é também motivo de profundo
A model for educational research: innovate, disseminate, create a community, do research, and disseminate the research (Schwartz, 1990).