MÉTODO MULTIMEIOS DE ENSINO DE FÍSICA: O ENSINO HÍBRIDO NO PRIMEIRO ANO DO ENSINO MÉDIO. Newton Flávio Corrêa Molina Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação (Mestrado Profissional) no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física. Orientador(es): Dra. Ana Maria Osório Araya Presidente Prudente Agosto, 2016 ii iii MÉTODO MULTIMEIOS DE ENSINO DE FÍSICA: O ENSINO HÍBRIDO NO PRIMEIRO ANO DO ENSINO MÉDIO. Newton Flávio Corrêa Molina Orientador(es): Dra. Ana Maria Osório Araya Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-Graduação (Mestrado Profissional) no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física. Aprovada por: _________________________________________ Dra. ANA MARIA OSORIO ARAYA _________________________________________ Dr. JOÃO RICARDO NEVES DA SILVA _________________________________________ Dra. NATALY CARVALHO LOPES Presidente Prudente Agosto, 2016 iv MODELO de FICHA CATALOGRÁFICA Molina, Newton Flávio Corrêa. M734m Método Multimeios de Ensino de Física : o ensino híbrido no primeiro ano do ensino médio / Newton Flávio Corrêa Molina. - Presidente Prudente : [s.n.], 2016 74 f. Orientadora: Ana Maria Osorio Araya Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências e Tecnologia Inclui bibliografia 1. Ensino de Física. 2. Ensino híbrido. 3. Metodologias ativas. I. Araya, Ana Maria Osorio. II. Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Ciências e Tecnologia. III. Título. v Dedico esta dissertação a todos apaixonados, preocupados ou interessados pelo ensino de Física. Aos professores da minha vida que me inspiraram e aos meus muitos alunos que me desafiaram a ensinar-lhes tal disciplina. Por fim, à minha família que entendeu a relatividade de meu tempo e me apoiou de todas as formas. vi Agradecimentos Agradeço à Comissão de Aperfeiçoamento de Pessoal do Nível Superior (CAPES) pelo apoio financeiro por meio da bolsa concedida, aos professores, coordenadores e orientadores pelos ensinamentos, à Sociedade Brasileira de Física (SBF) pela iniciativa de promover um programa em nível nacional visando qualificar os professores do Ensino Médio e Fundamental e, em especial, ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia (IFSP) pelo apoio logístico, cedendo o espaço físico, as turmas e a flexibilização do meu horário. De forma incomparável, agradeço a Deus, o criador de todos os saberes e o detentor de todo conhecimento. vii RESUMO MÉTODO MULTIMEIOS DE ENSINO DE FÍSICA: O ENSINO HÍBRIDO NO PRIMEIRO ANO DO ENSINO MÉDIO. Newton Flávio Corrêa Molina Orientadora: Dra. Ana Maria Osório Araya Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-Graduação (Mestrado Profissional) no Curso de Mestrado Nacional Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física O objetivo desta dissertação é relatar o desenvolvimento de um método de ensino de Cinemática para o Ensino Médio. Tal método foi baseado no uso de vários meios como: aulas expositivas, simuladores, robótica educacional, experimentos, leituras e jogos visando, além de desenvolver habilidades e competências destacadas no Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), contemplar os diversos Estilos de Aprendizagem. Semanalmente os alunos do primeiro ano do Ensino Médio participavam de um ciclo de atividades, gerenciadas por um Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA), após uma aula expositiva de 100 minutos. As aulas expositivas aconteceram, necessariamente, dentro do ambiente escolar, porém, as atividades foram realizadas presencialmente e/ou a distância. As atividades que foram realizadas no ambiente escolar contaram com o apoio de uma sala denominada sala Multimeios, com recursos tecnológicos e didáticos, para que os alunos pudessem desenvolver suas atividades individualmente ou em grupos. No AVA os alunos tiveram acesso ás propostas das atividades, exercícios, notas, vídeo- aulas e outros recursos comuns à Educação a Distância (EaD) tais como Fórum, Glossário, Livro Digital, Tarefa e outros. A avaliação do método indicou seu potencial e a necessidade de se desenvolver materiais para outros tópicos da física. Tal avaliação foi feita por meio de pré-testes, pós-testes e um questionário que coletaram informações sobre a reação e a aprendizagem dos alunos. Gerou- se então, um curso de Cinemática para o Ensino Médio com alguns diferenciais: aprendizagem ativa, personalização do ensino e maior aproveitamento do conteúdo apresentado. Este curso foi disponibilizado na internet através do AVA e um link para baixar os arquivos do Google Docs. Palavras-chave: Ensino de Física, Ensino Híbrido, Educação Ativa. viii ABSTRACT METHOD PHYSICS EDUCATIONAL MULTIMEDIA: TEACHING HYBRID MIDDLE EDUCATION FIRST YEAR The aim of this work is to report the development of a Kinematics teaching method for high school. This method was based on the use of diverse approaches such as lectures, simulations, educational robotics, experiments, readings and games, in order to help students to develop skills and competencies required in the National Secondary Education Examination (ENEM), and to address the different learning styles. Every week, after a lecture of 100 minutes, the first-year students undertook activities proposed in the Virtual Learning Environment (VLE). The lectures took place necessarily in the school environment, while the activities were conducted in person and / or online. The activities that were carried out in the school environment had the support of a Multimedia room with technological and educational resources so that students could perform their activities individually or in groups. Using VLE, students had access to the proposals of activities, exercises, their grades, video lessons and other resources commonly available for Distance Education such as Forum, Glossary, Digital Book, Assignments. The evaluation of the method indicated is potential and the need to develop materials for other Physics topics. This assessment was carried out through pre-tests, post-tests and a questionnaire that collected information about student learning and reactions. Then, it was developed, a high school Kinematics Course with some new features: active learning, personalized education and technology enhanced learning. This course was made available on the institutional VLE and a link to Google Docs files. Keywords: Physics Teaching, Hybrid Learning, Active Education. ix Lista de Abreviaturas AP Indicador de Aproveitamento ARCS Atenção, Relevância, Confiança e Satisfação AVA Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA). CAPES Comissão de Aperfeiçoamento de Pessoal do Nível Superior EaD Educação a Distância ENEM Exame Nacional do Ensino Médio IFSP Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo INEP Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais MOODLE Modular Object Oriented Distance Learning MCU Movimento Circular Uniforme MNPEF Mestrado Nacional Profissional de Ensino de Física PCNs Parâmetros Curriculares Nacionais PHET Physics Education Technology SBF Sociedade Brasileira de Física TICs Tecnologias da Informação e Comunicação UNESP Universidade Estadual Paulista Vm Velocidade Relativa, Encontro e Velocidade Média x Lista de Quadros Quadro 01: Estilos de aprendizagem de Felder 08 Quadro 02: Funcionalidades do Moodle versão 1.5.3 16 Quadro 03: Estratégias para escolha da origem do conteúdo 17 Quadro 04: Tipos de laboratórios e suas principais características 23 Quadro 05: Conteúdo programático do curso “Cinemática Multimeios” 26 Quadro 06: Atividades escolhidas para cada conceito 33 xi Lista de Figuras Figura 01: Visão geral do Ensino Híbrido 13 Figura 02: Esquema de Modelo de Rotação de Estações 14 Figura 03: Plataforma Moodle versão 2.5.1+ em operação no servidor do IFSP 16 Figura 04: Variedade de peças que compõem um kit Lego Mindstorm 18 Figura 05: Tela inicial do site https://phet.colorado.edu/pt/ 19 Figura 06: Tela do site Khan Academy mostrando o Perfil de newtofcmolina 20 Figura 07: Avatar que para ser conquistado exige um acúmulo de 50.000 pontos 21 Figura 08: Tela do site Ck12 que pode ser acessado em http://www.ck12.org 22 Figura 09: Acesso ao curso por meio de login e senha 29 Figura 10: Funcionalidades da sala virtual 29 Figura 11: Configurações do recurso Questionário 30 Figura 12: Tipos de questões que podem ser criadas no Banco de Questões 31 Figura 13: Laboratório Didático Multimeios 32 Figura 14: Ciclo de atividades em torno de um mesmo capítulo 33 Figura 15: Tipos de avaliações que os alunos foram submetidos 35 Figura 16:Modelo Multidimensional para Avaliação de Práticas de Ensino 38 Figura 17: Resultados quantitativos dos pré-testes e pós-testes 40 Figura 18: Atividades preferidas pelos alunos 44 xii Sumário Introdução 1 Capítulo 1 - Referencial Teórico 3 1.1 – Origem do tema: justificativa e relevância 6 1.2 – Objetivos 10 1.3 Conceitos e Ferramentas 10 Capítulo 2 - Metodologia e Desenvolvimento 25 Capítulo 3 - Descrição e Análise dos Resultados 35 3.1 Pré-testes e pós-testes 35 3.2 Avaliação – Reação 39 3.3 Curso de Cinemática Multimeios 45 Referências Bibliográficas 47 Apêndice A 51 Apêndice B 54 Apêndice C 60 Apêndice D 64 ANEXO I 67 ANEXO II 68 Introdução Sou professor de Física há mais de quinze anos no Ensino Médio e pré-vestibular. Atualmente sou professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP). Desde meus anos de Ensino Médio como estudante, tenho observado que a aprendizagem é mais efetiva quando o aluno tem uma postura mais ativa, ou seja, foram os projetos em grupo, as leituras individuais e a resolução de exercícios que me fizeram entender os conceitos apresentados pelos professores. Como professor, percebi que oferecer um número maior de aulas aos alunos não significa que estes aprenderão mais. Em vista de tudo isso, decidi repensar minha forma de ensinar e assim, encontrar um método que aliasse todos estes aspectos, garantindo um rendimento maior. Existem várias formas de se transmitir e de se aprender um conteúdo utilizando diversas ferramentas como: vídeos, textos, aulas expositivas, atividades lúdicas e muito mais. Por outro lado, a Física é uma disciplina multiface, o cálculo, a experimentação, os conceitos, as aplicações cotidianas são algumas delas. Então, seria possível decidir qual ferramenta e qual enfoque traria maior incremento de conhecimento aos alunos? Seriam estes todos iguais e aprenderiam da mesma forma? (SENO ; BELHOT, 2009; FELDER; SILVERMAN, 1988; ARAÚJO; ABIB, 2003; SALES, OLIVEIRA E PONTES, 2010) Para Molina (2015) ensinar não é simplesmente fornecer informação; deve-se refletir sobre o processo, o conteúdo e a interação entre este e o aluno. Dessa forma, simulações, jogos e atividades lúdicas devem proporcionar uma aprendizagem experiencial (relacionada ao cotidiano), ativa (construtivista) e interativa (sócio interacionista). O autor destaca também que tais práticas não substituem, mas complementam o método expositivo convencional. A apresentação da Física, através de diversos meios, proporcionará experiências sócio-culturais que, segundo Vygotsky (2001), unirão o cognitivo e o afetivo, organizando a consciência e levando à compreensão do pensamento. Para se ter um maior aproveitamento, deve-se exigir uma postura ativa por parte dos alunos e que o professor busque a personalização do ensino. Sendo assim, o ensino não pode se basear apenas em aulas expositivas, mas em diversas formas ou meios de se apresentar determinado conteúdo. Dando ao aluno a possibilidade de revisão e acompanhamento de notas no seu tempo e não apenas no tempo escolar. (HORN, STAKER e CHRISTENSEN, 2015; QUINTANA e FERNANDES, 2014; DOMÍNGUEZ et al,2013; VIDAL, 2002; ARAÚJO; ABIB, 2003)) 2 Tendo em vista que, na maior parte do tempo, os alunos são submetidos a aulas expositivas, qual seria a reação dos alunos a um método de ensino baseado no uso de experimentos, aplicativos, textos, exercícios, vídeos e outras atividades (Método Multimeios)? E qual seria a resposta dos alunos frente ao uso de um Ambiente Virtual de Aprendizagem e seus recursos dentro do ensino formal e presencial (Ensino Híbrido)? Assim, a presente dissertação tem como objetivo, além de desenvolver um curso de Cinemática para o Ensino Médio com alguns diferenciais, analisar as reações dos alunos frente ao uso de tecnologias e ferramentas comuns à Educação a Distância (EaD) e o uso de vários meios na apresentação dos conteúdos. Nesta dissertação será apresentada a origem do tema, as necessidades que justificam tal estudo, os objetivos do mesmo, os embasamentos teóricos, a descrição metodológica e a análise dos resultados. Também serão disponibilizadas algumas atividades propostas aos alunos, bem como testes e formulários que foram aplicados ao longo da pesquisa. Feedback: retorno, resposta ou crítica a algo que foi apresentado AVA: softwares que auxiliam o oferecimento de cursos via internet 3 Capítulo 1 Referencial Teórico Não é novidade o uso de atividades lúdicas na educação. Há muito tempo já se questiona o baixo aproveitamento por parte dos alunos em aulas puramente expositivas. Molina (2015) destaca alguns pontos positivos do uso de atividades lúdicas, dinâmicas de grupo, jogos e outros:  aumento da motivação e participação do aluno;  desenvolvimento do respeito e colaboração;  maior ganho cognitivo ao aluno;  necessidade de tomada de decisões;  aprendizado contínuo. As atividades lúdicas e experimentais visam, não só o incremento no conhecimento do aluno, mas também motivá-lo a estudar e se envolver com a Física, concordando com Bolliger, Supanakorn; Boggs (2010), que apontam a motivação e a falta dela como fatores decisivos para se manter o aluno focado em uma aula ou atividade educativa. Para se alcançar tal objetivo, as atividades devem seguir o modelo ARCS cuja sigla identifica as dimensões da motivação para a aprendizagem: atenção, relevância, confiança e satisfação (KELLER, 1983).  ATENÇÃO: é o pré-requisito para a aprendizagem, traduz a curiosidade do aluno;  RELEVÂNCIA: o aluno precisa acreditar que determinada atividade está ligada ao assunto a ser aprendido;  CONFIANÇA: possibilidade de um bom desempenho e sucesso;  SATISFAÇÃO: relação entre o esforço aplicado e o resultado alcançado. De acordo com Molina (2015), existe um número superior a 13.000 artigos na base de dados Science Direct relacionado ao tema práticas de ensino lúdicas, evidenciando assim sua relevância. 4 Para Seno e Belhot (2009), a tentativa de ensino sem respeitar os estilos de ensino e aprendizagem pode acarretar consequências desastrosas. Para os autores, cada aluno tem sua forma predileta de aprender: uns preferem aulas expositivas, outros, a leitura. Enquanto uns aprendem mais em grupo, outros encontram na solidão suas dúvidas contempladas. Felder e Silverman (1988) concordam com tal afirmação quando propõem uma organização destes estilos de aprendizagem em quatro grupos: sensorial-intuitivo, visual-verbal, ativo-reflexivo e sequencial geral. Cada um destes grupos será explicado posteriormente. Desta forma, a necessidade de se combinar o máximo de formas de ensino possível visando motivar, desenvolver o trabalho em grupo e incrementar os conceitos do aluno. Mas como oferecer uma gama de atividades de forma organizada? Como oferecer tantas atividades aos alunos? E os resultados, como armazená-los, analisá-los e divulgá-los? Algumas previsões destacam que, em 2019, 50% dos alunos do Ensino Médio, nos Estados Unidos, terão seus cursos on-line. Se estas previsões estiverem corretas, alguns questionamentos devem ser levantados a respeito da qualidade do ensino e da posição do Brasil nessa empreitada (HORN, STAKER e CHRISTENSEN, 2015). A princípio, o ensino on-line surgiu para solucionar problemas de mobilidade e escassez de profissionais. Porém, a velocidade e a qualidade na transmissão da informação deram a essa modalidade de ensino um horizonte mais amplo de possibilidades. A evolução da internet e de ferramentas de gerenciamento de conteúdos gratuitos e de qualidade e o acesso a aparelhos como tablets e smartphones também têm mostrado que o ensino on-line é uma realidade e não apenas uma opção (HORN, STAKER e CHRISTENSEN, 2015). Para Horn, Staker e Christensen (2015), o ensino on-line proporciona uma aprendizagem que pode ser acessada em qualquer momento, lugar, nível e em larga escala. Ele proporciona a possibilidade de revisões a qualquer momento e transforma a figura do professor, que antes era detentor da informação, em planejador, mentor, facilitador, tutor, avaliador e orientador, sem falar na personalização a custos acessíveis e a possibilidade de se ofertar matérias básicas para nivelamento e tópicos aprofundados para os alunos que possuem um ritmo mais acelerado de estudo. Neste último caso os autores destacam o questionamento de famílias americanas sobre alunos do Ensino Médio que poderiam adiantar créditos de matérias da faculdade. 5 Contudo, os custos de implementação, a falta de conhecimento dos professores, consequência do continuísmo, e a instabilidade no fornecimento de sinal de internet fazem do ensino on-line um desafio ou até mesmo uma utopia. As ações e os exemplos que Horn, Staker e Christensen (2015) trazem em seu livro são, em sua maioria de escolas americanas. E no Brasil, qual seria o tamanho do desafio? Seria possível imaginar um sistema de ensino de Física totalmente on-line tendo em vista as condições das escolas brasileiras? É preciso desenvolver um método de ensino de Física que não se torne refém da informática, sem deixar de desfrutar de suas vantagens. É necessário ensinar Física através de atividades multimídias síncronas e assíncronas, usando uma plataforma on- line, sem dar as costas para a tradicional aula expositiva nas quais o olho no olho pode ensinar, motivar e avaliar muito mais que alguns bytes de dados. Com estas características juntas espera-se um melhor aproveitamento por parte dos alunos, bem como uma postura mais ativa dos mesmos. Tanto as aulas expositivas quanto as atividades on-line visam ajudar os estudantes a aprender conhecimentos, aplicá-los de forma criativa e reflexiva, bem como desenvolver o pensamento crítico, a colaboração e a comunicação. Estes aspectos estão de acordo com o que Horn, Staker e Christensen (2015) destaca como aspectos positivos no Ensino Híbrido. Os mesmos autores refletem sobre o que motiva os alunos e concluem dizendo que o aluno quer ter sucesso e não experimentar o sabor do fracasso repetidas vezes, muito menos ver o ensino como uma corrida de obstáculos. O aluno quer também ter experiências sociais com seus amigos e professores. Atitude mais ativa dos alunos, acesso a dados acionáveis e feedback rápido, bem como trabalhos em grupo e trabalhos individuais são alguns aspectos do Ensino Híbrido, destacadas pelos autores. Tal modalidade de ensino será explicada com maiores detalhes. O principal aspecto do ensino presencial está no convívio entre os alunos e os professores. É neste ambiente que o professor deve motivar e desafiar seus alunos. É também neste ambiente que alunos ajudam alunos. A principal ferramenta do ensino on line é o AVA (Ambiente Virtual de Aprendizagem). Nele o professor é levado a ensinar por meio de atividades, o que exige uma postura mais ativa do aluno. Informações em forma de textos, vídeos e links ficam On-line: disponível na internet para acesso imediato por computador ou dispositivo similar Tablet: Computador portátil com tela sensível ao toque destinado, com formato de prancheta Smartphone: Telefone celular com muitas funções, entre elas acesso a internet e aplicativos 6 disponíveis a qualquer hora do dia. Uma aula expositiva pode ser gravada e disponibilizada para o aluno rever quando estiver fazendo suas tarefas, além do feedback em tempo real, visto que o próprio AVA corrige os questionários feitos pelos alunos e imediatamente fornece seu rendimento, erros, acertos e dicas. 1.1 - ORIGEM DO TEMA: JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA O ensino de Física, na forma como tem sido apresentado, tem provocado o desinteresse dos alunos. Por outro lado, observa-se na Física um grande potencial de aplicação no cotidiano do aluno. Deve-se então questionar que tipo de ênfase tem sido dada ao conteúdo (cálculo, conceito ou aplicabilidade) e como este conteúdo tem sido apresentado. Oliveira (2013) destaca como principais dificuldades para o ensino de física, além do adestramento exigido pelos vestibulares, o despreparo dos professores frente a aulas interdisciplinares, contextualizadas ou relacionadas à história da física, destaca também as dificuldades de se implantar metodologias e conteúdos inovadores e o formalismo matemático. Para o autor, a escassez de atividades extraclasse, os métodos tradicionais ineficazes e falta de livro texto adequado são algumas das causas do baixo rendimento dos alunos. As dificuldades para se usar os laboratórios, minimizando o uso de tecnologias de informação e comunicação, podem causar deficiências cognitivas dos alunos e uma pré-disposição negativa dos alunos. Araújo e Abib (2003) concordam e observam que a Física pode ser trabalhada de diversas formas: por meio de um tratamento matemático, trabalhando conceitos, utilizando aplicações práticas, partindo de um embasamento histórico e outros. Destacam ainda alguns parâmetros esperados no ensino de física: ênfase matemática, grau de direcionamento nas atividades, utilização de novas tecnologias, relação com o cotidiano e construção de equipamentos. A tecnologia e a informação estão cada vez mais próximas no dia a dia das pessoas. Porém, no ensino de Física, isso não tem se mostrado uma realidade e sim um desafio. (HECKLER, SARAIVA e OLIVEIRA FILHO, 2007) Bytes: composição de oito Bits que, por sua vez, significa a menor unidade de informação de um computador Ensino Híbrido: modelo de educação que mistura recursos on-line e off-line, mesclando assim a EaD e o ensino tradicional Horn, Staker e Christensen (2015) 7 O desafio em aliar esse mundo tecnológico e atraente ao mundo monótono (do ponto de vista de alguns alunos) do ensino da Física está relacionado não só à falta de vontade dos professores, mas também ao continuísmo e ao despreparo destes. (CAMARGO et al, 2008, VERASZTO et al, 2009a, 2012) Deve-se pensar também nas habilidades do aprendiz, nas diferenças entre eles e numa educação voltada aos conteúdos que se apliquem ao seu cotidiano (BARROS, 2016; MOITA, VERASZTO e CANUTO, 2011; VERASZTO, 2009b). O uso da tecnologia não pode ser tomado como uma solução única e salvadora. A tecnologia apresenta prós, mas também contras. Por exemplo, a falta de energia ou a interrupção no fornecimento do sinal de internet pode prejudicar uma aula e o andamento do conteúdo, sem falar em problemas em hardwares e softwares. Em seu artigo, Sales, Oliveira e Pontes (2010) conclui que atividades diferenciadas como o uso de experimentos e simulações é uma necessidade urgente para o ensino de Física. Tanto alunos como professores acreditam que a física experimental tem cada vez mais desaparecido das escolas por motivos financeiros ou por falta de incentivo. Assim, experimentos Físicos e aulas expositivas não podem perder sua importância nessa busca pela inovação e atualização dos processos de ensino- aprendizagem. Na verdade, o ideal é aliar essas diversas formas de ensino através do Ensino Híbrido, unindo práticas utilizadas no ensino tradicional presencial e no Ensino a Distância (EaD). A pesquisa de Oliveira (2013) indica que a falta de laboratório, equipamentos e boas instalações, dentre outros aspectos, são responsáveis pela evasão no Instituto Federal de Goiás. Destaca também a fala de alguns alunos que dizem necessitar de aulas mais detalhadas e de nivelamento dos conteúdos anteriores. Enquanto as propostas de inovação na educação exigem uma postura mais ativa do aluno, as tradicionais aulas expositivas aceitam um aluno mais passivo. Novas metodologias devem integrar aspectos passivos e ativos da educação, tendo em vista que os alunos não estão preparados para a autonomia exigida na educação puramente ativa. Em outras palavras, a aula expositiva deve trazer conceitos, dicas, resumos, exercícios resolvidos e acima de tudo motivar e dar segurança ao aluno. Enquanto que o Hardwares: Equipamento ou aparatomecânico. É a parte física do computador Softwares: Sequência de instruções e conjuntos lógicos que formam um programa ou aplicativo de computador 8 desenvolvimento de uma maior autonomia, além da retomada de assuntos visando uma maior compreensão e fixação dos mesmos, deve ficar a cargo de atividades extraclasse. A escola atual não se preocupa com a customização e diferenciação do ensino, mas sim com a padronização. Esse é um modo monolítico e industrial de se ensinar, de modo que os estudantes são divididos e agrupados em séries como se o fato de se ter a mesma idade significa que dois alunos aprendam da mesma forma, dando assim lugar para o tédio de quem entendeu rapidamente e a frustração de quem não tem aptidão para aquele conteúdo (HORN, STAKER e CHRISTENSEN, 2015). Os alunos possuem diversas formas de aprendizagem, o que Felder e Silverman (1988) chamam de estilos de aprendizagem. O Quadro 01 mostra um resumo destes estilos. Quadro 01 – Estilos de aprendizagem de Felder (Felder, 2088) Estilos de Aprendizagem Características Recepção Visual Figuras, símbolos, gráficos e mapas. Verbal Palavra falada ou escrita Organização Racional Do particular ao geral Intuitivo Do geral ao particular Processamento Ativo Situações concretas Reflexivo Análise mental Compreensão Sequencial Conteúdo em sequência lógica Global Visão do conjunto Enquanto alguns autores acreditam que a proposta didática deve ser compatível com o Estilo de Aprendizagem do aluno, Felder (1988) defende que os cursos devem ser balanceados para não favorecer um ou outro, mas sim contemplar o máximo de estilos. Não se pode deixar de destacar os desníveis encontrados nas salas de aula, ou seja, alunos vindos de realidades diferentes, com carga horária e conteúdos desiguais não podem ser tratados de forma massiva. E mesmo que seja feito um nivelamento nas matérias que são base para a Física como Matemática e Português, no primeiro conteúdo apresentado, um novo desnível será observado. Por outro lado, o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) norteia a grade curricular e a metodologia da maioria das escolas. Lamentavelmente, o ENEM tem sido usado como uma espécie de ranking para as escolas privadas e públicas, desvirtuando assim seu objetivo inicial. Sendo assim, uma proposta pedagógica não pode deixar de contemplar tal matriz, que pode ser observada no Anexo II (BRASIL, 1999). O desenvolvimento de Habilidades e Competências não é trivial. Perrenoud, Thurler e Macedo (2002) definiu competências da seguinte forma: 9 Define-se uma competência como a aptidão para enfrentar uma família de situações análogas, mobilizando de uma forma correta, rápida, pertinente e criativa, múltiplos recursos cognitivos: saberes, capacidades, micro competências, informações, valores, atitudes, esquemas de percepção, de avaliação e de raciocínio. (PERRENOUD, THURLER, MACEDO, 2002, p. 19) Em concordância com as competências e habilidades exigidas no ENEM (Anexo II) está o sonho de todo educador: ensinar para a vida. A escola deve preparar alunos que pensem, que tomem decisões, que saibam expressar o que pensaram e decidiram, que saibam trabalhar em grupo sem perder sua autonomia. Este é o tamanho do desafio apresentado àquele que pretende repensar o ensino de Física. Deste modo, observa-se o caráter prático e aplicável de tais competências, observa-se também o número de recursos cognitivos necessários para se atingi-las. Percebe-se então a necessidade de se trabalhar a Física por meio de múltiplas formas, ou seja, aulas expositivas, experimentos, jogos, leituras, vídeos, simuladores computacionais e outras. Para se contemplar todos estes aspectos, além da necessidade de se cumprir com um conteúdo programático extenso e uma carga horária mínima, é necessária uma metodologia diferenciada com aulas expositivas e atividades extraclasse. Tal metodologia deve satisfazer as necessidades do aluno, as particularidades da Física, as exigências do ENEM e superar as dificuldades e desafios encontrados nos processos de ensino e aprendizagem. Faz-se necessário repensar a forma atual de ensino e propor uma metodologia multimeios (aulas expositivas, vídeos, textos, experimentos, etc.) gerenciada de forma on line, dando ao aluno a possibilidade de aprender no seu ritmo e ter seu estilo de aprendizagem contemplado. O aluno poderá então conhecer uma Física que é mais do que apenas fórmulas e contas, e sim conceitos, experimentos e aplicações para o seu cotidiano. Esta metodologia será mais bem explicada adiante. 1.2 – Objetivos O objetivo principal deste trabalho é observar e analisar as reações dos alunos frente a um método de ensino de Física inovador que exige dos alunos, em alguns momentos, uma postura mais ativa e em outros, uma postura mais passiva. Para tal, tem-se como objetivos específicos: 10 1) Formatar um curso de Cinemática para o Ensino Médio baseado no uso de vários meios como aulas expositivas presenciais e a distância, experimentos, interpretação de vídeos e textos, simuladores e jogos. 2) Criar uma sala virtual em um Ambiente Virtual de Aprendizagem para compartilhar e gerenciar, de forma sequencial, todo conteúdo do curso: atividades, questionários, roteiros de experimento, vídeo-aulas, links de apoio, diário de notícias e outros. O AVA terá como função também receber as postagens dos trabalhos dos alunos e suas interações em Fóruns e Caixas de Mensagem, bem como dar a estes um feedback imediato de suas notas e proporcionar revisões no tempo do aluno. 3) Preparar um ambiente físico, denominado Sala Multimeios, dividido em estações de trabalho e equipado com computadores, kits de robótica, kits experimentais, literaturas, aparelhos multimídia, acesso à internet e tudo que for necessário para que o aluno possa realizar as mais diversas atividades propostas no AVA. Com base nos resultados obtidos, pretende-se discutir a importância do uso das aulas expositivas em conjunto com outros elementos, frente às imposições feitas pelos concursos vestibulares. 1.3 Conceitos e Ferramentas Entende-se por ensino tradicional o conjunto composto por professor, aluno e conteúdo, todos no mesmo lugar e ao mesmo tempo se relacionando de tal forma que o professor transmite o conhecimento ao aluno. Nesta relação o aluno tem uma postura passiva, enquanto que ao professor cabe decidir o que e como o aluno deve aprender. É neste ambiente que as diferenças entre os alunos são esquecidas e o que prevalece é a padronização do ensino (HORN, STAKER E CHRISTENSEN, 2015). Na maioria dos cursos de Ensino Médio, a transmissão do conteúdo ocorre por meio de palestras, ou melhor, aulas expositivas. A escola é o lugar onde acontece a educação, ou seja, o aluno de forma passiva recebe o conhecimento vindo do professor. A relação entre aluno e professor é vertical, o professor detém a metodologia, o conteúdo, a avaliação e a forma de interação. (MIZUKAMI, 1986) 11 Domínguez et al (2013) observaram em sua pesquisa que alunos participantes de experiências lúdicas não tiveram boa pontuação em avaliações escritas. A aula expositiva, as listas de exercícios e as avaliações escritas não podem ser substituídas por atividades lúdicas. Para Vidal (2002) o compartilhamento do mesmo espaço entre professor e aluno favorece o intercâmbio de ideias, conhecimentos e avaliações, funcionando como elemento motivador. No ambiente escolar, o professor pode perceber o grau de atenção do aluno e este pode dar suas opiniões em tempo real. O professor é detentor do saber e sua relação com o aluno envolve não só aspectos profissionais, mas também afetivos. O ensino on-line, em escolas americanas, surgiu com o intuito de baratear o ensino, oferecer uma alternativa para se recuperar notas e tempo perdidos. No Brasil, a iniciativa surgiu no oferecimento de Cursos Livres, em seguida Especializações e posteriormente Graduações. No Ensino Médio, porém, pouco se fala na implementação deste tipo de iniciativa porque as crianças do Ensino Médio necessitam de um lugar seguro e de supervisão para estudarem. De acordo com Horn, Staker e Christensen (2015), os alunos querem um local para se reunir e ter a supervisão de um professor. A Educação à Distância (EaD) acontece quando mestre e aprendiz estão em lugares diferentes, o que, segundo Moore e Kearsley (2007), exige técnicas e tecnologias especiais. Assim, de um lado tem-se o aspecto positivo do uso da tecnologia na construção do conhecimento e, de outro, o perigo da frieza e da falta de afetividade nos relacionamentos desenvolvidos a distância. Com a tecnologia, o ensino não fica restrito à sala de aula. Há um rompimento de fronteiras e o ensino se estende para o ambiente de trabalho, lazer ou doméstico. Outra vantagem destacada por Quintana e Fernandes (2014) diz respeito ao processo de avaliação que, com o uso da tecnologia, pode ser contínuo e não restrito a poucas avaliações. O autor do estudo também destaca que a comunicação entre aluno e professor fica documentada e coloca a autonomia e postura ativa do aluno como pontos positivos da EaD. De posse de tudo isso, fica claro que a EaD exige certo grau de maturidade por parte do aluno. Em se tratando do primeiro ano do Ensino Médio, não se espera essa maturidade. Daí a necessidade de se aliar as vantagens da EaD com a figura presente do professor não só como mediador, mas também como líder e motivador. 12 A busca por um ensino personalizado e ao mesmo tempo possível de se implantar em escolas com um grande número de alunos por turma levou à criação do Ensino Híbrido. Assim como é observado em cursos de graduação EaD, onde polos presenciais são necessários, lojas virtuais também têm oferecido aos seus clientes estruturas físicas que, na maioria dos casos, sevem como showroom(1). O Ensino Híbrido nada mais é do que o uso das ferramentas on-line nos espaços físicos das escolas ou em outros espaços, porém, o uso dessas ferramentas deve estar relacionado ao ensino formal. Sendo assim, algum elemento de controle por parte do aluno se faz necessário, como por exemplo o tempo, o lugar, o caminho e/ou o ritmo (HORN, STAKER E CHRISTENSEN, 2015). Uma das principais fraquezas do ensino tradicional é o formato industrial e a divisão em séries, enquanto que o ideal seria que a evolução do aluno fosse personalizada. Isso demandaria um grande número de professores para acompanhar seus alunos de forma particular (HORN, STAKER E CHRISTENSEN, 2015). O Ensino Híbrido vai absorver as principais características do ensino presencial como afetividade e a linguagem corporal e alguns aspectos da EaD como, por exemplo, a personalização do ensino e o uso das Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs). A figura 01dá uma visão geral das modalidades de ensino que se enquadram no Ensino Híbrido. (1) Showroom:Espaço físico destinado a exposição de produtos, serviços e entretenimento 13 Figura 01: Visão geral do Ensino Híbrido Fonte: Horn, Staker e Christensen (2015) O ensino Híbrido é uma modalidade de ensino que absorve características do ensino on-line e do ensino presencial. Os modelos de rotação dão uma maior dinâmica para o tempo de aula, já que, dentro de um mesmo horário o aluno participa de diversas atividades, ou seja, cada estação de trabalho oferece ao aluno uma proposta de trabalho diferente, mas visando o mesmo conceito ou conteúdo. Os modelos Flex e À la Carte, citados na figura, dão ao aluno uma maior autonomia quando possibilidade a escolha do conteúdo a ser aprendido. Este trabalho foi baseado no modelo Rotação por Estações. A rotação em si não é algo novo, o que surge como novidade é que dentro das atividades pelo menos uma é on-line. Horn, Staker e Christensen (2015) destacam vários exemplos de escolas americanas que tiveram um bom crescimento após adotarem esse modelo em salas do Ensino Fundamental e Médio. Os exemplos de modelos de Rotação por Estações mostram atividades desenvolvidas em pequenos grupos, individualmente em computadores e aulas expositivas com auxílio do professor dentro de um mesmo local, como na Figura 02. 14 Figura 02: Esquema de Modelo de Rotação de Estações Fonte: Horn, Staker e Christensen (2015) Outro modelo que contribuiu para este trabalho foi o Modelo Virtual Enriquecido, no qual o aluno aprende, principalmente, através de atividades e tutorias on-line. Neste modelo, as aulas expositivas presenciais são opcionais ou definidas de acordo com o aproveitamento do aluno nas atividades on-line, servindo como suplementação a tais atividades. No presente caso, as atividades extraclasse foram ofertadas aos alunos para serem desenvolvidas no AVA, como no modelo Virtual Enriquecido, porém as aulas presenciais eram obrigatórias, independente do rendimento dos alunos no AVA. Uma vantagem do Modelo Rotação por Estações é que, por ser um modelo Híbrido, ele não causa muitos impactos na estrutura física da instituição, orçamento e filosofias tradicionais. Em contrapartida (HORN, STAKER E CHRISTENSEN, 2015) tais inovações híbridas no ensino costumam ser mais complexas pois os professores, além de dominarem aspectos da antiga metodologia, deverão aprender algo novo. AmbientesVirtuais de Aprendizagem (AVA) são sistemas computacionais criados para gerenciar as interações entre as pessoas e os conteúdos, favorecendo o processo de ensino e aprendizagem. É no AVA que conteúdo, mídias, linguagens e recursos são organizados e disponibilizados aos alunos. É também neste ambiente que ficam registradas as interações dos alunos como avaliações e construções coletivas, estimulando o acompanhamento da trajetória do discente. As principais ferramentas disponibilizadas nos AVAs são: e-mails, fóruns, conferências, bate-papos, arquivos de textos, wikis, blogs e outros. É através dos registros dessas interações que é feita a combinação entre as modalidades on-line e presencial, ou seja, o professor pode acompanhar o 15 desenvolvimento de cada estudante e tomar atitudes como atividades extras, aulas de acompanhamento ou até mesmo fazer ajustes em suas aulas expositivas. Neste trabalho foi feita uma breve comparação entre alguns AVAs, como por exemplo Moodle, Edmodo e Google Classroom. Além das vantagens observadas no Moodle como organização, ferramentas e disponibilidade sem custos, o IFSP já disponibiliza o Modular Object Oriented Distance Learning (Moodle). Uma opção que foi empregada no início da pesquisa foi o Google Drive, mas, apesar de ser útil na produção e armazenamento de algumas mídias, ele não organiza o andamento das aulas e notas de forma adequada. A usabilidade, ergonomia, confiabilidade, acessibilidade e interação, além dos aspectos pedagógicos fazem do AVA uma ótima ferramenta de avaliação. Padilha, Vieira e Domingues (2014) destacam também o aspecto intuitivo no uso, a disponibilidade da barra de navegação e o layout da tela como fatores de satisfação do usuário. O Moodle começou a ser desenvolvido em 2001 por Martin Dougiamas e é uma plataforma que pode ser instalada, usada e modificada gratuitamente. Sua principal função é o gerenciamento de aprendizagem e o trabalho colaborativo. Suas principais vantagens são: uma estrutura modular, com ampla comunidade de desenvolvedores, grande quantidade de documentação, disponibilidade, escalabilidade, facilidade de uso, interoperabilidade, estabilidade e segurança (PADILHA, VIEIRA e DOMINGUES., 2014). Segundo Legoinha, Pais e Fernandes (2006) a primeira versão surgiu em 1999 com uma abordagem sócio construtivista. Eles concordam com vantagens descritas acima como o desenho modular e o código aberto. Segundo os autores, a versão 1.5.3 conta com milhares de utilizadores e developers e tradução para mais de 73 línguas. O Quadro 02 mostra algumas de suas funcionalidades. Fórum: É uma ferramenta usada em EaD para promover a discussão colaborativa entre os participantes de um curso Wiki: Conjunto de páginas que podem ser visitadas e editadas por várias pessoas. Muito usada em EaD para produções colaborativas Blog: Site simplificado de divulgação de informações que permite atualizações rápidas Edmodo: É uma rede de aprendizagem social livre. Pode ser classificado também como um microblog com fins educacionais baseado no Facebook Developers: São desenvolvedores que contribuem e atualizam o Moodle de forma voluntária 16 Quadro 02 – Funcionalidades do Moodle versão 1.5.3 FUNCIONALIDADE DESCRIÇÃO Fórum Ferramenta de discussão podendo receber anexos como textos, imagens e vídeos Trabalho Aqui o professor pode comentar e avaliar trabalhos submetidos pelos alunos Chat Ferramenta de comunicação síncrona que pode ser agendada de acordo com a necessidade Referendo Muito usada para se obter a opinião ou até mesmo a inscrição dos alunos em determinada atividade Diálogo Comunicação privada entre dois participantes Glossário Permite a criação de dicionários com textos, imagens e links que podem ser comentados e avaliados Lição Componente interativa de avaliação onde o progresso do aluno depende de suas respostas Teste Através desta ferramenta o professor pode criar questões de verdadeiro ou falso, múltipla escolha, resposta curta ou numérica que podem ser corrigidas automaticamente e ter os dados armazenados Questionário Conjunto de questões no formato de uma avaliação, feito a partir de um banco de questões Wiki Ferramenta utilizada para a construção de textos com elementos multimídia de forma colaborativa O IFSP campus Votuporanga mantém, em seu servidor, uma versão mais atual do Moodle com algumas turmas e cursos pré-estabelecidos. Cabe aos professores interessados em usar tal plataforma, inserir suas atividades e administrar seus cursos. A Figura 03 mostra a tela inicial do AVA implementado e mantido pelo IFSP. Figura 03: Plataforma Moodle versão 2.5.1+ em operação no servidor do IFSP 17 O AVA é apenas um gerenciador de cursos, ou seja, o conteúdo do curso deve ser adquirido ou produzido. Existem vantagens e desvantagens na produção ou compra de conteúdo. Algumas estratégias devem ser analisadas para se decidir a origem do material ou conteúdo propriamente dito. O Quadro 03 lista estas estratégias, seus pontos fortes e fracos conforme Horn, Staker e Christensen (2015). Quadro 03: Estratégias para escolha da origem do conteúdo ESTRATÉGIA DESCRIÇÃO PONTOS FORTES PONTOS FRACOS Faça você mesmo Desenvolvimento de material próprio - baixo custo - controle sobre a qualidade - preserva o papel do professor como conteudista - demanda tempo - qualidade inferior - tem um custo significativo Um fornecedor externo Único fornecedor externo - confiabilidade - simplicidade - baixa personalização - alto custo Múltiplos fornecedores Combinação entre material próprio, fornecedores externos e um sistema unificador - personalização - custos - desorganização do conteúdo - retrabalho Rede facilitada Conjunto de mini palestras, avaliações e gráficos do progresso dos alunos - hiperpersonalização - acessibilidade - conteúdo extremamente modular Neste trabalho foram utilizadas algumas estratégias como Múltiplos fornecedores de conteúdo (Youtube e Phet Colorado) e Redes Facilitadoras (Khan Academy e Ck12). Quanto à tecnologia na educação, seu emprego tem sido um tema discutido há muito tempo. Em algumas publicações, ela aparece como ferramenta de mudança e transformação individual, percepção de mundo, valores e atuação social. (BRASIL, 1998, p.136) A robótica é um importante exemplo do uso da tecnologia na educação. Ao usar a programação e as montagens robóticas, os alunos aprimoram suas habilidades de raciocínio lógico e criatividade na resolução de problemas. Youtube: Site de compartilhamento de vídeos Phet Colorado: Projeto educacional que disponibiliza, em um site, diversas simulações interativas Khan Academy: Organização não governamental que, por meio de um site, disponibiliza exercícios e vídeo-aulas de várias matérias Ck12: Site sem fins lucrativos que disponibiliza vídeo-aulas, exercícios e simulações Hands-On: Refere-se à expressão “mão na massa” ou “aprender fazendo” 18 Além disso, de acordo com os quatro pilares da educação, segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), “Aprender a conhecer”, “Aprender a fazer”, “Aprender a viver com os outros” e “Aprender a ser” (Brasil, 1998, p.175), percebe-se que o aluno deve ter papel mais ativo na construção de sua aprendizagem. Para se juntar todos estes aspectos, a ferramenta ideal é o Kit LEGO MINDSTORM, que além de versátil e de fácil manuseio, possibilita qualquer montagem ou reprodução de experimento, pois tem uma grande quantidade de componentes, motores e sensores, sendo que a aplicação dessas montagens no ensino de Física depende da criatividade. A Figura 04 mostra a variedade de peças que compõem um destes kits. Figura 04: Variedade de peças que compõem um kit Lego Mindstorm Fonte: http://www.lego.com/en-us/mindstorms/products/31313-mindstorms-ev3 Calderon (2016) concorda com a eficácia do uso do LEGO MINDSTORM no ensino de conceitos de engenharia e destaca que o conjunto de sensores, motores e o módulo programável permite a construção de robôs programáveis e autônomos. Sendo assim, seu uso no ensino de Física pode ser uma excelente alternativa, podendo-se montar diversos experimentos físicos. (Silva, 2008) Sendo assim, espera-se da robótica educacional uma motivação para o aluno se dedicar aos estudos. Nas palavras de Moreno, (apud Arantes, 2016) "Integrar o que amamos com o que pensamos é trabalhar, de uma só vez, razão e sentimentos; supõe Lego Mindstorm: Linha de brinquedo Lego, voltada para educação tecnológica 19 elevar estes últimos à categoria de objetos de conhecimento, dando-lhes existência cognitiva, ampliando assim seu campo de ação." (MORENO, apud ARANTES, 2016) Silva et al.(2015) condiciona a modernização pedagógica ao uso do computador, o que pode parecer uma visão muito simplista. Seu artigo destaca a importância do uso de simuladores virtuais disponíveis na internet. Destaca também que, com o apoio de roteiros, o aluno pode observar e compreender melhor os conceitos vistos na sala de aula. A maioria dos simuladores virtuais utilizados nessa pesquisa foram os Phet, desenvolvidos na Universidade do Colorado situada na cidade de Bouldere, Estados Unidos. De certa forma, os simuladores podem ser considerados superiores a experimentos reais, pois são desenvolvidos para situações ideais, não sofrendo assim influências indesejáveis como o atrito, por exemplo. Segundo Silva et al (2015), a página Phet foi criada inicialmente para o ensino de Física, daí o nome Physics (Física) Education (Educação) Technology (Tecnologia), ou PHET. Posteriormente outras matérias foram incluídas. Além das simulações que podem ser executadas e baixadas, também estão disponíveis alguns roteiros gratuitamente. A Figura 05 mostra a tela inicial do site https://phet.colorado.edu/pt/. Figura 05: Tela inicial do site https://phet.colorado.edu/pt/ Fonte: https://phet.colorado.edu/pt/. Outra forma interessante de se utilizar o computador e a internet como ferramentas de ensino são as plataformas educacionais. Um exemplo é a Khan Academy que teve seu 20 início em 2014 com Sal Khan dando aulas de matemática para seus parentes por meio de tutoriais no YouTube. Com o tempo, Khan desenvolveu uma plataforma completa com tutoriais, exercícios, mini palestras e mapas de conhecimento que podem controlar o progresso do aluno. Por ter um código aberto, voluntários de todo o mundo podem contribuir e acrescentar conteúdos. Hoje a plataforma contém mais de 100 mil exercícios e uma coleção crescente de mini palestras de diversas matérias e em vários idiomas. (Medeiros; Moura, 2011). A fundação Lemann é a responsável pelas traduções e dublagens aqui no Brasil. Pessoas no ramo da dublagem, como Wendel Bezerra, formam essa equipe para se ter um trabalho de qualidade. No site é possível aprender desde matérias do Ensino Fundamental e Médio até matérias como Lógica de programação, Economia e alguns tópicos do Ensino superior. A Figura 06 mostra uma das telas do site que pode ser acessado pelo endereço pt.khanacademy.org. Figura 06: Tela do site Khan Academy mostrando o Perfil de newtofcmolina Fonte: https://pt.khanacademy.org/ A plataforma se baseia em exercícios e vídeo-aulas com a resolução de exercícios e teorias. Ela oferece também textos com as teorias das matérias oferecidas. Com uma dinâmica atraente, crianças podem obter pontos, de acordo com sua evolução, e trocá-los por incrementos em seus avatares (Figura 07). Além disso, existem alguns prêmios especiais como medalhas que estimulam os alunos a assistirem as vídeo-aulas. A impressão de que o aluno está em um jogo é clara e torna o processo mais prazeroso. Para Lee e Hammer (2011), o sucesso dos jogos em ambientes sociais tem estimulado educadores a repensarem suas estratégias de ensino. 21 Figura 07: Avatar que para ser conquistado exige um acúmulo de 50.000 pontos Fonte: https://pt.khanacademy.org/ O avanço do aluno em atividades mais complexas depende de seu desempenho em níveis inferiores de atividades numa lógica conhecida como mapa de conhecimento (Knowledge map). O Perfil do aluno, além de mostrar seus avatares conquistados, exibe suas estatísticas com frequência de acesso e acertos. Professores e pais podem controlar o desempenho e envolvimento do aluno por meio de gráficos e tabelas geradas no próprio site. Outra ferramenta com aplicações parecidas é a Ck12. Foi desenvolvida por uma fundação sem fins lucrativos da Califórnia. Sua missão é reduzir os custos na produção de material didático para os Estados Unidos e para o mundo através de textbooks que podem ser impressos. O Ck12 é um grande canal de código aberto que gerencia conteúdos, alunos e turmas. A filosofia do grupo é dar uma educação de boa qualidade a todas as crianças de forma igualitária, respeitando as diferenças das pessoas. A equipe de desenvolvimento é composta por administradores, autores, fundadores e parceiros (Google, Apple, Amazon, Microsoft e outros) que contribuem gratuitamente. Uma grande desvantagem, comparado ao KhanAcademy, é que ainda não possui tradução para o português e não envolve os alunos na busca por pontos e avatares. Um diferencial é o oferecimento de simulações. A figura 08 mostra a tela inicial do site Ck12. Knowledge map: Ferramenta que detalha visualmente o que se aprendeu de um universo de assuntos 22 Figura 08: Tela do site Ck12 que pode ser acessado em http://www.ck12.org Fonte: http://www.ck12.org Outra ferramenta indispensável ao ensino de Física é o uso de textos, vídeos, filmes e animações interativas que, segundo Bates (2005), são classificados como multimídia digital. No caso específico dos vídeos, quando não há interação entre quem transmite e quem recebe a mídia, esta é denominada “de único caminho”. O autor classifica ainda o uso de vídeos e filmes como tecnologia assíncrona, pois a transmissão não ocorre ao vivo como em uma videoconferência. E ressalta que estas mídias não substituirão a presença do professor por ter este a possibilidade de personalizar o ensino, motivar o aluno e oferecer um ensino menos formal e mais afetivo. O uso de vídeos sempre foi uma forma moderna de se ensinar. A linguagem audiovisual tem a capacidade de atingir vários sentidos ao mesmo tempo, proporcionando maior interesse do aluno. Apesar de ser um envolvimento multissensorial, o uso de vídeos causa uma postura mais passiva do aluno, o que pode ser uma vantagem quando apresentado em conjunto com outras práticas (CAETANO; FALKEMBACH, 2007). Moran (1995) cita que o planejamento prévio no uso de vídeos evita a falta de controle sobre o tempo. Deve-se orientar os alunos previamente a respeito das cenas que deverão ser marcantes durante a apresentação do vídeo. No que diz respeito ao incentivo à leitura, com o uso de textos de livros, revistas, artigos e de outras fontes, deve-se tomar muito cuidado para se procurar uma leitura que seja atraente, mas ao mesmo tempo que tenha conteúdo científico ou que leve ao pensamento científico. Almeida e Ricon (1993) comparam a formalidade dos textos científicos com a superficialidade dos textos escritos por jornalista. O autor também destaca a dificuldade 23 de se produzir textos com conteúdo científico e ao mesmo tempo atraentes para o público em geral. E completa elencando alguns aspectos da avaliação deste tipo de atividade. Diversas pesquisas indicam a leitura de textos não didáticos como estratégia de ensino (MARCHI; LEITE, 2010), como textos de divulgação científica, cujo objetivo é aproximar o grande público da ciência através da curiosidade e de uma linguagem acessível (MORA, apud BOTELHO, 2004). Acredita-se que a leitura de tais textos pode motivar o aluno (ALMEIDA; RICON, 1993). No que diz respeito às práticas experimentais, Alves Filho (2000), em um resgate histórico, destaca algumas propostas para o Laboratório Didático de Física. O Quadro 04traz estas propostas e um resumo de suas principais características. Quadro 04 – Tipos de laboratórios e suas principais características Laboratório Características Laboratório de demonstração ou Experiências de cátedra Os experimentos são realizados pelo professor, o aluno apenas observa Laboratório tradicional ou convencional O aluno é responsável pela montagem e execução direcionado por um roteiro Laboratório divergente O aluno monta e executa sem o uso de roteiro Laboratório de projetos Ensaios e captura de dados para pesquisas fomentadas por órgãos competentes Laboratório biblioteca Montagens prontas de fácil e rápida execução Fonte: Alves Filho (2000) Muita coisa mudou com o avanço da tecnologia. Neste contexto, Carlos et al. (2009) destaca, em uma análise, que o ensino de ciências que antes tinha uma postura tradicional, rigidamente estruturada e verificacionista evoluiu para uma postura mais problematizadora, aberta e investigativa. Porém, na prática experimental das escolas de Ensino Médio e Superior, essa evolução não é observada. Para Vygotsky (2001), os conhecimentos científico e espontâneo estão fortemente interligados. Ou seja, a criança utiliza conceitos espontâneos antes de realmente compreendê-los conscientemente. O autor mostra que a criança aprende de formas diferentes estes dois conhecimentos quando exemplifica o conceito de irmão (espontâneo) e a lei de Arquimedes (científico). 24 Gaspar e Monteiro (2005) relaciona a inter-relação entre estes conhecimentos com o uso das práticas experimentais em sala de aula, o que ele chama de elemento real fundamentado em conceitos abstratos, científicos e formais. Para o autor, os experimentos simulam as experiências vivenciais dos alunos fora da sala de aula, sendo indispensável a figura do professor para tornar essa prática algo significativo para a transformação do conhecimento espontâneo em científico. Outro aspecto importante do uso de práticas experimentais supervisionadas pelo professor, ora em grupo, ora individualmente, é o crescimento intelectual do aluno. Para Vygotsky (2001), com colaboração a criança pode fazer mais do que sozinha, respeitando certos limites. Essa interação social entre professor e sala de aula é responsável pelas coisas novas que a criança aprende. Ou seja, o que o aluno aprende fazer com outros, o fará posteriormente sozinho. O espaço escolar é outro aspecto importante no processo ensino aprendizagem. Segundo Horn, Staker e Christensen (2015), para se classificar uma atividade on-line como Ensino Híbrido, faz-se necessário um ambiente onde parte desta será supervisionada. Em escolas americanas, paredes foram derrubadas e mobílias com rodas foram adquiridas para se facilitar uma nova organização do ambiente escolar. Em alguns casos, as salas passam a ser chamadas de estúdios e possuem um amplo espaço que pode abrigar até duas turmas com dois professores trabalhando ao mesmo tempo. Com paredes desmontáveis, essas escolas dão lugar para a flexibilidade que pode favorecer o trabalho em grupo, individual, o desenvolvimento de projetos e muito mais. Quanto aos dispositivos, os computadores de mesa e laptops tem perdido espaço para smatphones e tablets, ou até mesmo para a novidade dos chromebooks. A substituição destes dispositivos muda completamente o espaço escolar pois uma mesa com um computador, que ocupava um espaço de aproximadamente 1m², pode ser substituída por um aparelho de bolso. Aliando-se aspectos do ensino tradicional e do ensino híbrido, em como o uso de textos, vídeos, experimentos e outras ferramentas espera-se um ensino com grande aproveitamento por parte dos alunos. Fica a cargo de plataformas digitais e salas virtuais a organização de todo este conteúdo. A presente pesquisa visa analisar as reações dos alunos ao serem submetidos a essa gama de recursos. 25 Capítulo 2 Metodologia e Desenvolvimento Nesta pesquisa, desenvolveu-se um curso de Cinemática para o primeiro ano do Ensino Médio. O curso foi desenvolvido junta a três turmas sob uma metodologia denominada aqui como Método Multimeios de ensino de Física. Trata-se de uma pesquisa de abordagem qualitativa (aspectos de avaliação subjetivos), um estudo de caso (contexto real) e exploratório (desenvolvimento de novas teorias) (MARTINS, MIGUEL, YIN apud MOLINA, 2015). O método desenvolvido foi aplicado nas turmas de primeiro ano do Ensino Médio dos cursos técnico integrado em Mecatrônica, Informática e Edificações. Aos alunos foi apresentada uma miscelânea de atividades e aulas expositivas, presenciais e a distância com Feedback em tempo real e acesso remoto em qualquer momento e de qualquer lugar através de um Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) (PADILHA, VIEIRA e DOMINGUES, 2014). Durante o processo, os alunos foram avaliados por meio de observação participante, fontes de dados de arquivos, questionários, pré-testes e pós-testes, conforme método desenvolvido por Molina (2015). Para a aplicação do método foi implementada uma sala virtual no AVA Moodle e um espaço física denominado Laboratório Didático Multimeios. Antes de se iniciar e após o fechamento de um ciclo de atividades, os alunos foram submetidos a pré-testes e pós-testes e no final das 10 semanas, eles responderam a um questionário avaliando o método ao qual foram submetidos. Acredita-se que os resultados destes testes e questionários devam evidenciar as reações dos alunos frente a uma nova metodologia de ensino de física. O curso foi aplicado em três turmas de primeiro ano do Ensino Médio integrado ao ensino técnico do IFSP campus Votuporanga, nos cursos técnicos de Edificações, Informática e Mecatrônica. Compreende-se também como público alvo desta pesquisa, outros professores que pretendem usar desta experiência e do material desenvolvido e disponibilizado. Moodle: Acrônimo de Modular Object – Oriented Dynamic Learning Environment, software livre de gerenciamento de recursos e conteúdos voltados à educação 26 O Quadro 05 lista o conteúdo programático do curso, bem como as Atividades propostas, o objetivo de cada capítulo, as Competências e Habilidades cobradas no ENEM e os Estilos de Aprendizagem que foram contemplados em cada Semana (Capítulo). Quadro 05 - Conteúdo programático do curso “Cinemática Multimeios” SEMAN A NOME ATIVIDADE S OBJETIVOS COMPETÊNCIA S HABILIDADE S ESTILOS DE APRENDIZAGE M 01 MatFísica Gráficos Funções Simulação Exercícios Revisar alguns conceitos matemáticos como Funções, Gráficos, Potência de Dez e Trigonometria do Triângulo Retângulo. C2*, C4* e C6* H6*, H7*, H8*, H15*, H16*, H24*, H25*, H26* Visual, Racional, Ativo, Reflexivo e Global 02 Física sob medida Leitura Experimento Vídeo Simulador Exercícios Apresentar métodos de obtenção de medidas, relacionando- as com grandezas físicas e suas respectivas unidades. Introduzir os conceitos de Algarismos Significativos, Notação Científica, Unidades de medida e Sistema Internacional de Unidades. C3*, C5 H10*, H11*, H12*, H17 Visual, Verbal, Racional, Intuitivo, Ativo e Sequencial 03 Movimento Friamente Calculado Leitura Robótica Vídeo Exercícios Apresentar a Física como uma ciência. Conhecer conceitos iniciais da Cinemática como Deslocamento, Trajetória e Velocidade. Demonstrar cálculos de C1, C5, C6 H3, H17, H18, H19, H20 Visual, Verbal, Racional, Intuitivo, Ativo, Reflexivo, Sequencial, Global Chromebooks: Novo tipo de computador que executa o sistema operacional Chrome OS (Google) e tem armazenamento na núvem 27 Velocidade Média. 04 I Like To Move It Exercícios KhanAcademy Leitura Vídeo Introduzir o conceito de aceleração, bem como as ferramentas para seu cálculo. Apresentar os tipos de movimento. C6*, C1, C5, C6 H24*, H25*, H26*, H3, H17, H18, H19, H20 Visual, Racional, Intuitivo, Ativo, Reflexivo, Global 05 Devagar e Sempre KhanAcademy Vídeo Robótica Exercícios Revisar conceitos matemáticos, relacionar o som a um movimento uniforme, apresentar o funcionamento do sonar e introduzir o conceito de velocidade relativa. C1*, C2*, C4*, C5*, C1, C5, C6, C8 H3*, H7*, H8*, H16*, H18*, H21*, H2, H17, H18, H20, H21, H28, H30 Visual, Verbal, Racional, Intuitivo, Ativo, Reflexivo, Sequencial e Global 06 Reta torta KhanAcademy Simulador Robótica Exercícios Revisar conceitos matemáticos tais como gráficos e funções do primeiro grau e relacioná-los com o Movimento Uniforme. C6*, C5, C6 H24*, H25*, H26*, H17, H18, H19, H20 Visual, Verbal, Racional, Intuitivo, Ativo, Reflexivo, Sequencial e Global 07 É igual, mas é diferente KhanAcademy Simulador Experimento Exercícios Apresentar a equação do segundo grau como ferramenta na resolução de exercícios de M.U.V., mostrar as características do M.U.V. e relembrar do método gráfico para cálculo do deslocamento. C3*, C4*, C5*, C6*, C5, C6 H10*, H11*, H12*, H15*, H16*, H17*, H19*, H20*, H21*, H22*, H23*, H24*, H25*, H26*, H17, H18, H19, H20, Visual, Verbal, Racional, Ativo, Reflexivo, Sequencial e Global 08 Maior é o tombo Leitura Vídeo Experimento Robótica Exercícios Estudar o movimento de Queda Livre e o de Lançamento Vertical como exemplos do Movimento Uniformement C6*, C5, C6, C8 H24*, H25*, H26*, H17,H20, H28 Visual, Verbal, Racional, Ativo, Reflexivo e Global 28 e Variado. Discutir também Tempo de Reação e Resistência do ar. 09 Angry Birds Leitura Simulador Experimento Exercícios Apresentar os lançamentos Horizontal e Oblíquo de forma qualitativa e quantitativa, de forma prática e teórica. Relacionar estes movimentos aos movimentos estudados até agora (MU e MUV). C5, C6 H18, H19, H20 Visual, Verbal, Racional, Intuitivo, Ativo, Reflexivo, Sequencial e Global 10 Rodando, Rodando Vídeo Experimento Robótica Exercícios Jogos Apresentar os conceitos Período, Frequência e Velocidade Angular. Mostrar as relações entre engrenagens nos diversos tipos de acoplamentos. C5, C6 H18, H19, H20 Visual, Verbal, Racional, Intuitivo, Ativo, Reflexivo, Sequencial e Global Matriz de Referência de Ciências da Natureza e suas Tecnologias *Matriz de Referência de Matemática e suas Tecnologias Optou-se por criar nomes diferentes dos convencionais para os capítulos da Cinemática para se afirmar a originalidade do curso aqui desenvolvido e criar nos alunos uma expectativa sobre o conteúdo. Para se organizar todo o conteúdo do curso, receber trabalhos através de postagens e dar ao aluno um relatório de suas notas em tempo real, criou-se uma sala virtual no AVA Moodle. Dentre os AVAs apresentados anteriormente, optou-se pelo Moodle por ser um ambiente rico em recursos, de fácil implementação, alto índice de organização, gratuito e disponível no servidor do IFSP. Cada aluno recebeu um login e senha que lhe deu acesso ao curso. Observe a figura 09. 29 Figura 09 - Acesso ao curso por meio de login e senha Foi criado e disponibilizado no AVA um Glossário com os principais termos da Cinemática, um Livro Digital com explicações teóricas em vídeo-aulas selecionadas do Youtube ou produzidas exclusivamente para este curso. Os alunos também tinham acesso a um Fórum de notícias onde era feita toda comunicação entre professor e alunos e a um Calendário com datas de provas e encerramento de trabalhos. Assim, eles podiam, em qualquer momento, acessar suas notas, concluir suas tarefas (dentro dos prazos) e revisar conteúdos. A figura 10 mostra a página inicial do curso e suas funcionalidades. Figura 10 – Funcionalidades da sala virtual No campo central da página, os alunos tinham acesso apenas às atividades disponibilizadas pelo professor. Eram apresentadas, em média, quatro atividades por semana, sendo que cada semana corresponde a um capítulo ou conteúdo. Os alunos 30 entregavam seus trabalhos e tarefas de diferentes formas, de acordo com as especificidades criadas no próprio ambiente Moodle. Dos recursos empregados, os mais utilizados foram os Rótulos, os Arquivos, as Tarefas e os Questionários. Os dois primeiros servem para se organizar e apresentar as propostas das atividades. O recurso Tarefa é usado para postagem de trabalhos e relatórios, neste caso a correção deve ser feita manualmente. Quanto ao recurso Questionário, seu principal uso foi na formulação de listas de exercícios. A figura 11 mostra algumas possibilidades de configuração para a ferramenta Questionário. Figura 11 – Configurações do recurso Questionário A figura 12 lista os tipos de questões que podem ser criadas no Banco de Questões. 31 Figura 12 – Tipos de questões que podem ser criadas no Banco de Questões Algumas atividades propostas no Moodle foram realizadas fora do ambiente escolar. Para outras atividades, como por exemplo Robótica e Experimentos, os alunos contaram com uma sala especialmente preparada para isso. Nesta sala aconteceram também algumas aulas no formato de Rodízio de Estações, nas quais todas as atividades eram feitas pelos alunos. O Laboratório Didático Multimeios é uma sala equipada com computadores, internet aberta, quadro negro, mesa grande de estudos, bancadas, mesa para teste de robótica, televisão, kits de robótica, kits experimentais, literaturas e vídeos (Figura 13). 32 Figura 13 – Laboratório Didático Multimeios O Laboratório Didático Multimeios pode ser dividido em algumas estações de trabalho conforme descrito abaixo: TIRA-TEIMA: composta por um quadro negro e a uma mesa grande de estudos, esta estação foi destinada à resolução de exercícios. TESTES EXPERIMENTAIS: composto por bancadas, é destinado aos experimentos e às montagens robóticas. BANCADA VIRTUAL: aqui as simulações computacionais e os jogos são analisados pelos alunos. HOME: esta estação é equipada com uma TV e um confortável sofá para que os alunos assistam vídeos ou façam suas leituras. A princípio, os capítulos (semanas) foram apresentados em ciclos que compreendiam uma aula expositiva e quatro atividades realizadas pelos alunos no ambiente escolar (Laboratório Multimeios) ou fora dele, normalmente no contra turno das aulas. Algumas variações surgiram ao longo desta pesquisa, por exemplo, em algumas semanas, as atividades foram todas resolvidas no Laboratório, dentro do horário de aula e só depois foi apresentada a aula expositiva do assunto. A Figura 14 representa um ciclo de atividades em torno de um mesmo capítulo. No AVA, os capítulos foram identificados como semanas. 33 Figura 14 – Ciclo de atividades em torno de um mesmo capítulo Fonte: Própria autoria Como descrito nos referenciais teóricos deste trabalho, para se contemplar as diversas faces da Física (cálculo, experimentação, conceitos, cotidiano e lúdico), bem como preparar os alunos para o ENEM, cada atividade foi pensada e desenvolvida de acordo com o Quadro 06. Quadro 06 – Atividades escolhidas para cada conceito ATIVIDADES CONCEITOS Simuladores Trigonometria Conversão de Unidades Função horária do espaço (MU) Função horária do espaço (MUV) Gráficos do MU e do MUV Lançamento Oblíquo Resistência do ar Jogos Engrenagens Vídeos Unidades de medida Deslocamento Tempo de Reação Queda dos corpos Reflexão do Som (Sonar) Resistência do ar capítulo (semana) Aula expositiva Atividade 1 Atividade 2Atividade 3 Atividade 4 34 Período de Rotação Leitura Unidades de medida Introdução à Física Tempo de Reação Queda dos corpos Lançamento Oblíquo Experimentos Unidades de medida Método Gráfico (Deslocamento) Tempo de Reação Queda dos corpos Lançamento Oblíquo Acoplamento Comprimento da circunferência Lista de Exercícios Todos os conceitos Robótica Velocidade Média Velocidade Relativa Encontro de Partículas Gráficos Tempo de Reação Acoplamento KhanAcademy Velocidade Média Deslocamento Gráficos Coeficiente Angular Expressões Algébricas Expressões Quadráticas e Polinômios Trabalho Escrito Funções Gráficos Método Gráfico para cálculo do Deslocamento Tempo de Reação 35 Capítulo 3 Descrição e Análise dos Resultados 3.1 Pré-testes e pós-testes Bloom, Hastings e Madaus (1971) dividem as avaliações em três grupos: Diagnóstica, Formativa e Certificativa (Somativa). Para Oliveira (2005), a avaliação não deve ser usada apenas para fornecer uma nota, que é o caso das avaliações somativas. Neste trabalho, todas as etapas dos ciclos foram avaliadas. Em todas as aulas expositivas foram aplicados pré-testes e pós testes e as atividades propostas eram sempre acompanhadas de uma pergunta, questão ou relatório. A Figura 15 traz as semanas e os tipos de avaliações às quais os alunos foram submetidos durante as atividades. Figura 15 – Tipos de avaliações que os alunos foram submetidos Em todas as aulas expositivas foram aplicados pré-testes e pós-testes com a finalidade de se observar possíveis ganhos cognitivos por parte dos alunos. 5 4 4 4 4 2 1 2 2 2 3 3 4 4 4 SEMANA 2 SEMANA 3 SEMANA 4 SEMANA 5 SEMANA 6 Tipos de Avaliações Somativa Diagnóstica Formativa Diagnóstica: Tipo de avaliação usada para verificar o conhecimento prévio do aluno Formativa: Esta avaliação tem como objetivo controlar, verificar se os objetivos do curso estão sendo alcançados Somativa: O objetivo desta avaliação é classificar o aluno no final de um curso ou módulo 36 Os resultados dos pré-testes e pós-testes serão um ponto de partida para reflexões a respeito da eficácia do Método Multimeios de ensino de Física. Outros fatores, aliados ao método, podem ter influenciado tais resultados:  existência de conhecimentos prévios dos alunos;  questões mal formuladas;  alguns ganhos poderiam ter acontecido com apenas aulas expositivas ou experimentos, não precisando dos multimeios;  influências de outras matérias como a matemática, por exemplo;  impossibilidade de medida direta de alguns aspectos como, por exemplo a motivação, o encantamento e a maturidade;  os alunos não se empenharam na execução das atividades. No nível Aprendizagem, os resultados dos pré-testes e pós testes, antes de analisados, tiveram sua confiabilidade testada através do teste de Wilcoxon (Wilcoxon Signed Rank Test) ou, em português, “Teste de Postos com Sinais”. Tal ferramenta calcula as diferenças para cada indivíduo, elimina os indivíduos com diferença nula, ordena os indivíduos restantes segundo o valor absoluto de suas diferenças e calcula os pontos usando esta ordenação. Em seguida calcula a soma correspondente às diferenças e também a soma correspondente às diferenças negativas. O teste analisa as diferenças, para cada aluno, entre um pré-teste e um pós-teste com um nível de significância de 95%. Assim, para valores de p inferiores a 5% aceita- se a Hipótese alternativa H1 (O Método Multimeios teve efeito estatisticamente 37 significativo). Para valores superiores a 5%, adota-se a Hipótese Nula H0 (O Método Multimeios não tem efeito significante) (MOLINA, 2015). Inicialmente, testou-se a confiabilidade dos resultados de cada teste, em seguida foi feita uma análise destes resultados. A Tabela 01mostra os parâmetros obtidos através do teste de Wilcoxon (Molina, 2015). Tabela 01 – Teste de Wilcoxon aplicado aos resultados dos testes Teste de Wilcoxon Classificação Queda Lançamento MCU Velocidade Relativa Encontro Deslocamento Gráficos Vm p <0,0001 0,0005 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 0,5353 0,5029 0,005 Ho rejeitar rejeitar rejeitar Rejeitar rejeitar rejeitar aceitar aceitar rejeitar H1 aceitar aceitar aceitar Aceitar aceitar aceitar rejeitar rejeitar aceitar A tabela anterior foi obtida por meio do uso de um software acessado no endereço: http://vassarstats.net/wilcoxon.html. Como descrito no capítulo anterior, rejeitar a Hipótese H0 (aceitar a Hipótese H1), significa dizer que o Método Multimeios teve influência, estatisticamente comprovada com 95% de confiabilidade, sobre os incrementos observados nos conceitos testados nas questões Classificação, Queda, Lançamento, Movimento Circular Uniforme (MCU), Teste de Wilcoxon: Teste usado para comparar duas respostas a uma questão, dadas em momentos diferentes (dados pareados: “antes” e “depois”) 38 Velocidade Relativa, Encontro e Velocidade Média (Vm). Estatisticamente, as questões Deslocamento e Gráficos não sofreram influências do método. O resultado quantitativo destes testes é apresentado na Figura 16. As questões usadas nos testes estão disponíveis no Apêndice D. Figura 16 – Resultados quantitativos dos pré-testes e pós-testes O teste “Deslocamento” foi composto por duas perguntas, uma sobre Distância Percorrida e outra sobre Deslocamento. A primeira trata-se de um conceito intuitivo, levando os alunos a um alto índice de acertos mesmo no pré-teste. Já o conceito Deslocamento, por não ser intuitivo, elevou as notas da questão após a apresentação e fixação do conceito. Uma das atividades de fixação foi o desenvolvimento, pelos alunos, de um vídeo explicando estes dois conceitos, porém um pequeno número de alunos concluiu tal atividade. Foi proposta apenas uma atividade envolvendo Velocidade Média antes do pós- teste. Isto, aliado ao fato de se tratar de uma questão envolvendo conversão de unidades e cálculos, possivelmente, justifica a ausência de ganho. Em trabalhos futuros, deve-se propor um nivelamento relacionado a estes itens. Quanto às questões “Velocidade Relativa” e “Encontro”, o expressivo ganho pode estar relacionado ao fato de estes conceitos dependerem de regras práticas de fácil assimilação. Sobre Classificação dos Movimentos foi utilizada uma questão que o próprio enunciado dava as ferramentas necessárias para sua resolução. Isto explica as médias altas, tanto no pré-teste quanto no pós-teste. O crescimento na média pode significar um 0 2 4 6 8 10 Resultado pré-testes e pós-testes pré pós 39 aumento na maturidade dos alunos ao longo do curso, no que diz respeito à leitura e interpretação de textos. Queda livre, apesar de envolver puramente cálculo, foi um tema bastante trabalhado em aula e em várias atividades. Os testes relacionados a gráficos não mostraram crescimento algum, apontando para a necessidade de se continuar trabalhando o tema nos capítulos seguintes da Física. O resultado obtido em “Lançamento Obliquo” concorda com os referenciais teóricos deste trabalho, quando defendem que atividades práticas não refletem diretamente em questões de cálculo, mas sim em conceitos. Neste teste foram utilizadas questões teóricas e conceituais, explicando a diferença obtida entre pré-teste e pós-teste. Por fim, o teste de Movimento Circular Uniforme (MCU) apresentou-se o mais confiável por se tratar de um conjunto de questões envolvendo cálculo, teoria e prática enquanto que os outros testes ficaram restritos às questões que envolvem cálculo. Abre- se aqui uma excelente discussão com respeito à forma de avaliação da Física no Ensino Médio e em Vestibulares. Como citado nos referenciais teóricos deste trabalho, a Física é uma matéria multifaces e sua avaliação deve levar em consideração tal característica. 3.2 Avaliação – Reação Em seu trabalho sobre avaliação de práticas de ensino, Molina (2015) relaciona o grande número de trabalhos sobre o uso de jogos, simulações e etc. com o pequeno número de trabalhos preocupados com a avaliação de seus efeitos e eficácia. Seu modelo de avaliação se baseou nos níveis de avaliação de Kirkpatrick:  Reação: como o aluno se sentiu em determinada atividade;  Aprendizagem: medir o conhecimento antes e depois;  Comportamento: avaliar incrementos no conhecimento do aluno quando este volta para seu dia-a-dia;  Resultados: mensurar o efeito duradouro. Como o trabalho de Kirkpatrick é voltado à sala de aula tradicional, algumas adaptações foram feitas em seu modelo. O modelo de avaliação empregado no presente trabalho não terá turma de controle e ficará restrito aos níveis Reação (atenção, relevância, confiança, satisfação e interação) e Aprendizagem (pré-testes e pós-testes). O Modelo 40 Multidimensional para Avaliação de Práticas de Ensino pode ser representado por 10 passos como na Figura 17. Figura 17 - Modelo Multidimensional para Avaliação de Práticas de Ensino Fonte: Molina (2015) Foram realizadas algumas adequações ao modelo de avaliação visando avaliar o Método Multimeios como um todo e não só as atividades práticas. O ciclo descrito acima foi executado semanalmente com as seguintes alterações:  trocou-se o 3º pelo 4º passo;  retirou-se o 8º passo do ciclo, ou seja, o Questionário Multidimensional foi aplicado somente no final da pesquisa. Para o primeiro nível (Reação) foi calculada a pontuação média para cada dimensão do questionário que foi aplicado no final da aplicação do método. Foi calculado 41 também um indicador denominado Aproveitamento (AP) que é a normalização da pontuação média para uma escala percentual. (Anexo I) A tabela 02 mostra os resultados de cada dimensão com seus valores normalizados. As questões integrantes do Questionário Multidimensional se encontram no Apêndice D. Tabela 02 – resultados normatizado das dimensões Atenção Relevância Confiança Satisfação Interação Mínimo 11 9 9 6 7 Máximo 55 45 45 30 35 AP 65% 68% 56% 63% 70% Atenção A questão “O que mais me desanimou foi a internet da escola” recebeu a pior avaliação dentre todas as questões. Em momentos cruciais, como véspera de prova e data limite para entrega de trabalhos, o servidor da escola (onde fica instalado o Moodle) ficou fora do ar e em uma das vezes, por até duas semanas. No final do Questionário “Reação” foi dada aos alunos a oportunidades de criticarem o método. De um total de 88 reclamações, 27 estavam relacionadas à instabilidade do servidor da escola. Retirando-se esta questão da dimensão “Atenção”, o aproveitamento sobe de 65%para 68%. Uma prática que deve ser adotada é o emprego de canais alternativos para o envio e disponibilização de materiais para os alunos como, por exemplo, e-mail e impressão. As questões A1 (“Logo no início percebi algo interessante na forma como o professor apresentou a Física.”), A2 (“Os equipamentos usados nas atividades são atrativos.”) e A6 (“Este curso estimulou minha curiosidade.”) obtiveram notas entre 80% e 100%. Tais questões estão diretamente ligadas ao encantamento do aluno pela metodologia utilizada e ao estímulo à curiosidade do aluno. Relevância De forma geral, os resultados mostraram que os alunos entenderam a relevância de se estudar Física e, principalmente, através de múltiplas atividades. É o que mostra o resultado das questões “Eu percebi que todas as atividades de tarefa estavam relacionadas com a teoria.” e “Fazer o máximo de atividades diferentes foi muito importante para 42 mim.”(questões R1 e R3). Por outro lado, as questões “O conteúdo visto em Cinemática é relevante para o meu cotidiano.” e “Eu poderia relacionar a Cinemática com o que eu já vivi.” mostraram uma certa dificuldade, por parte do aluno, em associar a Física ao seu dia a dia. Deve-se, em trabalhos futuros, propor atividades relacionadas a este tema. Um ótimo resultado foi obtido na questão “O que aprendi aqui será útil futuramente”. Tal resultado mostra que, mesmo sem entender perfeitamente a aplicabilidade da Física, os alunos perceberam a sua importância. Confiança Observa-se que a dimensão “Confiança” obteve uma nota de 56,30%, que é um resultado ruim, apesar de ser a Física uma das matérias mais difíceis no Ensino Médio. Isso se deve, principalmente, às questões C6 (“As atividades de tarefa estavam muito difíceis”) e C8 (“Teve coisa que eu não entendi”), que tratavam da dificuldade que o aluno tem em entender a Física. Em suas críticas e sugestões, os alunos apontaram o número baixo de aulas expositivas, a falta de um monitor e um conteúdo extenso num espaço de tempo pequeno como críticas ao método. O que reafirma a importância do papel do professor. A baixa pontuação da questão “A boa organização do site deu confiança ao método”, pode ser devido, novamente, a instabilidade do servidor de internet da escola e à falta de familiaridade com o site. Nas críticas feitas pelos alunos, alguns destacaram a falta de uma explicação mais detalhada das funcionalidades do Moodle. Por fim, destaca-se a excelente nota da questão C2 (“As atividades práticas tornaram a matéria mais fácil.”), mostrando a importância do uso de atividades práticas como apoio ao ensino. Satisfação Pelo fato do método ter sido testado em turmas em andamento, a satisfação dos alunos estava muito relacionada às notas e conteúdos cobrados nas provas. Observando as questões que foram aplicadas nas provas oficiais do curso, houve uma cobrança excessiva de cálculos, o que não é favorecido por atividades práticas, conforme mencionado nos referenciais teóricos deste trabalho. Percebe-se que, para o aluno, a nota obtida em provas é tão ou mais importante que a própria matéria. Sugere-se duas formas de solução: conscientizar os alunos da importância do saber frente à obtenção de notas e reformular as avaliações (isto se aplica também ao ENEM e demais Vestibulares). A 43 seguir, algumas declarações dos alunos que mostram a importância por eles dada aos exercícios de cálculo: “...mais exercícios, menos vídeos e fóruns.” “Poderia passar mais exercícios na explicação.” “...fazer exercícios na sala” “Passar exercícios na lousa, na revisão” “...mais tempo para fazer exercícios” “Mais exercícios em sala de aula” “Desejaria que desse mais exercícios para eu aprender” Interação Esta dimensão obteve a maior nota dentre as demais, mostrando a importância e a necessidade de se oferecer atividades que proporcionam o trabalho em equipe. Os alunos se sentiram valorizados podendo explicar o que sabiam para seus amigos (“Sempre que possível eu explico o que entendo para meus amigos.”). A pesquisa sugere também que os alunos aprendem com seus colegas tanto quanto com o professor. A pontuação das questões “Eu compreendo bem quando um colega me explica a matéria.” e “Eu compreendo bem as explicações e recomendações do professor.” sugere isto. Os resultados apresentados acima podem ser considerados extremamente positivos, tendo em vista as condições negativas as quais esta pesquisa foi aplicada, tais como, interrupção no sinal de internet, falta de recursos para a montagem da sala multimeios, alunos acostumados a trabalharem exclusivamente com aulas expositivas e outras. A carga horária de apenas duas aulas semanais, a instabilidade do servidor da escola e o fato do curso ser integral com um número elevado de matérias, são alguns fatores que influenciaram diretamente no aproveitamento do método pelos alunos. Nas 44 críticas feitas pelos alunos, observou-se uma concordância com esta conclusão (Tabela 03): Tabela 03 – Críticas e reclamações feitas pelos alunos PRINCIPAIS RECLAMAÇÕES INSTABILIDADE DO SITE 30,7% MAIS AULAS EXPOSITIVAS 33,0% DIMINUIR RÍTMO DAS AULAS 21,6% Além das críticas, os alunos indicaram suas atividades preferenciais. A Figura 18 mostra os resultados deste levantamento. Figura 18 – Atividades preferidas pelos alunos As porcentagens apontadas acima devem ser usadas como forma de incentivo para a aplicação do Método Multimeios de ensino de Física. A grande preferência pelas atividades como Robótica, Experimento e Aplicativos (jogos e simuladores) se deve ao fato de serem práticas lúdicas e dinâmicas. Tais atividades devem ser bastante exploradas visando à motivação dos alunos. Quanto às outras atividades, apesar de não apresentarem uma boa votação, devem ser utilizadas tendo em vista a formação do aluno. Por exemplo, a prática de interpretação de textos e vídeos leva a um amadurecimento que reflete em outras questões. Por fim, um resultado que surpreendeu, foi a atividade “Exercícios” escolhida por 14% dos alunos. Tal porcentagem pode ter sido resultado da preocupação dos alunos com o vestibular ou por serem alunos de cursos técnicos na área de exatas. EXPERIMENTOS24% ROBÓTICA35%SIMULAÇÕES15% LEITURA2% VÍDEO10% EXERCÍCIOS14% ATIVIDADES PREFERIDAS 45 3.3 Curso de Cinemática Multimeios Com resultado deste trabalho, foi produzido um material didático voltado ao ensino de Cinemática através do Método Multimeios de ensino de Física e aplicável no formato Rodízio de Estações. O material consiste de uma coletânea de atividades (textos, vídeos, experimentos, montagens robóticas, listas de exercícios e jogos) organizada em dez semanas e disponibilizada conforme links abaixo. Google Drive: https://drive.google.com/folderview?id=0BxS4ovPhhPmGbjgzSFpiR0tQdlU&usp=sharing Moodle: http://vtp.ifsp.edu.br/ead/ Técnico Integrado ao Ensino Médio Física Integrado Acessar como visitante senha: visitante Um dos desafios encontrados no desenvolvimento das atividades foi programá- las para uma duração próxima de vinte minutos, possibilitando o Rodízio de Estações. Praticamente todas as atividades propostas sofreram alterações ao longo deste trabalho em virtude da duração citada acima e de adequações observadas pelos próprios alunos. Destaca-se aqui a relevância deste trabalho por ser um material já testado em condições reais. A escolha das atividades foi no sentido de não excluir nenhum aspecto do ensino de Física, ou seja, procurou-se motivar o aluno, mas ao mesmo tempo prepará-lo para os vestibulares e consolidar conceitos. Por exemplo, a escolha de textos e vídeos que não trouxessem resumos teóricos, mas sim curiosidades, teve a intenção de mostrar a Física presente em diversas áreas do cotidiano do aluno. Por outro lado, as aulas expositivas e 46 as vídeo-aulas selecionadas no Livro de Cinemática (parte integrante do material) proporcionaram ao aluno uma visão mais teórica e resumida da matéria. Mais do que um curso de Cinemática, fica aqui a sugestão e a experiência positiva de se apresentar a Física por várias formas, não excluindo as aulas expositivas nem o treinamento para os vestibulares, mas sim uma soma de todas estas coisas. Como sugestão para trabalhos futuros fica o desenvolvimento de coletâneas para os cursos de Dinâmica, Elétrica, Ondas, Óptica e as demais áreas da Física. Incentiva-se aqui o uso do Moodle como ferramenta organizadora que possui várias vantagens. Tais como proporcionar, ao professor, otimização do tempo por meio das ferramentas “Banco de Questões” com correção automática de exercícios e “Relatório de notas”. Para o aluno, a vantagem está na personalização do ensino, já que o espaço e o tempo da sala de aula são estendidos para todas as horas e lugares do seu dia a dia. Por fim, o registro de notas e atividades e o recebimento de trabalhos digitais proporcionam um arquivo de documentos de cada aluno sem a necessidade de um espaço físico. Critica-se, através deste trabalho, o caráter unidimensional do ENEM e demais vestibulares, que cobram prioritariamente questões envolvendo cálculo, deixando de lado as outras faces da Física. Quantas vezes não se ouviu “Isso cai no vestibular? ” frente a novas iniciativas e métodos propostos. Não cabe aqui tentar negar a importância destes instrumentos de entrada adotados pelas universidades; a crítica é no sentido de se desejar mudanças no que é cobrado e na forma como é cobrado. Edições mais antigas do ENEM trouxeram ótimas questões como, por exemplo, sobre o funcionamento de uma bicicleta, o esforço sofrido pelas dobradiças de uma porteira e o funcionamento de um experimento relacionado a resultante centrípeta. Porém, nas últimas edições, tem se cobrado cada vez mais a matematização da Física. Enquanto isso não mudar, novos métodos e pesquisas na área do ensino não ganharão apoio popular. Por fim, o maior ganho foi observado na atividade docente do autor deste trabalho que, após ter sido impactado e desafiado pela realidade dos alunos e do ensino atual de física, sentiu-se motivado a inovar e buscar o máximo de recursos para oferecer aos seus alunos um ensino atraente e de qualidade. 47 Referências Bibliográficas ALMEIDA, M.J.P.M.; RICON, E A. E.; Divulgação científica e texto literário – uma perspectiva cultural em aulas de Física. Cad.Cat.Ens.Fís., Florianópolis, v.10,n.1: p.7-13, abr.1993 ALVES FILHO, José de Pinho. Regras da transposição didática aplicadas ao laboratório didático. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Santa Catarina, v. 17, n. 2, p. 174- 188, ago. 2000. ARANTES, V. A. Afetividade e Cognição: Rompendo a dicotomia na educação. Disponível em: http://hottopos.com/videtur23/valeria.htm; Acesso em: 04 de Jun. de 2016 ARAÚJO, M. S. T.; ABIB, M. L. V. S.; Atividades experimentais no ensino de física: diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, v. 25, n. 2, p. 176-194, jun. 2003. BARROS, D. M. V. Estilos de Aprendizagem e o uso das Tecnologias. Coleção Colearn, Mato Grosso: KCM. Disponível em: http://www.open.edu/openlearnworks/mod/page/view.php?id=35775; Acesso em: 04 de junho de 2016 BARROS, D. M. V.; Estilos de uso do espaço virtual: como se aprende e se ensina no virtual?. Revista Inter Ação, [S.l.], v. 34, n. 1, p. 51-74, jun. 2009. ISSN 1981-8416. Disponível em: . Acesso em: 04 jun. 2016. doi:http://dx.doi.org/10.5216/ia.v34i1.6542. BATES, A. W. Technology, E-Learning and Distance Education. 2. Ed. Edition, Londres: Routledge Falmer, 2005. BLOOM, B., HASTINGS; MADAUS. Handbook on Formative end Sumative Evaluation of Student learning. New York: McGraw-Hill Book Company. Trad.: Manual de Avaliação Formativa e Somativa do Aprendizado Escolar. São Paulo: Livraria Pioneira Editora, 1971. BOLLIGER, D. U.; SUPANAKORN, S.; BOGGS, C. Impact of podcasting on student motivation in the online learning environment. Computers & Education, v. 55, n. 2, p. 714-722, set. 2010. BOTELHO, A. José Leite Lopes: A ciência e o desenvolvimentismo brasileiro, 1950- 80. Ciência e Sociedade. Rio de Janeiro: Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas–CBPF, v. 3, p. 1-34, 2004. BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental: introdução aos parâmetros curriculares nacionais. Brasília, DF: MEC, 1998. Disponível em: http://portal.mec.gov.br/secretaria-de-educacao-basica/apresentacao; Acesso em de Jun. de 2016 48 CAETANO, S. V. N.; FALKEMBACH, G. A. M. YOUTUBE: uma opção para uso do vídeo na EAD. Renote, v. 5, n. 1, 2007. CALDERON, B. Breaking rules to inspire the next generation of engineers. Disponível em: . Acesso em : 04 de Jun. de 2016 CAMARGO, E. P.; NARDI, R. ; VERASZTO, E. V. A comunicação como barreira à inclusão de alunos com deficiência visual em aulas de eletromagnetismo. Revista Iberoamericana de Educación (Online), v. 47, p. 1-18, 2008.Disponível em http://rieoei.org/2575.htm;Acesso em 04/06/2016 CARLOS, J. G., JÚNIOR, F. N. M., AZEVEDO, H. L., DOS SANTOS, T. P., & TANCREDO, B. N. Análise de artigos sobre atividades experimentais de física nas atas do encontro nacional de pesquisa em educação em ciências. VII Enpec. Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências. Florianópolis. 2009. ISSN 21766940 DOMÍNGUEZ, A., NAVARRETE, S., MARCOS, L., SANZ, L. F., PAGÉS, C., JAVIER, J., HERRÁIZ, M. Gamifying learning experiences: Practical implications and outcomes. Computers & Education, v. 63, p. 380-392, abr. 2013. FELDER, R. M.; SILVERMAN, L. K.; Learning and teaching styles in engineering education; Eng.Education; New York; v.78, n. 7, 1988. GASPAR, A.; MONTEIRO, I. C. C.Atividades experimentais de demonstrações em sala de aula: uma análise segundo o referencial da teoria de vygotsky. Investigações em Ensino de Ciências – V10(2), pp. 227-254, 2005 HECKLER, V., SARAIVA, M. F. O. e OLIVEIRA FILHO, K. S. 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 HORN, M. B., STAKER, H., CHRISTENSEN, C., Blended: Usando a Inovação Disruptiva para Aprimorar a Educação; Porto Alegre; Editora Penso; 1 de julho de 2015 INEP, Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais; Exame Nacional do Ensino Médio: Matriz de Competências; Brasília INEP, 1999; Disponível em: http://encceja.inep.gov.br/matriz-de-competencias; Acesso em: 04 de Jun. de 2016 KELLER, J.M. Motivational design of instruction. In: REIGELUTH C. M. (Ed.), Instructional theories and models: An overview of their current status (pp. 383-434). Hillsdale, NJ: Erlbaum. 1983. LEE, J. J., HAMMER, J. Gamification in education: what, how, Why Bother? Definitions and uses. Exchange Organizational Behavior Teaching Journal, 15(2), 1–5. 2011. LEGOINHA, P.; PAIS, J. e FERNANDES, J.; O Moodle e as comunidades virtuais de aprendizagem; Repositório Universidade Nova, 2006; Disponível em: https://run.unl.pt/handle/10362/1646; Acesso em: 04 de Jun. de 2016 49 MARCHI, F.; LEITE, C. A leitura no Ensino de Física no cenário dos periódicos nacionais. XII Encontro de Pesquisa em Ensino de Física. Águas de Lindóia: SBF. 2010. Disponível em: http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/epef/xii/sys/resumos/T0282- 1.pdf. Acesso em: 24 de Fev. de 2016 MEDEIROS, D. A. F.; MOURA, E. G. G. A Metodologia de Ensino da Khan Academy para a Área Tecnológica. 2011. Disponível em: http://www.espweb.uem.br/site/files/tcc/2011. Acesso em: 04 de Jun. de 2016 MIZUKAMI, M. G. N.; Ensino: as abordagens do processo (Temas básicos da educação e ensino). São Paulo: EPU, 1986. MOITA, F. M. G. S. C. ; VERASZTO, E. V.; CANUTO, E. C. A. Jogos Eletrônicos e Estilos de Aprendizagem: uma relação possível - breve análise do perfil de alunos do Ensino Médio. In: BASTOS, D. M. V. (org.). Estilos de Aprendizagem na atualidade, v.1., p. 1- 14, 2011. MOLINA, C. E. C.;Desenvolvimento de um instrumento multidimensional para avaliação de práticas de ensino no processo de aprendizagem; Doutorado; Unesp Guaratinguetá, 2015; p.16 - 59 MOORE, M.; KEARSLEY, G. Educação a Distância: Uma visão integrada. 1 ed. São Paulo: Thomson Learning, 2007. MORAN, J. M. O vídeo na sala de aula. Revista Comunicação e Educação. São Paulo, editora Moderna, pp. 27-35, abr. 1995. Disponível em: http://www.eca.usp.br/prof/moran/vidsal.htm> Acesso em: 08 de janeiro de 2015. OLIVEIRA,G. P. Avaliação no Ensino a Distância: A Aprendizagem e o Ambiente. Mestrado. São Paulo: USP, 2005 OLIVEIRA, L. N. de; Investigação sobre fatores de sucesso e insucesso na disciplina de Física no Ensino Médio técnico integrado na percepção de alunos e professores do Instituto Federal de Goiás – campus Inhumas. Holos, [S.l.], v. 5, p. 347-368, dez. 2013. ISSN 1807-1600. Disponível em: . Acesso em: 04 jun. 2016. doi:http://dx.doi.org/10.15628/holos.2013.1377. PADILHA, C. K.; VIEIRA, C. de C. N.; DOMINGUES, M. J. C. de S.; Ambiente virtual de aprendizagem: o moodle e sua utilização por acadêmicos. Revista da Unifebe, [S.l.], v. 1, n. 14, dez. 2014. ISSN 2177-742X. Disponível em: . Acesso em: 08 Jan. 2016. PERRENOUD, P.; THURLER, M. G.; MACEDO, L. de; As Competências para ensinar no século XXI: a formação dos professores e o desafio da avaliação. Porto Alegre: Artmed, 2002. 50 QUINTANA, A. C., FERNANDES, V. L. P. Percepção do estudante de educação técnica a distância de nível médio sobre a realização das tarefas avaliadas no ambiente virtual. Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, Volume 17(2), 127-150. 2014. Disponível em:http://ried.utpl.edu.ec/educacion-distancia-nivel-media; Acesso em: 04 de Jun. de 2016 SALES, F. H. S.; OLIVEIRA, R. M. S. de e PONTES, L. R. S.; Experimentoteca de física: uma proposta alternativa para o ensino de Física no Ensino Médio; HOLOS, Ano 26, Vol. 4 143, 2010; Disponível em: http://docslide.com.br/documents/experimentoteca- de