5.3 O MODELO EXPERIMENTAL LVC

De modo a alcançar o objetivo geral delimitamos o corpus da pesquisa à análise da relação de ensino/aprendizagem entre uma pessoa e uma máquina digital. Para isso diversas abordagens de pesquisas poderiam ter sido adotadas. Uma primeira abordagem implicaria o estudo de determinado objeto concreto per se, ou seja, um sistema computadorizado já existente em situação de operação real. Uma segunda abordagem teria sido o estudo de um processo de comunicação de caráter geral para ser aplicado, por analogia, a outros objetos de interesse específico. A abordagem adotada, entretanto, foi a de utilizar um modelo

experimental de referência, e para isso projetamos o LVC – Laboratório Virtual de Ciências, com software representativo de processos comunicacionais voltados ao aprendizado de ciências. Isso posto, na perspectiva da TGS podemos configurar nosso modelo de forma a considerar o LVC um subsistema de um modelo maior. Esse modelo maior envolve uma pessoa – máquina biológica e mente – relacionando-se interativamente com um sistema digital – máquina eletrônica e software – através de interfaces gráficas apresentadas em telas de computador, com o propósito específico de transferir conhecimentos de ciências através de exercícios de experimentação.

Neste caso, o termo modelo está sendo utilizado para significar representação simbólica do objeto hipotético que permite estabelecer paralelos com estruturas e relações percebidas em objetos e fenômenos do mundo real. Nesse sentido, como já observamos antes, o modelo, por si só, não irá revelar a verdade e não deve ser confundido com a realidade em si. Trata-se de uma construção concentrada em certos aspectos do processo à custa de outros aspectos considerados de menor importância pelo pesquisador. Em síntese, o modelo representa a percepção deste pesquisador e não a realidade, embora possa representá-la metaforicamente. O modelo LVC permitiu a conceituação dos objetos, processos e idéias, que se apresentam em processos comunicacionais reais análogos. Conceituar este modelo experimental, implicou, primeiramente, identificar componentes envolvidos no processo de comunicação analisado, seja do mundo real ou hipotético, de forma a categorizá-los, atribuindo-lhes nomes, rótulos, palavras símbolos e etc. Com outras palavras, trata-se de agrupar “coisas e eventos em categorias, de acordo com as características comuns observadas.” (idem, p.21). Na linguagem da Teoria de Sistemas Abertos as categorias são as classes de objetos – coisas e eventos.

A pesquisa foi desenvolvida tomando por base o software experimental desenvolvido especialmente para a realização desta tese. O LVC – Laboratório Virtual de Ciências contempla dois exercícios experimentais de ciências naturais, um de química, outro de física. As figuras 12 – Estados físicos da água; e figura 13 – O oxigênio; o alimento do fogo, em anexo, mostram uma interface hipermídia de cada experiência. O sistema foi criado para possibilitar a realização de atividades experimentais61 _{e de simulações de fenômenos das} ciências naturais em substituição dos laboratórios físicos de ciências, atualmente empregados

61 A atividade experimental é apresentada por Alves Filho, (2000, p.292) como uma alternativa tanto em substituição à realização de experiências, contextualizada como de domínio coletivo e irrestrito a todo ser humano no seu cotidiano, quanto à experimentação, de uso exclusivo do cientista, como um dos critérios de validação dos construtos científicos.

na maioria das escolas.

O software experimental LVC é capaz de processar objetos virtuais, tridimensionais, animados e com recursos, entre outros, de interação, navegação, iluminação e imposição de leis científicas. No exercício de física, relativo aos estados físicos da água, apresentamos interface interativa virtual da experiência que busca a compreensão da diferença entre calor e temperatura. Nessa atividade, os recursos de Realidade Virtual (3D) possibilitam a criação de uma sala virtual com uma mesa na qual estão disponíveis um suporte e um recipiente com água, uma tampa para vedação do recipiente, um termômetro embutido no recipiente, um bico de bunsen com regulagem de intensidade de calor, uma chave para abertura/fechamento de gás, um acendedor elétrico, um cronômetro e um microscópio eletrônico. Através da interface de hipermídia, o estudante poderá realizar a atividade experimental: ligar o gás e acender o bunsen, observar as variações de medição do termômetro e do cronômetro e, através do microscópio – que amplia as moléculas de água – possibilitar ao estudante observar o comportamento das moléculas de H2_{O quanto a velocidade, movimentos e colisões etc –} através do vidro do recipiente, à medida que a temperatura aumenta.

Software similar ao modelo LVC pode ser construído com conceitos e recursos de hipermídia, realidade virtual (RV) e inteligência artificial (IA) para mediar a comunicação entre pessoas e mensagens apresentadas pela máquina.

Em versão definitiva, que considere as generalizações e conceitos-chave das teorias pesquisadas nesta tese, imaginamos que o aprendiz poderá repetir a mesma atividade diversas vezes e, a cada experiência, manipular as variáveis e condições da atividade experimental, tais como pressão atmosférica, temperatura inicial, misturas etc. Os recursos de hipermídia irão permitir que o estudante escolha realizar a atividade em um computador stand-alone62_{, ou} conectado em rede local na escola, ou através da Internet, em qualquer local do planeta. Através da hipermídia o estudante poderá assistir a vídeos, ler, visualizar gráficos, ver e ouvir instruções sobre como deve ser realizada a atividade. Poderá ainda solicitar detalhes explicativos ou conteúdos relacionados a cada objeto existente no ambiente e até efetuar os apontamentos de suas observações de forma que esses apontamentos possam ser socializados e complementados pelos demais estudantes e professor. Os recursos de IA podem provocar uma explosão virtual caso o estudante abra o gás e demore para acender o bico de bunsen, ou ainda registrar as ações do estudante e reconhecer operações equivocadas. Poderá direcionar

perguntas ao estudante à medida que a atividade se desenvolve e interpretar, até certo ponto, se o estudante está registrando os dados das medições corretamente. Com AI também será possível acompanhar as ações dos estudantes e "comunicar" eletronicamente ao estudante e ao professor onde aquele está se equivocando, ou criando possíveis problemas de operação. Esses são apenas alguns exemplos do que se pode fazer com os recursos disponíveis nesse tipo de ambiente virtual de aprendizagem. Dessa forma, lúdica, menos perigosa, e de certa forma já vivenciada por muitos estudantes acostumados aos videogames, existe grande possibilidade de que os estudantes compreendam melhor os princípios científicos a que serão expostos e passem a gostar do fascinante mundo do estudo da ciência.

Não temos dúvida de que a relação entre homem e mídia digital tem grandes desafios a serem superados por sistemas educacionais parecidos com o LVC, dentre os quais a adaptação dos humanos às novas situações espaciais, temporais e táteis, introduzidas pelos sistemas de redes de informações e pela enorme facilidades para utilizar múltiplas linguagens nas estruturas de hipermídia – com a representação simbólica virtual do real, notadamente com realidade virtual.

Esta pesquisa buscou por novas teorias que expliquem os efeitos que essa gestalt multimídia trará para o desenvolvimento cognitivo dos jovens, nessa cultura da virtualidade real, assim descrita por Castells.

Ao longo da história, as culturas foram geradas por pessoas que compartilham espaço e tempo [...]. Portanto, as configurações espacial-temporais eram importantíssimas ao significado de cada cultura e a sua evolução diferencial. No paradigma informacional surgiu uma nova cultura a partir da superação dos lugares e da invalidação do tempo pelo espaço de fluxo e pelo tempo intemporal: a cultura da virtualidade real. [...] chamo de virtualidade real um sistema em que a realidade em si (ou seja, a existência material/simbólica das pessoas) está imersa por completo em um ambiente de imagens virtuais, no mundo do faz-de-conta, em que símbolos não são apenas metáforas, mas abarcam a experiência real. [...] Todas as expressões de todos os tempos e de todos os espaços misturam-se no mesmo hipertexto, reorganizado e comunicado a qualquer hora, em qualquer lugar, em função apenas dos interesses dos emissores e dos humores dos receptores. (CASTELLS, 1999, p. 426-427).

Nos apropriamos desta definição de Castells para ampliar o significado atribuído ao termo comunicação no escopo desta pesquisa. Trata-se de uma relação entre pessoas e objetos-pensantes – máquinas digitais e software – e, portanto, requer uma perspectiva de comunicação na qual duas unidades básicas – uma unidade-fonte e uma unidade-de-destino – que tanto recebem como transmitem informação, interagem através da troca de mensagens.

Cada unidade funciona como fonte e destino, transmissor e receptor de mensagens, 'é um sistema de comunicação autocontido' (Osgood). A palavra mensagem não representa somente a transmissão de conteúdos – idéias, emoções, habilidades etc. – através de símbolos – palavras, imagens, figuras, gráficos etc. (Berelson e Steiner). Mensagem implica transmissão de informações, sinais físicos, geralmente ondas de luz ou ondas de pressão de ar. (Redding e Sanborn). Envolve não somente a linguagem escrita e oral, mas também linguagem visual, linguagem musical. (W. Weaver). A linguagem, principal suporte da comunicação, consiste em sinais que são entendidos pela mediação dos vários sentidos (Hofstätter). Ressalta o conceito biológico que identifica a comunicação como atividade sensorial e nervosa (Luiz Beltrão), um ato de exprimir e transmitir o que se registra ou se passa no sistema nervoso do indivíduo (Marques de Melo).

Com base na realização dos exercícios no LVC experimental, fomos capazes de qualificar as interações sensoriais que ocorrem durante as experiências e adotá-las em modelos teóricos para identificar generalizações e conceitos acerca da natureza humana, natureza da mídia digital e natureza da relação entre humanos e máquinas.