O uso do software Modellus na integração entre conhecimentos teóricos e atividades experimentais de tópicos de mecânica

Abstract

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo sobre a efetividade da integração entre teoria, simulação computacional com o software Modellus e atividades experimentais, em tópicos de mecânica. O estudo foi realizado com quatro grupos de estudantes do Ensino Médio. Um deles constituiu o grupo controle e os demais realizaram ou atividades experimentais, ou modelagem computacional ou ambas. Um teste foi aplicado antes e depois da intervenção, além de questionários de opinião. Os resultados indicam que para alguns tipos de problema de mecânica, as atividades experimentais são mais eficientes em promover um melhor desempenho dos alunos. Em outros tipos de problemas a simulação computacional mostrou-se mais eficiente. Porém, de maneira geral, a combinação de atividades experimentais e simulação computacional mostraram-se mais efetivas em promover a aprendizagem. Os resultados indicam que as atividades com experimentos, quando simultaneamente simulados no computador com o software Modellus, podem se completar proporcionando, na maioria dos casos, uma evolução conceitual e o aumento na curiosidade e motivação dos estudantes.

Una revisión de literatura sobre el uso de modelación y simulación computacional para la enseñanza de la física en la educación básica y media

“…Un elemento que se pone de manifiesto en los trabajos analizados es que la gran mayoría deéstos (19) hacen uso de actividades de simulación computacional; y tan sólo dos trabajos [41,45] se refieren a la modelación. El contraste de este hallazgo con lo que se encuentra comúnmente en la literatura no genera sorpresa alguna, pero sí se constituye en una oportunidad para reflexionar en torno al escaso uso de actividades de modelación computacional en comparación con las actividades de simulación; lo que se convierte sin duda en un indicador de la complejidad que representa, tanto para profesores como estudiantes, la implementación de actividades de modelación computacional en el aula.…”

“…En el caso de los dos trabajos que hacen uso de actividades de modelación computacional, ambos utilizan el software Modellus [41,45], un software gratuito, que posee una interface gráfica intuitiva, facilitando la interacción de los estudiantes con modelos en tiempo real y el análisis de múltiples representaciones de esos modelos. Este software es apropiado para el desarrollo de modelos computacionales referentes al campo de la dinámica Newtoniana; siendo efectivamente utilizado en estos dos trabajos para abordar el campo de la mecánica clásica.…”

“…Asimismo, un número significativo de trabajos se fundamenta en el Cambio Conceptual [42 a 44, 50, 51, 53, 55], pero asumiendoéste desde una perspectiva del desarrollo, enriquecimiento, comprensión y evolución conceptual [64 a 66]. En este orden de tendencias, encontramos algunos trabajos [41,45,50] apoyados en la Teoría del Aprendizaje Significativo [63]; una teoría constructivista-cognitivista que pone de relieve la importancia y el papel de los conocimientos previos, en la adquisición de nuevos aprendizajes; y en esa misma línea, hallamos un trabajo [49], que además de sustentarse en la perspectiva sociocultural de Vygotsky, retoma elementos de la visión ausubeliana, pensados para favorecer el aprendizaje significativo en el aula de clase; es decir, la Teoría del Aprendizaje Significativo Crítico, formulada por Moreira [67]; un referente teórico que a partir de sus principios o estrategias facilitadoras del aprendizaje significativo crítico susceptibles de ser implementadas en el aula, aporta las condiciones para que el estudiante construya su conocimiento desde una perspectiva crítica y reflexiva.…”

“…En lo que se refiere a la perspectiva y/o estrategia didáctica, para este núcleo se tienen en cuenta entre otros elementos: los diferentes enfoques y/o estrategias didácticas desde las cuales se orienta el uso de MSC computacional para la enseñanza de conceptos físicos, los medios propuestos para que el estudiante interactúe con la aplicación, así como la implementación del trabajo individual o colectivo; de tal manera que se pone de relieve una predominancia del trabajo grupal que propicie discusiones e interacción social entre el grupo, identificándose un número significativo de trabajos que hace uso de esta estrategia [42 a 45, 47, 50, 51, 54 a 57, 59]; dos trabajos más [48,52] proponen la implementación de simulaciones computacionales desde un ejercicio individual; y los demás no hacen claridad en relación con el uso de actividades individuales o colectivas. En lo relativo a las estrategias didácticas desde las cuales es acompañada la actividad de modelación y/o simulación computacional en el aula de clase, una de las más utilizadas es la resolución de problemas [49,52,58,59], al igual que el método POE (Predecir, Observar, Explicar), estrategia utilizada por Tao y Gunstone [68] para la exploración de modelos y/o simulaciones computacionales; y que es explícitamente utilizado en dos de los trabajos [45,50], e implícitamente se hace uso deéste en otros dos [58,60].…”

“…Al respecto encontramos tres trabajos que orientan el uso de simulaciones computacionales desde esta perspectiva [42,52,59]. Asimismo, un número significativo de trabajos [45,49,51,53] hace uso de las actividades de simulación computacional en integración con actividades prácticas de laboratorio, estableciendo en muchas ocasiones una comparación entre los resultados obtenidos. En menor medida, encontramos el uso de mapas conceptuales y crucigramas [46], así como el uso de una secuencia didáctica [60] constituida por situaciones que dan sentido a los conceptos, desde la perspectiva de la Teoría de los Campos Conceptuales.…”