A modelagem e a simulação computacional, como recurso didático na disciplina de Física em cursos técnicos integrados ao ensino médio

O ensino de Física tem sido marcado por um fraco desempenho dos alunos caracterizando dificuldades de aprendizagem. Entre as causas desse insucesso citam-se métodos de ensino em desacordo com as teorias mais modernas de aprendizagem e a carência de utilização de recursos metodológicos como laboratórios e informática. As abordagens utilizadas, muitas vezes, limitam-se a meras repetições de problemas resolvidos mecanicamente pela utilização de uma sucessão de “fórmulas”, decoradas de forma literal e arbitrária. Estudos importantes têm sido realizados no sentido de avaliar as possibilidades utilização de Cenários Educacionais Informatizados como alternativas estratégicas de uso de produtos da tecnologia informática para o desenvolvimento de processos cognitivos. Neste trabalho objetivamos desenvolver e avaliar estratégias de ensino baseadas na utilização do computador, utilizando modelagem e simulação computacional como também elaborar material instrucional introduzindo a modelagem no processo de ensino-aprendizagem da disciplina de Física no nível médio. Foram desenvolvidos diversos modelos relativos aos temas abordados na mecânica, desde situações simples envolvendo-se o movimento de um objeto com velocidade constante a análises de situações com vários objetos deslocando-se uns em relação aos outros. Também mostramos como obter-se, a partir dos modelos criados, relações entre forças atuando em sistemas de vários corpos, com a presença de cabos, planos inclinados, superfícies lisas ou ásperas e diferentes formas de contato entre esses corpos. Em todas estas situações foi possível verificar que a abordagem realizada por meio da modelagem e da simulação computacional possibilita ao aluno diferentes análises problematizando e complementando as situações desenvolvidas nas aulas expositivas tradicionais. Além disso, o procedimento possibilita a construção de representações diferentes de uma mesma situação e uma melhor compreensão dos conteúdos contribuindo para o desenvolvimento cognitivo.