Ao pensar no futuro do sistema educacional, temos que traçar um panorama histórico de rápidas mudanças no desenvolvimento científico e tecnológico o qual influencia diretamente para novas formas de ensino e aprendizagem. Nesse sentido quais são as tendências e tecnologias que impulsionam a mudança educacional, e como utilizar as Novas Tecnologias de Informação e Comunicação (NTIC) às "TIC-digitais" são tecnologias e métodos para comunicar surgidas no contexto da Revolução Informacional, desde a década de 1970, mas com ênfase após os anos 1990, possibilitando o surgimento da "sociedade da tecnologia da informação". Sabendo da importância destas tecnologias na educação, para o desenvolvimento pessoal e profissional dos alunos. Algumas dúvidas impulsionaram várias discussões por pesquisadores no mundo todo a fim de traçar um horizonte para adoção de quais tecnologias educacionais.
Dentre vários grupos de especialistas que estudam as tecnologias educacionais, destaca-se o Consórcio para a Rede Escolar (CoSN6) que em conjunto com o Consórcio para Novas Mídias (NMC7) produziram o "NMC Horizon Report": Educação Básica, Edição - 2015. Este documento elaborado foi uma análise das tendências de tecnologias emergentes de maior duração e absorção na educação, considerando o seu potencial e impacto no ensino e aprendizado. As tendências foram organizadas em sete categorias com base na origem primária do uso da tecnologia (Quadro 03).
Como podemos observar no Quadro 03, estas categorias são conexas e algumas interdependentes, as quais buscam fornecer uma maneira de ilustrar e organizar as tecnologias emergentes em vias de desenvolvimento que são ou podem ser relevantes para o ensino e aprendizagem. Neste horizonte, de busca de uma aprendizagem ativa8, baseada em currículos
6CoSN - Consortium for School Networking - O Consórcio para Rede Escolar é uma das principais associações profissionais para líderes de tecnologia de sistemas escolares. O CoSN discute, elabora e fornece recursos das principais tendências para melhores práticas e ferramentas na transformação digital.
7NMC - New Media Consortium: o Consórcio de Novas Mídias é um consórcio internacional de organizações sem fins lucrativos dedicado à exploração e uso de novas mídias e tecnologias.
8Aprendizagem ativa - é um termo técnico para um conjunto de práticas pedagógicas que abordam a questão da aprendizagem pelos alunos sob uma perspectiva diferente das técnicas clássicas de aprendizagem, tais como aulas discursivas, onde espera-se que o professor "ensine" e o aluno "aprenda". Na aprendizagem ativa, entende- se que o aluno não deve ser meramente um "recebedor" de informações, mas deve se engajar de maneira ativa na aquisição do conhecimento, focando seus objetivos e indo atrás do conhecimento de maneira pró-ativa.
que despertem o interesse dos estudantes para compreender a vida fora da sala de aula, também podemos citar a política de educação dos Estados Unidos, a qual trabalha com os "Padrões Científicos da Nova Geração" - NGSS9 (2013). As mudanças de currículos e metodologias de ensino, buscam alinhar o perfil destes estudantes, que têm acesso ilimitado e instantâneo as informações, com as transformações tecnológicas ocorridas ao longo das últimas décadas.
Quadro 03 - Categorias e descrições estabelecidas no "NMC Horizon Report"
Categorias Descrição
Tecnologias de consumo
Ferramentas criadas para fins recreativos e profissionais, mas podem ser adaptadas para o uso educacional, justamente por já estarem inseridas na sociedade. Ex: vídeos 3D, publicações eletrônicas e robóticas.
Estratégias digitais
São formas de utilizar os dispositivos e software para enriquecer o ensino e a aprendizagem, seja dentro ou fora da sala de aula. Ex: sala de aula invertida, BYOD10 e makerspaces11.
Tecnologias facilitadoras
São aquelas tecnologias que têm o potencial de transformar o que esperamos de nossos dispositivos e ferramentas, ampliando o alcance pedagógico. Ex: hardware aberto, banda larga móvel e redes mesh12.
Tecnologias de Internet
Incluem infraestruturas e técnicas essenciais para tornar as tecnologias educacionais presentes mais transparentes, funcionais e fáceis de usar. Ex: computação em nuvem, objetos em rede e ferramentas de distribuições.
Tecnologias de aprendizagem
São recursos desenvolvidos ou transformados especificamente para o setor da educação, a fim de criar estratégias úteis para a aprendizagem dos alunos. Ex: laboratórios virtuais e remotos, licenciamento aberto e aprendizado móvel.
Tecnologias de mídia
social
Ferramentas similares às da categoria de consumo, mas com presença e utilização amplamente inserida na sociedade, elevando assim a uma categoria própria de mídia social voltada à educação. Ex: redes sociais, identidade online e crowdsourcing13. Tecnologias
de visualização
Ferramentas que auxiliam na transformação de dados e/ou números em informação visual mais acessível à compreensão humana, identificando padrões. Ex: impressão 3D, realidade aumentada e análise visual de dados.
Fonte - NMC Horizon Report (2015).
Nessa perspectiva, a educação básica tem que fazer sentido e se adequar a uma realidade de alunos conectados diariamente com a internet, por meio de vários dispositivos móveis, os quais permitem que eles acessem a diversos recursos tecnológicos educacionais
9NGSS - Next Generation Science Standards - Os Padrões de Ciência da Próxima Geração são um esforço de vários Estados nos Estados Unidos para criar novos padrões educacionais que sejam "ricos em conteúdo e prática, organizados de maneira coerente entre disciplinas e notas para fornecer a todos os alunos uma educação científica internacionalmente referenciada".
10BYOD - bring your own device - é uma forma de trabalho que permite que funcionários/alunos levem seus próprios dispositivos móveis (notebooks, tablets, smartphones) para o espaço de trabalho/escolas.
11Makerspace ou Espaço Maker - é um espaço de colaboração onde encontramos equipamentos para criação e fabricação de projetos e peças de manufatura.
12Redes mesh ou rede de malha, - é uma alternativa de protocolo ao padrão 802.11 para diretrizes de tráfego de dados e voz, além das redes a cabo ou infraestrutura wireless. Uma rede mesh é composta de vários nós/roteadores, que passam a se comportar como uma única e grande rede, possibilitando que o cliente se conecte em qualquer um destes nós.
disponíveis, com potenciais de promover um distanciamento de um ensino passivo e convencional.
A evolução da tecnologia educativa impacta diretamente o contexto escolar passivo, essencialmente teórico e pouco investigativo, com cenário deficitário fisicamente para as práticas educativas. Nunca se percebeu tão nitidamente a necessidade das teorias e práticas se ajustarem ao mundo digital, utilizando ferramentas computacionais que permitam a aprendizagem transcender os espaços "escolares" (CARDOSO; TAKAHASHI, 2011). Segundo Hofmann (2006), a utilização de ferramentas digitais pode criar condições para que o aluno gere conhecimento, por meio de experiências educativas em qualquer lugar e momento.
O envolvimento dos alunos com ferramentas e atividades práticas, com cunho investigativo pode desenvolver habilidades científicas, melhorar a compreensão conceitual e aumentar a motivação. Atualmente há atividades práticas que podem ser desenvolvidas por meio de laboratórios virtuais e/ou remotos, este último emerge como uma das principais estratégias inovadoras para a aprendizagem de uma pedagogia moderna ("NMC Horizon Report", 2015; SHARPLES et al., 2015).
Dessa forma, estes laboratórios são elaborados com o intuito de diminuir as barreiras à participação dos alunos a observações diretas que complementam o aprendizado de livros didáticos e até as investigações práticas e oportunidades de poder trazer essas experiências para a sala de aula da escola (SHARPLES et al., 2015).
Todavia, a possibilidade do acesso virtual ou remoto às atividades práticas, especificadamente as experimentações, não desenvolve uma aprendizagem de Ciências por si só, é necessário que estes experimentos sejam planejados e estruturados para que o contexto de ensino e aprendizagem permita o desenvolvimento de tarefas de compreensão, interpretação e reflexão. Este o meio fértil para germinar os laboratórios remotos.
2.6 APRENDENDO CIÊNCIAS COM OS LABORATÓRIOS VIRTUAIS E