Modelagem computacional no Ensino de Ciências e Matemática na nova escola brasileira

1. Modelagem computacional no Ensino de Ciências e Matemática na nova escola brasileira E. A. Veit Instituto de Física - UFRGS -Brasil 07/2002

2. Novas diretrizes para o ensino no Brasil: • produção de um conhecimento efetivo, não mera preparação para prosseguimento dos estudos • desenvolvimento de competências e habilidades específicas para cada disciplina • integradas pela interdisciplinaridade e • se valendo da contextualização.

3. Organização do currículo em 3 grandes áreas: • Linguagens e Códigos e suas tecnologias • Ciências da Natureza e Matemática e suas tecnologias • Ciências Humanas e suas tecnologias pretende conferir unidade ao ensino das diferentes disciplinas da área, orientando o trabalho integrado dos professores das respectivas áreas, com articulação das áreas entre si.

4. Física não-dogmática, construtivista, para a cidadania, ênfase em situações reais, elementos próximos, práticos e vivenciais do aluno, do concreto para o abstrato, atualização de conteúdos, Física Contemporânea. O que se espera do ensino de Física?

5. O que se espera do ensino Ciências e Matemática ? • preparar o cidadão para compreender o mundo que o cerca • compreender as ciências como construções humanas, entendendo como elas se desenvolvem por acumulação, continuidade ou ruptura de paradigmas, relacionando o desenvolvimento científico com a transformação da sociedade • ...

6. De modo particular: • identificar, analisar e aplicar conhecimentos sobre valores de variáveis, representados em gráficos, diagramas ou expressões algébricas, ... • analisar qualitativamente dados, representados gráfica ou algebricamente, relacionados a contextos sócio-econômicos, científicos ou cotidianos; • identificar variáveis relevantes e selecionar os procedimentos necessários para produção, análise e interpretação de resultados de processos ou experimentos científicos e tecnológicos;

7. Sob ponto de vista educacional: • Pretende-se enfatizar métodos de aprendizagem ativos e interativos • aprender fazendo • aprender explorando • aprender a aprender • Pretende-se abolir a visão de ensino em que: • aluno é paciente • professor agente • escola cenário do processo de ensino

8. Softwares exploratórios: Esta visão de aprendizagem que fundamenta softwares exploratórios como • Cabri (geometria dinâmica) • Cinderella (geometria dinâmica) • Modellus (Ciências e Matemática)

9. Modelagem computacional: Favorece a aprendizagem construtivista pois pode (Webb&Hassen - 1988) : • elevar o nível do processo cognitivo, exigindo que os estudantes pensem num nível mais elevado, generalizando conceitos e relações; • exigir que os estudantes definam suas idéias mais precisamente; • propiciar oportunidades para que os estudantes testem seus próprios conhecimentos, detectem e corrijam inconsistências.

10. Modelagem computacional no ensino/aprendizagem: • tende a desmitificar a imagem de que Ciências e Matemática são disciplinas difíceis, em que é preciso decorar fórmulas; • possibilita o desenvolvimento de inúmeras das habilidades e competências que estabelecem as novas diretrizes para a escola brasileira

11. Modellus permite: • construir e explorar múltiplas representações de modelos; • analisar a qualidade dos modelos; • reforçar o pensamento visual, sem memorização dos aspectos de representação formal através de equações e outros processos formais; • abordar de uma forma integrada os fenômenos naturais, ou simplesmente representações formais; • trabalhar individualmente e em classe, em que a discussão, a conjetura e o teste de idéias são atividades dominantes;

12. Permite ao usuário: • fazer e refazer representações explorando-as sobre as mais diversas perspectivas • familiarização com essas representações • “intimidade” entre aprendiz e representação • concretização do formal

13. Hoyles, Healy e Pozzi, 1994 “Programas são como ferramentas de artistas: ferramentas podem ajudar artistas, mas elas não produzem arte. Somente artista a produzem. Mas software exploratórios tem uma característica única:quando bem desenvolvidos, podem produzir interações entre aprendizes, em particular se os estudantes trabalham em par ou em pequenos grupos.”

14. Vitor Duarte Teodoro, 2002 “...mas inteligência, emoção, cultura, poesia e arte residem no usuário, não no software”

15. Agradecimentos: Aos organizadores do evento e ao Prof. António José Mendes.