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Este documento discute sobre a evolução da tecnologia e sua importância no ensino de química, enfatizando a criação de um software interativo para melhorar o processo ensino-aprendizagem. O texto aborda a importância de seguir um padrão adequado, a utilização de ferramentas como adobe flash cs4 professional e adobe flex builder 3, e a implementação do software como um jogo educacional para aumentar a curiosidade e motivar o aprendizado. Além disso, o autor destaca a importância do professor na utilização da tecnologia para facilitar o ensino e a importância de se atentar para o conteúdo a ser ensinado.
Tipologia: Notas de estudo
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Não perca as partes importantes!
Itumbiara, Mês de 2011
Monografia apresentada por Uanderson Fernandes Silva ao curso de Sistemas de Informação do Instituto Luterano de Ensino Superior de Itumbiara, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel, orientado pelo Profº Me. Pedro Moises de Sousa.
Itumbiara, Mês de 2011
Agradeço primeiramente a Deus...
"O analfabeto do século XXI não será aquele que não sabe ler e escrever, mas aquele que não consegue aprender, desaprender e aprender novamente" Alvin Tofler
The knowledge in technologies and teaching methods has grown in recent decades. This development triggered a volume and complexity of knowledge in both form and forwards it on to absorb it. One of the problems in education is the way knowledge is received by the student that is passed by your teacher. In the classroom followed a procedure that is simply prioritizes the transmission of knowledge. With the evolution of technology can improve this aspect, which highlights the Computer, which has allowed the teaching-learning process has significant changes. And the inclusion of computers in this environment along with Information Technology is changing the thought that the computer is just another type of auxiliary equipment or home, but a tool that can provide major improvements in the knowledge sector, in enhancing the teaching and learning in education in chemistry. But this improvement is not an attribute related to the computer, but how can and is used. Analyses are being made to collect data to create an environment and thus arrive at goals that meet real needs, resources, requirements, limitations, usability, bringing this knowledge will be possible to create an environment that fosters a sense of leisure awakened and satisfaction through attractive with colorful designs, sounds, 3D animations creating a learning involuntary. Still need to see if the consideration of parameters for the process of implementing the software in education, the technological, pedagogical and methodological aspects, curriculum guidelines and the types of software. Within this line of programming to support teaching lies the applicability of intelligent tutoring systems, where there is a classification of the type of software with CAI and ICAI systems empower those who seek to Computers in Education. Funds will be used to develop software as their ActionScript languages, tools like Adobe Flash CS4 Professional, Adobe Flex Builder 3, then the application of a methodology appropriate and very important, for this there is a pattern to follow a program of the Department of Distance Education as described RIVED (International Virtual Education Network), due to concern about the usability of the program.
Keywords : information technology in education; teaching-learning; chemical elements periodic.
Este trabalho está sendo desenvolvido com o intuito melhorar e ensino-aprendizagem, então este projeto se baseia em um software que dentro da matéria de Química que poderá interativamente demonstrar experiências químicas e promover o ensino-aprendizado como muitos outros, mas a idéia inicial deste software é criar algo fácil de entender e intuitivo, ou seja, ao utilizá-lo nem precise de instruções, com interface de visual ergonômico, esse software educacional para não se tornar só mais um sem usabilidade será implementado como um jogo que mostra pontuação isso poderá despertar nos alunos a curiosidade por algo novo e divertido além de prover conhecimento o fator pontuação pode é relevante devido a estímulos de competição, um aluno tentando gerar mais pontos que outro isso o leva ao aprendizado da química sem nem mesmo perceber esse fato, e não apenas o aluno, professor e não apenas no ambiente educacional, mas outro também poderá usá-lo, pois como comentado no inicio será um software que dispensara instruções além das disponíveis no próprio software, assim o tornando usual mesmo fora da escola. Em uma visita a uma escola Estadual de tempo integral nas proximidades de minha residência pude constatar que neste ambiente educacional o aprendizado que o computador pode proporcionar, possibilita uma melhor aprendizagem. Contudo, existem poucas maquinas instalada, além disso, não tem salas disponíveis para montar as restantes que ficam guardadas
em uma sala não apropriada e assim deteriorando sem mesmo ser utilizadas, assim muitos estudantes não têm acesso a está tecnologia, principalmente a baixa renda que não tem como comprar um computador. Uma ferramenta poderosa para as escolas sendo interessante oferecer para os estudantes com o intuito de melhorar o aprendizado e o conhecimento, o que também é uma realidade distante de muitas instituições educacionais. Mesmo com a inclusão de computadores suficientes para atender todos os alunos nas escolas, não garantira um melhor aprendera mais somente com uso do equipamento no contexto pedagógico, o aprendizado se desenvolvera mais abrangente é como o professor fará uso desta tecnologia (DALLACOSTA et AL.,1998), pois segundo Moran (2003) e Pachane (2004), é a maneira com a qual o professor utiliza o computador que trará contribuições positivas para o processo de ensino-aprendizagem. A utilização do computador na sala de aula o professor dever se cuidar para não fazer o computador passar de uma ferramenta para só um objeto de auxilio, como por exemplo, transferir a aula do quadro negro para uma apresentação em slides. Para utilização da informática em sala de aula o professor deve se prevenir no momento da elaboração e planejamento das aulas em um modelo que atraiam os estudantes para o conteúdo a ser lecionado, podendo contribuir na forma do conhecimento e não fazer com que o uso de softwares ou programas seja apenas contextual, contendo figuras ou vídeos, mas ofereça estratégias que solicite uma ação do aluno como, por exemplo, propor soluções para o determinado problema verificado. Uma observação importante é que não é o software que faz a diferença em termos de resultados cognitivos, mas sim, a forma ele é utilizado no processo de ensino-aprendizagem pelo professor (GUERRA, 2000). Por isso a importância de se atentar para qual conteúdo ele será aplicado, pois existe enorme possibilidade do crescimento no ensino-aprendizagem, a utilização da Tecnologia da Informação (T.I.) por meio de software para lecionar conteúdos abstratos e de difícil aprendizagem pelo aluno como exemplo “Isomeira” e “Periodicidade” das propriedades químicas, pode ser de grande utilidade e também facilitar a consulta de informações destes conhecimentos.
O ensino-aprendizado nas escolas com o uso da Tecnologia da Informação melhorando o desempenho dos alunos do ensino fundamental, utilizando do computador com ferramenta para a aplicação de softwares educacionais, no texto que segue fala de um programa cuja funcionalidade é agregar ao professor ferramentas de ensino. Dentro deste contexto o computador se potencializa levando a superação em relação aos modelos pedagógicos tradicionais de comunicação
2.2 O ambiente educacional Computadorizado (Informática na educação)
No mundo atual, a informática já faz parte do nosso cotidiano. Na educação não poderia ser diferente, por ser uma ferramenta de auxílio e reforço para uma melhor assimilação do conhecimento. Levando essa perspectiva, possibilidade para a sala de aula pode ser também um caminho para um ensino-prendizagem de melhor qualidade (SANTOS, 2006, p. 13).
O professor teme a tecnologia, um problema que existe e atualmente pode atrapalha essa adaptação do professor pelo fato dele pensar que o computador pode tomar o seu lugar. O computador pode realmente provocar uma mudança no paradigma pedagógico e pôr em risco a sobrevivência profissional daqueles que concebem a educação como uma simples operação de transferência de conhecimentos do mestre para o aluno.
Isso causa certa insegurança nos professores, que num primeiro momento temem sua substituição por máquinas e programas capazes de cumprir o papel antes reservado para o ser humano. Mas o computador pode realmente provocar uma mudança no paradigma pedagógico, mas nunca por em risco a sobrevivência desses profissionais, visto que é apenas uma ferramenta de auxílio e reforço para uma melhor assimilação de conhecimento (AZEVEDO, 1997). O desafio dos educadores atuais não é apenas o uso de computadores na escola, mas o uso da educação computacional e informática para mediar melhorias nas relações sociais e de aprendizado nas escolas. O computador tem provocado uma revolução na educação por causa de sua capacidade de ensinar. As possibilidades de implantação de novas técnicas de ensino são praticamente ilimitadas e contamos, hoje, com o custo financeiro relativamente baixo para implantar e manter laboratórios de computadores, cada vez mais demandados tanto por pais quanto por alunos.
A introdução da informática no currículo pode auxiliar escolas a mudar da maneira tradicional de ensino/aprendizagem para um método que forneça aos estudantes um ambiente mais cooperativo no processo de ensino/aprendizagem, preparando-os para aprendizagens eternas, como exploradores e integradores do aprendizado e da experiência (DALLACOSTA, 1998). De acordo com o autor a introdução da tecnologia nas escolas deve ser considerada um auxiliar e não mais uma ferramenta de trabalho, o jeito de como tratar o computador nas escolas é o grande diferencial.
O uso do computador na educação consistiria simplesmente na informatização dos meios tradicionais de instrução, podendo enriquecer ambientes de aprendizagem onde o aluno, interagindo com os objetos desse ambiente, tem a chance de construir o seu conhecimento baseado em recursos antes não oferecidos, mas muito mais atrativos ou motivadores (AZEVEDO, 1997). Destacando que a informatização melhora os meios tradicionais de instruções, posso dizer me baseando nas palavras do autor que o professor pode prover de métodos que facilitara a transmissão do conhecimento nos ambientes educacionais em uma maior facilidade, ambientes esses que proporcionam assim uma maior interatividade do aluno despertando um maior interesse através de recursos hoje possíveis. Implantar novas técnicas de ensino é praticamente ilimitado, com o custo financeiro hoje reduzido, torna possível a implantação de laboratórios de computadores (MORAIS, 2004).
2.3 Softwares educacionais
Ao optar pela tecnologia da Informática na Educação, uso do computador se torna imprescindível, sabendo que ele é uma máquina que pode ser aplicada áreas diferenciadas, o principal interesse em sua utilização combinado com um software de minha autoria na área, é o de direcionar essa tecnologia para fins educacionais. A tecnologia da Informática, priorizando o software, como apoio ao processo de ensino-aprendizagem deve ser baseada em critérios que levem em consideração os mais variados aspectos e, sobretudo, estar de acordo com os objetivos propostos pelo Sistema Educacional. Se a opção da escola é a de contribuir para a formação de cidadãos críticos, criativos, participativos, conscientes de seu papel numa sociedade dinâmica, globalizada, competitiva, e que se quer construí-la democrática, respeitosa e cooperativa, a responsabilidade de tal decisão/opção é ainda mais relevante (MORAES, 2000). Alguns parâmetros devem ser considerados no processo de implementação e aplicação de um software na Educação, temos vários parâmetros, que se apresentam quanto aos aspectos tecnológicos, aos aspectos pedagógico-metodológicos, as diretrizes curriculares e os tipos de software (SETTE, 2004). Nos aspectos tecnológicos, um dos fatores mais considerados na escolha de um software é a interface. Esta deve ser de fácil aprendizado, que não exijam uma representação longa e que sejam atrativas. È possível apresentar interfaces que despertam os sentidos com cores, imagens, animações, mas também é necessário que se reflita, visto que o uso excessivo destes recursos pode, na verdade, esconder a qualidade do software (SETTE, 2004). Nos aspectos pedagógico-metodológicos, deseja-se que um software desperte a curiosidade do aluno, estimule sua reflexão, o raciocínio, propicie a construção do conhecimento, entre outras (SETTE. 2004). Nas diretrizes curriculares, com a abertura e a flexibilidade da nova postura referente à questão curricular, em que não existe mais o currículo mínimo, mas sim diretrizes curriculares relacionadas a valores desejáveis para a formação do aluno, cresce a possibilidade da utilização do software como instrumento de apoio ao desenvolvimento de projetos pedagógicos interdisciplinares. Há softwares que se adaptam melhor a certas propostas pedagógicas e outros nem tanto. Cabe ao professor definir os objetivos a serem alcançados e identificar qual o mais indicado para tal fim (SETTE, 2004).
Esses Sistemas buscam a otimização da Informática no âmbito Educacional, aplicando técnicas de Inteligência Artificial junto aos programas educativos (COSTA, 2002)
Quanto ao tipo de software, podem ser classificados como CAI e ICAI:
Os CAI é resultado da Teoria Psicológica Comportamentalista, onde existe um currículo que deve ser seguido e ensinado aos alunos. A este currículo estão associados alguns problemas que ao fim do módulo, deverá ser resolvido pelo aluno. Estes problemas são os estímulos dados aos alunos (COSTA, 2002). Já os sistemas ICAI aplicam técnicas e método de Inteligência Artificial em sistemas CAI, com o objetivo de possibilitar uma maior interação entre esses sistemas e o aluno, analisando o estilo e a capacidade de aprendizagem do aluno e, oferecer instrução especial sobre o assunto que o aluno estiver apresentando dificuldades (COSTA, 2002).
2.4 O Software Proposto
Neste projeto, optou-se pelo desenvolvimento de um sistema CAI (Computer Assisted /Aieded Instruction), onde aluno executa tarefas, observando as situações que vão se apresentando. As atividades são previamente definidas, não possibilitando ao aluno a modificação da estrutura das atividades. Está sendo desenvolvida uma ferramenta de Apoio ao ensino da Química, mais precisamente no estudo da Tabela Periódica, destinada aos alunos do Ensino Fundamental. A construção do software teve início com um estudo do conteúdo teórico da Tabela Periódica a fim de situar-se dentro do contexto da disciplina. Este estudo foi feito de duas formas: leitura de apostilas, artigos e capítulos de livros que abordaram o assunto e discussão com professores responsáveis por este conteúdo. Através desta ferramenta, pretende-se possibilitar uma nova forma de exposição do conteúdo, provendo além do conhecimento, um contato mais íntimo com a tecnologia. O software está sendo criado de modo a incluir material adicional em relação ao normalmente utilizado em sala de aula, onde visa fornecer aos usuários uma ferramenta interativa, prática e amigável que sirva de complementação e enriquecimento aos conteúdos apresentados em sala de aula.
3.1 Computação Gráfica A computação gráfica é uma ferramenta que possibilita a criação de imagens complexas, e até imagens não imaginadas de maneira não convencional, por exemplo, a elaboração de imagem 3D que com o pincel seria difícil, mas com a ajuda de um software se tem uma maior facilidade. Porém estes tipos de softwares requerem um conhecimento e treinamento, que complementara ao artista novas técnicas de desenho diferenciada da tradicional, pois tem de necessário o conhecimento em computação gráfica e Matemática (AZEVEDO, 2003).
3.2 Inicio da Computação Gráfica Com a confecção deste projeto cheguei a um ponto que achei de necessário relatar uma breve historia sobre a computação gráfica, para não ficar um espaço de conhecimento vazio, ou seja, sem um inicio pra justifique a existência da computação gráfica. O conhecimento da origem da computação gráfica é importante, não só para o enriquecimento intelectual, mas também para tentar descobrir, quais as necessidades, motivos e as pessoas que iniciaram o desenvolvimento de uma ferramenta com esses fundamentos gráficos (AZEVEDO, 2003).
A compreensão de que se era necessário recursos gráficos para o computador foi em 1950 foi o Whirlwind I, desenvolvido pelo MIT com objetivos militares. E através deste projeto os Estados Unidos criaram uma nova tecnológica para o controle e monitoramento de vôos chamado de SAGE (Semi-Automatic Ground Enviroment) utilizando o Whirlwind I como plataforma. A maneira pela qual funcionava o sistema é muito interessante, por intermédio de um radar eram geradas informações e estás eram capturadas em imagens de um tubo de raios catódicos (Os raios catódicos são elétrons, que são arrancados do catodo por
causa da diferença de potencial existente entre o catodo e o anodo, e são atraídos pelo anodo.) que nesta época era um nova tecnologia e assim o monitoramento era feito e com o uso de uma caneta ótica podia se apontar as ocorrencias suspeitas (AZEVEDO, 2003). O termo Computer Graphic (Computação Gráfica) surgiu mesmo em 1959 criado por Verne Hudson, quando trabalhava em projeto para a empresa chamada Boeing de simulação de fatores humanos em aviões. Então finalmente surgi importantes publicações sobre Computação Gráfica, a tese de Ivan Sutherland (Sketchpad – A Man-Machine Graphical Communication System), está publicação chamou a atenção da industria automobilística e aeroespaciais americanas pois a tecnologia propiciava a interação entre o teclado e uma caneta ótica para a realização de desenhos gráficos, para a época um grande avanço tecnológico (AZEVEDO, 2003).
3.2.1 Descrição Temporal Minha intenção não é contar historias sobre o surgimento da computação gráfica mas sim suas aplicações, então para o melhor entendimento e aprendizado estou passando uma descrição temporal bem resumida, aqui alguns destaques (AZEVEDO, 2003): Euclides [300-250a.C.] – desenvolveu toda a geometria que norteou seu desenvolvimento até o século XVIII. Brunelleschi [1377-1446] – arquiteto e escultor italiano que usou de forma criativa a noção de percepção visual, e criou em 1425 a perspectiva. Descartes [1596-1650] – matemático e filósofo francês que formulou a geometria analítica e os sistemas de coordenadas 2D e 3D. Euler [1707-1783] – o mais produtivo matemático do século XVIII, que, entre outros, criou o conceito de senos, tangentes, a expressão que relaciona o número de vértices, arestas e faces de poliedros etc. Monge [1746-1818] – matemático francês que desenvolveu a geometria descritiva como um ramo da geometria. Sylvester [1814-1897] – matemático inglês que inventou as matrizes e a notação matricial, uma das ferramentas mais comuns da computação gráfica. Hermite [1822-1901] – matemático francês que provou a transcendência do número e (usado como base para os logaritmos naturais) desenvolveu funções elípticas e curvas, entre outros. Para para dar sequencia nesta descrição temporal tempos que descrever dentro do contexto as pesquisas cientificas e suas principais alicações que foram precursoras para o desenvolvimento tecnológico (AZEVEDO, 2003):
