Revisão sistemática de literatura acerca da experimentação virtual no ensino de Fí­sica

Autores

  • Ivanderson Pereira da Silva Universidade Federal de Alagoas
  • Luis Paulo Leopoldo Mercado Universidade Federal de Alagoas

DOI:

https://doi.org/10.33871/23594381.2019.17.1.2381

Palavras-chave:

Experimentos Virtuais, Possibilidades didáticas, Ensino de Fí­sica

Resumo

Esta investigação analisou, a partir de uma revisão sistemática de literatura, pesquisas com foco no uso de experimentos virtuais no ensino de Fí­sica. Baseou-se num inventário de estudos publicados entre 2005 e 2015 que considerou: teses e dissertações defendidas, oriundas dos Programas de Pós-graduação em Educação e em Ensino, reconhecidos pela Capes; artigos publicados nos anais do Simpósio Nacional de Ensino de Fí­sica, Encontro de Pesquisa em Ensino de Fí­sica e Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências; e artigos publicados em revistas qualis com foco no ensino de Ciências/Fí­sica avaliadas nas áreas de Educação e Ensino. Constata-se que os experimentos virtuais permitem a visualização de conceitos abstratos; a redução do tempo necessário para a preparação, coleta de dados e execução dos experimentos; possibilitam repetir o mesmo experimento várias vezes; ampliar o número de sujeitos que podem manipular o experimento; realizar experimentos que não podem ser executados em laboratórios convencionais; manipular parâmetros fí­sicos; garantir um feedback imediato; abordar um número maior de fenômenos num intervalo de tempo menor; comumente são interativos, flexí­veis, reutilizáveis e interoperáveis; não há restrições de acesso no que diz respeito ao tempo e nem lugar; permitem o desenvolvimento de novas competências; evitam que o aparato experimental seja danificado por mau uso; e favorecem a realização de trabalhos colaborativos a distância, que dificilmente seriam possí­veis fora do cenário da experimentação virtual.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Ivanderson Pereira da Silva, Universidade Federal de Alagoas

É Licenciado em Fí­sica, Especialista em Mí­dias na Educação, Mestre e Doutor em Educação. Atualmente é professor da Universidade Federal de Alagoas (UFAL), Campus de Arapiraca, atuando nos Cursos de Licenciatura em Fí­sica e Pedagogia. É professor permanente do Programa de Pós-graduação em Ensino de Ciências e Matemática da UFAL. É lí­der do Grupo de Pesquisa em Educação, Mí­dias, Tecnologias e Sociedade (GEEMTS) e, dentro dessa perspectiva, desenvolve estudos no campo do Ensino de Ciências e da Formação de Professores.

Luis Paulo Leopoldo Mercado, Universidade Federal de Alagoas

Professor Titular da Universidade Federal de Alagoas com atuação na graduação em Educação Fí­sica e Pedagogia e na Pós-Graduação (Mestrado e Doutorado em Educação). Bolsista Produtividade em Pesquisa 2 do CNPq. Doutor em Educação (PUC/SP, 1998), Mestre em Educação (UFSM, 1993), Especialista em Formação de Professores em Mí­dias na Educação (UFAL, 2010), Licenciado em Ciências Biológicas Licenciatura Plena (UFSM, 1989). Bacharel em Direito (CESMAC, 2012). Realizou Aperfeiçoamento em Formação em Tutoria Online pela Organização dos Estados Americanos (OEA/INEAM) e em Melhoria da Qualidade da Educação Básica pela UNESCO (UNESCO/OEA). Docente do Programa de Pós-Graduação em Educação da Universidade Federal de Alagoas. Lider do Grupo de Pesquisa Tecnologias da Informação e Comunicação na Formação de Professores Presencial e Online, certificado pelo CNPq

Referências

ARISTIZíBAL, D. et al. Uso de las NTIC para apoyar la enseñanza de la fí­sica básica para ingenieros: experiencia en la Universidad Nacional de Colombia sede Medellí­n. In: ENCUENTRO INTERNACIONAL VIRTUAL EDUCA, 14., 2013, Medellí­n. Anais"¦ Medellí­n, 2013.

BEVILAQUA, D. V. et al. Elusões virtuais: sobre o uso de objetos de aprendizagem para a exploração de ilusões de ótica em um museu. In: ENCONTRO DE PESQUISA EM ENSINO DE FíSICA, 12., 2010, íguas de Lindóia. Anais... íguas de Lindóia, 2010.

CALVO, I. et al. Laboratorios remotos y virtuales en enseñanzas técnicas y cientí­ficas. Ikastorratza e-Revista de didáctica, n. 3, 2008.

CARDOSO, S. O.; DICKMAN, A. G. Simulação computacional aliada í teoria da aprendizagem significativa: uma ferramenta para ensino e aprendizagem do efeito fotoelétrico. Caderno Brasileiro de Ensino de Fí­sica, v. 29, n. 2 (Especial), p. 891-934, out. 2012.

DANTAS, C. S. et al. Ensinar e aprender Fí­sica com apoio de recursos digitais: enfoque na aprendizagem significativa. Informática na Educação: teoria & prática, Porto Alegre, v. 17, n. 1, jan/jun. 2014.

DUSO, L. O uso de modelos no ensino de Biologia. In: ENCONTRO NACIONAL DE DIDíTICA E PRíTICA DE ENSINO, 16., 2010, Campinas, Anais... Campinas: Unicamp, . p. 432-441, 2012.

FEHSENFELD, K. M.; FERRACIOLI, L. A definição de objetos e eventos na modelagem de fenômenos relacionados í cinética dos gases utilizando o ambiente de modelagem qualitativa modelab. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FíSICA, 18., 2013, Vitória. Anais... Vitória , 2009.

FERRACIOLI, L. et al. Ambientes de modelagem computacional no aprendizado exploratório de Fí­sica. Caderno Brasileiro de Ensino de Fí­sica, v. 29, n. 2 (Especial), p. 679-707, out. 2012.

FERREIRA, J. C. A produção de ví­deos no ensino de ciências: o professor-autor e as tecnologias digitais. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DAS TIC NA EDUCAÇíO, 3., 2014, Lisboa. Anais... Lisboa: Instituto da Educação da Universidade de Lisboa, p. 742-747, 2014.

FERREIRA, J. C. Ficção cientí­fica e ensino de ciências: seus entremeios. Tese de Doutorado. Doutorado em Educação. Programa de Pós-Graduação em Educação. Universidade Federal do Paraná. 2016.

FIGUEIRA, J. Easy java simulations: modelagem computacional para o ensino de Fí­sica. Revista Brasileira de Ensino Fí­sica, v. 27, n. 4, 2005.

GARAGNANI, P. V. et al. Investigando o som em taças de cristal: uma experiência interdisciplinar. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FíSICA, 19, 2011, Manaus. Anais... Manaus, 2011.

GIORDAN, M. Computadores e linguagens nas aulas de ciência: uma perspectiva sociocultural para compreender a construção de significados. Ijuí­: Unijuí­, 2008.

GOMES, T.; FERRACIOLI, L. A investigação da construção de modelos no estudo de um tópico de Fí­sica utilizando um ambiente de modelagem computacional qualitativo. Revista Brasileira de Ensino de Fí­sica, v. 28, n. 4, p. 453-461, 2006.

GOMES, T.; FERRACIOLI, L. A utilização da modelagem computacional qualitativa no estudo do sistema predador-presa. Revista Brasileira de Informática na Educação, v. 13, n. 3, p. 51-58, set./dez. 2005.

GONÇALVES, L. J. et al. Textos, animações e ví­deos para o ensino-aprendizagem de Fí­sica térmica no ensino médio. Experiências em Ensino de Ciências, v. 1. n.1, p. 33-42, 2006.

GREIS, L. K. et al. Um simulador de fenômenos fí­sicos para mundos virtuais. RELATEC - Revista Latinoamericana de Tecnologí­a Educativa, v. 10, n. 1, 2011.

HECKLER, V. et al. Uso de simuladores, imagens e animações como ferramentas auxiliares no ensino/aprendizagem de óptica. Revista Brasileira de Ensino de Fí­sica, v. 29, n. 2, p. 267-273, 2007.

HEIDEMANN, L. A. et al. Ciclos de modelagem: uma proposta para integrar atividades baseadas em simulações computacionais e atividades exterimentais no ensino de Fí­sica. Caderno Brasileiro de Ensino de Fí­sica, v. 29, n. 2 (Especial), p. 965-1007, out. 2012.

HOHENFELD, D. P. A natureza quântica da luz nos laboratórios didáticos convencionais e computacionais no ensino médio. Tese de Doutorado. Programa de Pós-graduação em Ensino, Filosofia e História das Ciências. Universidade Federal da Bahia; Universidade Estadual de Feira de Santana. 2013

HUERTA, M.; PORTELA, J. M. Aplicación de los videojuegos serios con la metodologí­a "flipped classroom" para las prácticas de laboratorio. Revista Iberoamericana de Informática Educativa, n. 21, p 13-23, 2015.

JARDIM, M. I. et al. Medições de atributos de ondas em uma cuba por meio de um software. In: ENCONTRO DE PESQUISA EM ENSINO DE FíSICA, 12., 2010, íguas de Lindóia. Anais... íguas de Lindóia: Sociedade Brasileira de Fí­sica, 2010.

JIMÉNEZ-CASTILLO, G. et al. Desarrollo de un entorno personal de aprendizaje basado en un laboratorio remoto para el estudio de instrumentación electrónica. In. TICAI 2013-2014, , Universidade do Vigo: IEEE, Espanha, p. 91-100, 2014.

JING-SONG, W.; MU-FEI, X. Negative refraction in ferromagnetic materials under external magnetic field: a theoretical analysis. Chinese Physics B, v. 19, n. 5, 2010.

LONGHINI, M. D.; MENEZES, L. D. Objeto virtual de aprendizagem no ensino de Astronomia: algumas situações problemas propostas a partir do software Stellarium. Caderno Brasileiro de Ensino de Fí­sica, v. 27, n. 3: p. 433-448, dez. 2010.

LUCENA, G. L. et al. Laboratório virtual como alternativa didática para auxiliar o ensino de quí­mica no ensino médio. Revista Brasileira de Informática na Educação, v. 21, n. 2, 2013.

LUCERO, I. et al. Las TIC en la formación inicial docente de un profesorado de Fí­sica. In.: SILVA, J.; SALINAS, J. Innovando com TIC en la formación inicial docente: aspectos teóricos y casos concretos. Santiago de Chile: Enlaces, 2014. p. 99-116.

MACÊDO, J.A. et al. Simulações computacionais como ferramentas para o ensino de conceitos básicos de eletricidade. Caderno Brasileiro de Ensino de Fí­sica, v. 29, n. 1 (Especial), p. 562-613, set. 2012.

MAIA, L. da S.; FIREMAN, E. C. O problema do quicar da bola: um desafio de modelagem computacional para alunos de PIBIC-JR. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FíSICA, 18, 2013, Vitória. Anais... Vitória , 2009.

MELO, A. P. et al. Energydownnow: aprendendo fí­sica através de um jogo para controle de consumo elétrico. In: CONGRESSO DE INICIAÇíO CIENTíFICA DO IFRN: tecnologia e inovação no semiárido, 9., 2013, Natal. Anais"¦ Natal, 2013.

MIRANDA, M. S. et al. Objetos de aprendizagem no ensino de Fí­sica: usando simulações do Phet. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FíSICA, 19., 2011, Manaus. Anais... Manaus, 2011.

MONTEIRO, M. A. et al. Experimento controlado remotamente para o estudo da cinemática. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FíSICA, 20., 2013, São Paulo. Anais... São Paulo, 2013.

NIEVES, F. T. Simulador computarizado para promover el aprendizaje significativo de las leyes que rigen el comportamiento de los gases ideales. In: ENCUENTRO INTERNACIONAL VIRTUAL EDUCA, 14., 2013, Medellí­n. Anais"¦ Medellí­n, 2013.

OLIVEIRA, R. R.; FERRACIOLI, L. O estudo do movimento retilí­neo de três móveis a partir de uma atividade de modelagem computacional exploratória: uma aplicação no ensino médio a partir de módulos educacionais. In: ENCONTRO NACIONAL E PESQUISA EM EDUCAÇíO EM CIÊNCIAS, 8., 2011, São Paulo. Anais"¦ São Paulo, 2011.

OURIQUE, P. A. et al. Fotografando estrelas com uma câmera digital. Revista Brasileira de Ensino de Fí­sica, v. 32, n. 1, 2010.

PEREIRA, A. P. et al. Uma proposta para ensinar os postulados da mecânica quântica no ensino médio com o auxí­lio de um interferômetro virtual de Mach-Zehnder: um exemplo sobre o estado de polarização do fóton. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FíSICA, 19., 2011, Manaus. Anais... Manaus, 2011.

PEREIRA, J. G.; COSTA, R. P. A importância dos experimentos virtuais para o ensino de ciências. In: SEMANA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA , 4., 2011; JORNADA CIENTíFICA, 4., 2011, Bambui. Anais"¦ Bambui: IFMG - Campus Bambuí­, 2011.

PINHEIRO, A. F.; et al. Software de simulação: um recurso facilitador no processo de ensino aprendizagem de quí­mica no ensino médio. In: CONGRESSO NACIONAL DE EDUCAÇíO (EDUCERE), 12., 2015, Curitiba, Anais... Curitiba, p. 2042-2057, 2015

PINHEIRO, A. G. et al. Experimentando a Fí­sica Moderna no ambiente virtual: o interferômetro de Michelson. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FíSICA, 19., 2011, Manaus. Anais... Manaus, 2011.

RAMOS, A.; et al. Revisão sistemática de literatura: contributo para a inovação na investigação em Ciências da Educação. Revista Diálogo Educacional, v. 14, n. 41, p. 17–36, 2014

REBELLO, A. P.; RAMOS, M. G. Estudo de circuitos elétricos básicos por meio de uma unidade de aprendizagem: percepções de alunos do ensino médio. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇíO EM CIÊNCIAS, 7., 2009, Florianópolis. Anais"¦ Florianópolis, 2009.

REIS, T. H. et al. Ensinando conceitos de Fí­sica com sensores de movimentos. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE JOGOS E ENTRETENIMENTOS DIGITAL (SBGames), 13., 2014, Porto Alegre. Anais"¦ Porto Alegre, 2014.

RIBEIRO JUNIOR, L. A. et al. Simulação de experimentos históricos no ensino de fí­sica: uma abordagem computacional das dimensões históricas e empí­rica da ciência na sala de aula. Revista Brasileira de Ensino de Fí­sica, v. 34, n. 4, 2012.

RODRíGUEZ, L.M.; MAYARI, L. Diseño instruccional en simuladores de fí­sica. In.: SEMINARIO CONTENIDOS EDUCATIVOS DIGITALES Y COMUNIDADES DE APRENDIZAJE, 1., 2015, Ciudad de México. Anais... Ciudad de México, 2015.

SíNCHEZ, J. L.; ESPINOSA, M. P. La enseñanza y el aprendizaje de la fí­sica y el trabajo colaborativo con el uso de las TIC. RELATEC – Revista Latinoamericana de Tecnologí­a Educativa, v. 11, n. 1, p. 95-107, 2012.

SANTOS SOBRINHO, M. M.; BORGES, A. T. Aprendizagem sobre epidemias com simulações computacionais. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, v.3, n. 1, jan./abr. 2010.

SANTOS, R. C. M.; SOUZA, A. R. Ensino e aprendizagem do pêndulo na Graduação de Fí­sica: uma abordagem baseada em experimentos virtuais e na teoria dos estilos de aprendizagem. In: CONGRESSO IBEROAMERICANO DE DOCÊNCIA UNIVERSITíRIA, 7., 2012, Anais... Porto, Portugal. 2012.

SANTOS, R. C.; RAMOS, E. M. O ensino e aprendizagem do eletromagnetismo com a lousa digital interativa: novas possibilidades oferecidas pelas tecnologias digitais em sala de aula. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FíSICA, 20, 2013, São Paulo. Anais... São Paulo, 2013.

SANTOS, W. S. et al. Refração negativa: um estudo com geometria dinâmica. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FíSICA, 19., 2011, Manaus. Anais... Manaus, 2011.

SAVI, R.; ULBRICHT, V. R. Jogos digitais educacionais: benefí­cios e desafios. RENOTE - Revista Novas Tecnologias na Educação, v. 6, n. 2, dez., 2008.

SIEVERS JUNIOR, F. et al. Simulação do ambiente WebLab – um laboratório de acesso remoto educacional através de redes de Petri coloridas. SIMPÓSIO BRASILEIRO DE INFORMíTICA NA EDUCAÇíO, 22., 2011, Aracaju. Anais... Aracaju, 2011.

SILVA, I. P. O computador como ferramenta interativa e os objetos virtuais de aprendizagem na disciplina de Fí­sica numa escola pública. In.: ANADíO, B. P.; MERCADO, L. P.; MOURA, R. da S. Educação í distância: perspectivas, possibilidades e resultados. Maceió: Connead, 2009. p. 73-84.

SILVA, I. P.; MERCADO, L. P. Levantamento de dados acerca do tema "experimentação mediada por interfaces digitais" (2005 - 2015). Paidéi@, v. 10, p. 1-25, 2018.

SILVA, J. A. et al. Concepções e práticas de experimentação nos anos iniciais do ensino fundamental. Linhas Crí­ticas, v. 18, n. 35, 2012.

SILVA, T. Um jeito de fazer hipermí­dia para o ensino de Fí­sica. Caderno Brasileiro de Ensino de Fí­sica, v. 29, p. 864-890, 2012.

SIMÕES JUNIOR. F. et al. Fí­sica de plasma espacial utilizando simulação computacional de partí­culas. Revista Brasileira de Ensino de Fí­sica, v. 33, n. 1, 2011.

VERBENO, C. H. A modelagem computacional no ensino de Fí­sica: um estudo exploratório sobre o oscilador harmônico simples. Trabalho de Conclusão de Curso. Bacharelado em Fí­sica. Universidade Federal do Espí­rito Santo, Vitória, 2013.

VERBENO, C. H. et al. Investigação sobre integração de um módulo educacional sobre o sistema massa mola utilizando o ambiente de modelagem computacional SQRLab. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FíSICA, 19., 2011, Manaus. Anais... Manaus, 2011.

VERBENO, C. H. et al. Módulo educacional sobre conceitos de energia no Sistema massa-mola utilizando o ambiente de modelagem computacional semiquantitativa SQRLab. In: ENCONTRO DE PESQUISA EM ENSINO DE FíSICA, 12., 2010, íguas de Lindóia. Anais... íguas de Lindóia, 2010.

XAVIER, B. et al. Applets en la enseñanza de la Fí­sica. Enseñanza de las Ciencias, v. 21, n. 3, p. 463–472, 2003.

Downloads

Publicado

2019-01-14

Edição

v. 17 n. 1 (2019): Ensino & Pesquisa

Seção

Artigos

Licença

Uma vez aceito o texto, o autor autoriza sua publicação na Revista Ensino & Pesquisa, cedendo os direitos autorais e responsabilizando-se pela veracidade das fontes citadas e pelos créditos das citações.