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INTEGRAÇÃO DO LABORATÓRIO VIRTUAL “PhET INTERACTIVE SIMULATIONS”
NO ENSINO DE FÍSICA
INTEGRATION OF THE VIRTUAL LABORATORY “PhET INTERACTIVE SIMULATIONS” IN PHYSICS TEACHING
RIBEIRO, João Pedro Mardegan1
Grupo Temático 1. Subgrupo 1.2
Resumo:
Professores e pesquisadores da área de ciências de todo o mundo vêm relatando acerca das dificuldades em ensinar física, uma vez que grande parte dos alunos não possui interesse em aprender conteúdos inerentes a essa área. Essas dificuldades são decorrentes de vários fatores, e entre estes, um deles é o uso exclusivo do método expositivo. Deste modo, surgiu o estudo de outras metodologias para complementar as práticas pedagógicas, visando potencializar as relações de ensino e aprendizado de física. Uma dessas metodologias é o uso das tecnologias da informação, onde está inserido o laboratório virtual PhET. Logo, ao principal objetivo deste trabalho, coube analisar a eficiência da adaptação do software PhET integrado a aula expositiva no ensino de física. A pesquisa consistiu em analisar o desempenho de oitenta alunos de duas turmas de primeiro ano do ensino médio frente a duas etapas de ensino, uma delas usando somente o método expositivo, e na outra, usando o software PhET integrado ao método expositivo, baseado nos conteúdos de mecânica. Os principais resultados demonstraram que quando houve o uso dessa ferramenta durante as aulas, os alunos alcançaram resultados muito mais positivos do que quando somente houve a aula expositiva. Em linhas gerais, a pesquisa demonstrou que o PhET é uma alternativa muito eficiente no ensino de física, e que deve ser ambientado cada vez mais nos planos de ensino para melhorar os índices de ganho conceitual dos alunos.
Palavras-chave: Ensino de Física; PhET; Software Educacional. Abstract:
Teachers and researchers from around the world have been reporting on the difficulties of teaching physics, since most students aren't attracted to learn content inherent in this area. These difficulties are due to several factors, and among these, one of them is the exclusive use of the expository method. In this way, the study of other methodologies to complement pedagogical practices emerged, aiming to enhance the teaching and learning relationships of physics. One of these methodologies is the use of information technologies, where the PhET virtual laboratory is inserted. Therefore, the main objective of this work was to analyze the efficiency of the adaptation of the PhET software integrated to the expository class in the teaching of physics. The research consisted in analyzing the performance of eighty students from two first year classes of high school, in front of two teaching stages, one of them using only the expository method, and the other, using the PhET software integrated to the expository method, based on mechanics contents. The main results demonstrated that when this tool was used during classes,
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2 students achieved much more positive results than when they only used the expository
class. In general, research has shown that PhET is a very efficient alternative in the teaching of physics, and that it should be increasingly used in teaching plans to improve students' conceptual gain rates.
Keywords: Physics teaching; PhET; Educational Software.
1. Introdução
A física, compreendida como a ciência que estuda os fenômenos da natureza por meio das propriedades da matéria e energia, está diretamente envolvida em nosso dia a dia. O estudo de suas propriedades começa no ensino fundamental com a disciplina “Ciências físicas e biológicas”, e é aprofundado no ensino médio onde apresenta uma só disciplina para estudar suas relações. Schroeder (2007) afirma que a física pode ser considerada como um dos mais básicos ramos da ciência, tal como, ela contribui muito mais para o ensino em geral do que geralmente se supõe. Assim, quanto à inserção da física na educação, muitos a classificam como importante uma vez que por meio dela os alunos adquirem conhecimentos básicos de conceitos físicos, todavia, o ensino de física vai além disso, ele pode estimular os alunos a experimentarem situações de aprendizagem prazerosas, tais como a investigação, discussão, sistematização, observação, manipulação, e a construção de conhecimentos que explicam fenômenos que observamos no nosso dia a dia.
No Ensino Médio, o primeiro ramo da física que os alunos entram em contato são os relativos à Mecânica, já que estes são à base do conhecimento para outras áreas da física. Kawamura e Hosoume (2003) salientam que os conteúdos relacionados aos tópicos de mecânica estão diretamente envolvidos a competências que inserem os alunos a questões de reflexão, observação e classificação dos movimentos que nos rodeia, assim como, inserirem nestes, habilidades de identificação e categorização das causas e efeitos da mutabilidade em carros, aviões, animais, e até mesmo em objetos que caem, e o movimento da água dos rios, e o movimento do ar.
Mas, de fato, mesmo que os conteúdos inerentes à física sejam de suma importância para a inserção dos alunos como agentes ativos na sociedade, ainda há muitas problemáticas frente ao seu ensino. Bonadiman e Nonenmacher (2007) elencaram algumas problemáticas que explicam as dificuldades no ensino e aprendizado de física, tais como: 1) Pouca valorização do profissional do ensino e as precárias condições de trabalho; 2) A qualidade dos conteúdos abordados em sala de aula; 3) Uma grande ênfase na física baseada em cálculos em detrimento de uma física mais conceitual; 4) O distanciamento entre a realidade dos alunos e o formalismo escolar; 5) A falta ou má contextualização dos conteúdos desenvolvidos em sala com as questões tecnológicas; 6) Pouca valorização de atividades experimentais.
Gaspar (1995) pondera que por volta dos anos cinquenta houve o surgimento de estudos visando refletir acerca de um ensino de física mais significativo, motivador e atualizado, baseado na mobilização internacional resultado do impacto causado pelo lançamento do Sputnik I, que foi o primeiro satélite artificial da Terra. Isto é, de fato, o ensino de física começou a receber um grande alento a partir desse período, movido pelo insigne desenvolvimento científico e tecnológico decorrente da corrida espacial, uma vez
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que devido a esta, houve a geração de novas carreiras técnicas, o que produziu ao redor do mundo uma motivação para aprimorar e expandir o ensino de física para o entendimento dessa nova realidade.
Logo, com o pontapé dado por volta dos anos cinquenta, e aumentado exponencialmente no atual momento, muitos pesquisadores da área de ensino de ciências ao redor de todo o mundo vêm desenvolvendo e analisando recursos pedagógicos visando aprimorar as técnicas de ensino devido às novas demandas do ensino de física. Um desses recursos é o simulador PhET. O PhET que atua como um Laboratório virtual, foi criado em 2002 por meio do projeto PhET Simulations da Universidade do Colorado em Boulder, pelo ganhador do Prêmio Nobel de Física em 2001, Carl Wieman. Neste laboratório virtual há simulações interativas, no modelo de jogos online, onde ao inserir os alunos neste ambiente, há desenvolvimento de habilidades de exploração e descoberta.
1.1 O Ensino de física na educação básica
O ensino de física vem enfrentando grandes barreiras e dificuldades que não são recentes, o que é motivo de estudo para muitos professores e pesquisadores das áreas de ciências ao redor de todo o mundo. Uma das grandes problemáticas no ensino de física é como despertar nos alunos o gosto pelo conhecimento e discussão dos conteúdos inerentes aos tópicos de física. Pietrecola (2001) pondera que é necessário que a escola, tal como os professores de ciências, mostrem aos seus alunos as possibilidades oferecidas pela Física, assim como pela ciência de um modo geral, mostrando que ela está presente, e participa ativamente da construção da realidade do mundo que estamos inseridos.
No atual modelo de ensino de física há muito uso de modelos expositivos sem a inserção de alternativas pedagógicas que possam estimular o aprendizado, assim, ainda vemos nas escolas brasileiras um ensino mais técnico e mecânico do que significativo e integrador. De fato, se tem que quando o ensino se torna mais prazeroso para o professor e para o aluno, e há contextualizações e integração do conhecimento para com a realidade, as relações de ensino e aprendizado são aprimoradas, o que garante que os alunos adquiram maior interesse em aprender, e, consequentemente, eles vão atingir resultados mais positivos.
O ensino de física requer que o professor tenha uma ingente habilidade inovadora, já que as práticas de ensino não podem ficar restritas somente a apresentação de conceitos e esperar que os alunos adquiram instantaneamente o conhecimento transmitido. Deste modo, devemos assegurar que as aulas expositivas com ênfase na memorização não podem ser consideradas como a única forma de ensinar física, e muito menos, ser colocada como o melhor método. Mas, para que o ensino seja melhorado, além do aprimoramento didático oriundo do professor, a escola deve oferecer a ele condições favoráveis para praticar inovações no ensino, contudo, se observa que no Brasil muitas escolas ainda não apresentam estruturas adequadas.
Com isso, uma transformação no ensino de física se faz necessária, e cabe ao professor adotar metodologias que visam tornar o ensino e aprendizado mais diversificado, prazeroso e atrativo. Barbosa et. al (2017) destaca que no ensino de física ainda há muito incentivo a memorização de fórmulas, resolução de exercícios repetidos, e falta
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contextualização do conteúdo. Assim, de certo, o ensino de física apresenta características mais técnicas, valorizando somente a resolução de exercícios para o vestibular. Sendo assim, muitos pesquisadores vêm estudando meios de minimizar esses problemas, e uma dessas alternativas é o uso das tecnologias da informação. Corrêa (2004) afirma que há muitas tecnologias da informação disponíveis na internet que possibilitam aos professores e alunos imaginar situações e testá-las, atuando assim, como um laboratório virtual que impulsiona a criatividade e a imaginação, e se tornam materiais didáticos favoráveis ao aprendizado.
De Oliveira (2015) afirma que os recursos tecnológicos devem ser utilizados pelos professores no processo de ensino, uma vez que é uma ferramenta didática alternativa e diferenciada, que permite aos alunos fazer interação dos e para com os saberes por meio da comunicabilidade, já que não apresentam limitações geográficas e culturais, permitindo a troca de experiências e conhecimento constantemente. Em complemento, Lévy (1993) pondera que a utilização de simuladores permite ao aluno explorar modelos mais complexos, e em maior quantidade do que somente usando a imaginação e a memória em curto prazo, assim como, há uma grande quantidade de simuladores a baixo custo, utilização e acesso, o que assegura um choque de ideias defronte a um modelo físico e a realidade.
Deste modo, o uso das tecnologias da informação tal como os softwares educacionais, atuam como um bom recurso pedagógico, uma vez que expõem os fenômenos de maneira mais clara e visível, e são passiveis de serem analisados e contextualizados para com a realidade. Dentro desse universo há o laboratório virtual PhET. O PhET, que é um software educacional, permite que os alunos simulem situações reais, apresentando componentes do cotidiano, e também permite analisar os resultados obtidos, garantindo potencializar a criação de argumentos, críticas e reflexões, e de uma forma mais geral, a assimilação dos conteúdos abordados. Assim, podemos afirmar que o PhET atua como uma metodologia diferenciada e inovadora frente ao ensino de física, já que permite um enriquecimento cultural, sensorial e manipulativo, e, de certa forma, cidadão, o que permite também, abrir margem a uma aprendizagem significativa.
2. Percurso metodológico
O presente trabalho foi realizado em uma escola pública do município de São Carlos, no interior do estado de São Paulo, e contou com a parceria de cinco agentes, sendo dois estagiários e um professor do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC/USP), e o professor da escola, titular da disciplina de física, além de oitenta alunos de duas turmas do primeiro ano do ensino médio.
Os conteúdos adotados para analisar o desempenho dos alunos foram os conceitos básicos da área de mecânica, sendo estes as noções de movimento, força, velocidade, aceleração, tempo, gravidade, atrito, centro de massa e posição. De fato, foi escolhido trabalhar com os conceitos básicos, uma vez que para que o professor possa adentrar de forma abrangente em cada tópico, ele precisa trabalhar com os conceitos científicos, visando transformar o conhecimento prévio dos alunos, que muitas vezes é conflitante com o científico, em conhecimentos aceitos pela ciência, para que no momento de iniciar os conteúdos brutos, tais como: Movimento retilíneo e em duas e três direções, as aplicações
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do atrito, a gravidade, centro de massa, e as Leis de Newton, os alunos tenham uma noção conceitual.
Para analisar o desempenho dos alunos foi utilizada a responda dada em alguns questionários contendo dez questões de múltipla escolha. A fim de facilitar as análises, esse trabalho foi dividido em duas grandes etapas. Na primeira, para os alunos da turma A, para ensinar os conceitos de mecânica, houve a integração do software PhET junto ao método expositivo, e para os alunos da turma B, houve a aplicação de uma sequência didática usando somente o método expositivo. Já na segunda etapa houve uma inversão, enquanto a turma B aprendia o conceitos utilizando o PhET como recurso no processo de aprendizado, com a turma A os conceitos eram explanados somente com o método expositivo.
Os questionários foram aplicados duas vezes em cada etapa, um nos vinte minutos iniciais, denominado pré-teste, e outro ao final de cada etapa, denominado pós-teste, com o objetivo de analisar quantitativamente o ganho conceitual. Os conteúdos dados, tanto na primeira quanto na segunda etapa, para ambas as turmas, foram ministrados de maneira semelhante, seja na quantidade de conteúdo, quanto no tempo de exposição.
2.1 Etapa 1:
Para esta etapa foi utilizado quatro aulas, e ambas as turmas trabalharam com os conceitos de movimento, posição, velocidade, força, atrito e aceleração. Nos vinte minutos iniciais foi aplicado o pré-teste e após isso, as aulas com os alunos da turma A foram realizadas no laboratório de informática, e as aulas com os alunos da turma B em sala.
No laboratório, os alunos foram divididos em duplas para o uso dos computadores quando solicitado pelo professor. Assim, o professor ministrava o conteúdo usando o quadro branco para anotações e o software PhET para demonstração, ou seja, o professor explicava um conceito, e solicitava que os alunos fizessem testes no simulador e descrevesse o que era observado. O simulador utilizado foi o “Forças e Movimento: Noções básicas”. O professor havia programado uma sequência de sete questões para serem simuladas pelos alunos, mas, de fato, houve o aparecimento de muitas outras perguntas feitas pelos próprios alunos.
Figura 1. Forças e Movimento: Noções básicas Fonte: PhET Interactive Simulations (2019)
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As perguntas já programadas pelo professor foram: 1) Qual será a soma das forças se há atuação de uma força de 50N para a esquerda e uma de 50N para a direita?; 2) Qual será a soma das forças, se há atuação de uma força de 150N para a esquerda e uma de 50N para a direita?; 3) Se há atuação de forças iguais e sentidos contrários, o bloco irá se deslocar?; 4) Aplicando uma força de 500N sobre um bloco de 50kg que está em cima de um skate, qual será a velocidade que ele irá atingir após solto?; 5) Se a velocidade é constante, o que acontecerá com a aceleração?; 6) Se a força exercida pelo homem for de 500N e a força de atrito for de 510N, ele conseguirá empurrar uma geladeira de 200kg?; 7) Aplique uma força de 500N sobre uma geladeira de 200kg até que ela atinja uma velocidade de 40 m/s, em uma superfície sem atrito. Gradualmente percebe-se que o atrito ao longo do caminho vai aumentando, o que acontece com a velocidade do bloco, e consequentemente com ele? Entre outras perguntas que foram surgindo no momento da aula.
Com os alunos da turma B, o professor adotou o mesmo sistema do que o adotado para os alunos da Turma A, mas sem o uso do software. Ou seja, houve a aplicação do questionário nos vinte minutos iniciais da aula, e depois o professor realizou a aula expositiva. As questões programadas para serem realizadas no simulador, para os alunos dessa turma, foram realizadas na forma de desenho no quadro negro, e sem simular, o professor apenas fazia indagações aos alunos. Para ambas as turmas, ao final da sequência didática, houve a aplicação do pós-teste.
2.1 Etapa 2
Nesta etapa também foi necessário o uso de quatro aulas. Ambas as turmas trabalharam com os conceitos de centro de massa e gravidade. Novamente, durante os vinte minutos iniciais da sequência didática houve a aplicação de um pré-teste com dez questões de múltipla escolha. Nesta etapa, os alunos da turma B realizaram as quatro aulas no laboratório de informática usando o PhET, e os alunos da turma A realizaram as mesmas quatro aulas mas em sala de aula.
Figura 2. Balançando
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Com os alunos da turma B, o professor explicava um conceito usando o quadro branco para anotações e observações, e utilizava o simulador para os alunos testarem os fenômenos e relatarem o que observavam. Foram utilizados dois simuladores, sendo estes: Laboratório do Pêndulo e Balançando. O conjunto de questões levada pelo professor foram: 1) Um bloco está pendurado em um pêndulo, faça com que ele atinja um ângulo de 30 graus com gravidade máxima (na Terra). O que acontecerá com ele?; 2) Faça a mesma coisa, porem com a gravidade da Lua. O que foi observado? Houve diferença?; 3) E em Júpiter? O que explica este fenômeno?; 4) O que acontece com o bloco se a gravidade atuante no sistema for zero?; 5) De um lado da gangorra coloque um objeto de 10kg e do outro lado um objeto de 5kg. O que aconteceu?; 6) De um lado da gangorra coloque um objeto de 10kg e do outro lado dois objetos de 5kg (um do lado do outro). O que aconteceu?; 7) Qual fenômeno físico está relacionado com o fato observado?; 8) Colocando um bloco de mesma massa em cada um dos lados da gangorra, em posições diferentes, o que acontecerá?; Outras perguntas foram surgindo, assim como, os alunos tiveram tempo para realizar suas próprias simulações.
Figura 3. Laboratório do Pêndulo Fonte: PhET Interactive Simulations (2019)
Com os alunos da Turma A, o professor também realizou as mesmas atividades, e também levou as mesmas questões para a sala de aula, mas, ao invés de simular, ele fez desenhos no quadro, e indagava os alunos. Após a realização das atividades, houve a aplicação de um pós-teste para ambas as turmas com as mesmas dez questões do pré-teste. Assim, foi analisado o desempenho dos alunos em ambas as etapas visando averiguar a eficácia o software PhET no ensino.
3. Resultados e discussão
Nesta seção será feito uma comparação entre o resultado obtido pelos alunos nas duas etapas, assim como, com os dois modelos pedagógicos.
3.1 Desempenho na etapa 1
Na etapa 1, referente ao pré-teste, questionário aplicado nos vinte minutos iniciais das etapas, ambas as turmas lograram índices de acerto inferior a 5,0, onde a turma A
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obteve uma média de acerto de 2,55 questões e a turma B 3,05, concluindo assim, que de fato, a concepção primária deles acerca dos conceitos científicos que viriam a ser trabalhados eram conflitantes com os conceitos verdadeiramente científicos. Assim, quando deu início as atividades do plano de ensino preparado, ambas as turmas participaram ativamente das atividades propostas pelo professor, respondendo aos questionamentos e levantando hipóteses e dúvidas.
No que se refere à Turma A, no pré-teste, 32 alunos acertaram menos de cinco questões, 4 acertaram cinco e 4 acertaram mais que cinco. Já após a sequência didática usando o software PhET, no pós-teste, a média de acerto saltou de 2,55 para 7,20, uma pontuação 182,4% superior a inicial, assim como, somente cinco alunos acertaram menos de cinco questões, um aluno acertou cinco questões, e os 34 restantes acertaram mais de cinco. Já no que tange a turma B, que obteve uma média maior que a turma A de acertos iniciais, 32 alunos acertaram menos de cinco questões, 5 acertaram cinco questões, e 3 acertaram mais que cinco questões. Após a sequência didática usando o método expositivo, no pós-teste, a média de acerto saltou de 3,05 para 6,75, um desempenho 121,3% maior, assim como, somente 4 alunos acertaram menos que cinco questões, 9 acertaram cinco, e 27 acertaram mais que cinco. Assim, de um modo geral, ambas as turmas apresentaram bons resultados no pós-teste, mas, de fato, a maior média de acerto foi da turma A que trabalhou com os conceitos usando o software educacional.
Figura 4. Gráfico da comparação entre o desempenho das duas Turmas após a Etapa 1 Fonte: Elaborado pelo autor
Com a figura 4, que representa o gráfico de desempenho das duas turmas, observa-se que em nenhuma delas houve alunos que acertaram uma ou nenhuma questão. Podemos observar também com o gráfico, que a Turma B, que trabalhou com os conceitos somente com a exposição do professor, apresentou mais alunos que acertaram 5 e 10 questões, mas, entre sete e nove, houve mais alunos da Turma A. Com isso, podemos afirmar que a Turma A, que trabalhou com os conceitos com o auxílio do PhET, apresentou uma maior quantidade de alunos que acertaram mais questões, como também, apresentou uma maior taxa de aumento no número acerto pós-teste, assim como, apresentou uma maior média geral de acertos, tudo em comparação a turma B, o que demonstra que o uso do software
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contribuiu mais fortemente para o aprendizado dos alunos frente ao aprendizado desses conteúdos do que o outro método quando trabalhado sozinho.
3.2 Desempenho na etapa 2
Na etapa 2, referente ao pré-teste, novamente os alunos lograram índices de acerto inferior a 5,0, onde a média de acerto da Turma A foi de 2,25 e da turma B foi de 3,15. Nesta etapa, os alunos participaram mais ativamente do que na etapa anterior, uma vez que fizeram muitas perguntas, principalmente voltadas a contextualizações da gravidade, como também, ficaram intrigados devido ao equilíbrio de massas dependendo da posição do objeto no conceito de centro de massa.
No que se refere à Turma A, no pré-teste, 35 alunos acertaram menos que cinco questões, 4 acertaram cinco e apenas 1 acertou mais que cinco. Após a sequência didática usando somente o método expositivo, no pós-teste, a média de acerto saltou de 2,25 para 5,05, um valor 124,4% maior. Já o resultado da turma como um todo, foi que 18 alunos acertaram menos que cinco questões, 7 alunos acertaram cinco questões, e 15 acertaram mais de cinco questões. No que se refere à Turma B, no pré-teste, 31 alunos acertaram menos que cinco questões, 3 acertaram cinco questões, e 6 acertaram mais que cinco. Já no pós-teste, que foi aplicado após a sequência didática com o auxílio do PhET, a média de desempenho saltou de 3,15 para 8,35, uma taxa de acerto 165,1% superior. Nesta turma, somente um aluno acertou menos de cinco questões, dois alunos acertaram cinco questões, e 37 acertaram mais de cinco. Assim, pode ser elencado que a turma B apresentou uma quantidade de acertos pós-teste muito alta, demonstrando que para essa turma, o PhET foi muito eficiente como auxílio no ensino dos conceitos de física.
Figura 5. Gráfico da comparação entre o desempenho das duas Turmas após a Etapa 2 Fonte: Elaborado pelo autor
Com os dados do gráfico, observa-se que nenhum aluno de ambas as turmas erraram todas as questões propostas. Com o gráfico também podemos perceber que houve mais alunos da Turma B que acertaram sete ou mais questões do que os da Turma A, e em contrapartida, houve mais alunos da turma A que acertaram de seis a menos questões. Com isso, tem-se que a Turma B apresentou uma maior quantidade de alunos que acertaram
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mais questões, e de forma expressiva. A turma B também apresentou uma maior média geral de acertos, e uma taxa de ganho conceitual superior aos alunos da turma A. Destarte, o uso do laboratório virtual PhET integrado a exposição dos conteúdos pelo professor, foi mais eficiente no ensino desses conteúdos do que o método expositivo isolado.
Assim, de maneira geral, é notório destacar que seja na Etapa 1, quanto na Etapa 2, os alunos da Turma B apresentaram mais acertos no pré-teste. Mas, ao aplicar a Etapa 1, a Turma A que trabalhou com os conceitos com o auxílio do PhET apresentou uma média de acertos pós-teste, tal como, uma taxa de ganho conceitual, maior que a Turma B que trabalhou com os conceitos somente com o método expositivo. Já na Etapa 2, a Turma B que por sua vez, nesta etapa, trabalhou com os conceitos com o auxílio do PhET, apresentou uma média de acerto muito superior ao da Turma A, tal como, a taxa de ganho conceitual também foi superior. Em resumo, as duas turmas quando trabalharam com o PhET, apresentaram resultados muito mais satisfatórios do que quando trabalharam somente com o método expositivo.
De modo geral, podemos notar também que a Turma B conseguiu obter resultados muito bons em ambas às etapas, mas, quando trabalhou com os conteúdos usando o software, obtiveram um índice de acerto muito alto, ou seja, para essa turma, o método expositivo resulta em um bom ganho conceitual, mas o software pode fazer com que o ganho conceitual seja muito mais efetivo. Já os alunos da Turma A, conseguiram bons resultados quando trabalharam com os conteúdos usando o software, todavia, quando houve o trabalho com os conteúdos somente com o método expositivo, o resultado não foi muito bom, já que a média de acerto foi próxima de 5,0, e houve mais alunos que acertaram menos de cinco do que mais de cinco questões, logo, como essa turma não possui uma ampla concepção primária coerente acerca dos conceitos científicos, eles devem trabalhar com o ensino de física usando modelos alternativos, e complementares à aula expositiva.
Assim, com os resultados obtidos, pode-se determinar que as duas turmas apresentam perfis subjetivos de aprendizagem, o que representa que os professores não devem sempre adotar a mesma metodologia de ensino para ambas, uma vez que pode beneficiar certas turmas em detrimento de outras. Turmas que já possuem uma bagagem científica razoável (em nosso caso a turma B), mesmo quando ficam frente à metodologia expositiva, podem adquirir novos conhecimentos, e até mesmo aprimorar os já presentes, e o uso das tecnologias da informação podem contribuir para o aprimoramento das habilidades. Todavia, turmas com concepções primárias muito distintas do real conhecimento científico (em nosso caso a Turma A), quando frente à somente o método expositivo, apresentará mais dificuldade em realizar uma mudança conceitual, uma vez que podem não sentir vontade de prestar atenção no que o professor está transmitindo, como também não entender, não atrelando também o novo conhecimento a algo de sua realidade.
Deste modo, tendo em vista os resultados obtidos com esse trabalho, o uso do software PhET, atuante como um laboratório virtual de ensino, foi muito eficiente quando integrado as aulas de física, já que independente do conteúdo abordado, ambas as turmas quando trabalharam com os conceitos fazendo uso deste, obtiveram desempenho superior do que quando trabalhado somente com o método expositivo, evidenciando que este software é uma importante ferramenta que deve cada vez ser integrado nas aulas de física,
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uma vez que permite que os alunos consigam aprender de maneira mais contextualizada e significativa, os conceitos interentes as ciências naturais.
4. Conclusão
De maneira geral, o baixo rendimento dos alunos frente ao aprendizado de física, é creditado regularmente, somente a eles, devido ao não interesse em querer aprender os conteúdos inerentes a essa área, assim como, o desestímulo em querer participar ativamente das atividades propostas. Todavia, vale ressaltar também, que o professor do século XXI deve se adequar as novas demandas da sociedade, e adotar novas metodologias em sala, atreladas a perspectivas cotidianas. Muitas vezes também, o baixo rendimento dos alunos em física não é questão de falta de interesse, mas sim, a não facilidade em aprender os conteúdos com a aula expositiva, o que gera desmotivação, assim, cabe ao professor, adotar outras metodologias, ferramentas, recursos e modalidades que podem potencializar as práticas de ensino e aprendizado.
Para que os alunos consigam entender os fenômenos correlatos à física, é necessário que os alunos tenham um conhecimento acerca do significado de cada conceito envolvido. Ficou evidente que a aula expositiva em si, quando há retorno dos alunos, atuando ativamente em sala, pode haver ganho conceitual, todavia, quando há integração de metodologias mais diversificadas, e de certo modo, interativas, o ganho conceitual dos alunos pode ser ainda maior. Rossini (2005) pondera que as atividades que fogem do tradicional (lousa e giz), motivam os alunos a participar da interação com o conteúdo, uma vez que eles saem do estado de acomodação, e realizam as atividades propostas pelo professor, movimentos pelo entusiasmo. Assim, os resultados obtidos nesse trabalho vieram de encontro com essa ponderação, já que com a integração do laboratório virtual PhET, os alunos realizaram muitas simulações fora das solicitadas pelo professor, construindo conhecimentos movidos pela curiosidade, adquirindo um ganho conceitual substancial.
As aulas expositivas, muitas vezes não são atrativas para todos os alunos, logo, muitos não conseguem entender os conteúdos somente com a exposição do professor, sentem vergonha em fazer perguntas, e também, devido ao desinteresse, não pesquisam sobre o conteúdo quando chegam em casa. Com isso, a integração de outras metodologias, tais como as tecnologias da informação, onde adentram os softwares educacionais, e em nosso caso, o PhET, podem atuar de maneira potencial no aprendizado dos alunos, já que são ferramentas básicas, acessíveis, e que despertam o interesse e a curiosidade nos alunos.
Assim, essa pesquisa demonstrou o que o uso do laboratório virtual foi muito eficaz quando integrado às aulas de física, já que o desempenho dos alunos frente aos questionários foi maior quando trabalhado com a utilização desse como recurso. Com isso, de fato, as ferramentas didáticas inovadoras, como os softwares educacionais fortalecem o ensino, e permite a inserção de mais alunos no universo das ciências naturais, garantindo um maior conhecimento dos conceitos inerentes a essa área. Logo, esse trabalho demonstrou que a tecnologia da informação, de maneira assertiva, garante uma maior participação dos alunos na interação com o conteúdo, uma vez que estimula o aprendizado de física.
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