Modelagem computacional no Ensino de Ci

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

• 
  E. A. Veit
• Instituto de Física - UFRGS -Brasil
• 07/2002

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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.

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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.
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O que se espera do ensino de Física?

• 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.

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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
• ...

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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

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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

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Softwares exploratórios

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

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Modelagem computacional

• Favorece a aprendizagem construtivista pois pode
  (WebbHassen - 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.

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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

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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

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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

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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.

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Vitor Duarte Teodoro, 2002

• ...mas inteligência, emoção, cultura, poesia e
  arte residem no usuário, não no software

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Agradecimentos

• Aos organizadores do evento e ao Prof. António
  José Mendes.