I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 1

UM CURSO A DISTÂNCIA SOBRE ELETROMAGNETISMO:

O PLANEJAMENTO E O PROCESSO DE APRENDIZAGEM

Diogo Lotito de Carvalho (diogo.lotito@if.usp.br) José Luciano Miranda Duarte (jlduarte@if.usp.br)

Jesuína Lopes de Almeida Pacca (jesuína@if.usp.br)

Instituto de Física -Universidade de São Paulo – Brasil

RESUMO

Esse trabalho de pesquisa visa organizar o material disponível e as seqüências de

ensino, de forma a entender o funcionamento de um curso de física a distância: trata das

disciplinas Física III e Física IV oferecidas pelo Instituto de Física da USP. O processo

de ensino-aprendizagem se desenvolve a partir das ferramentas utilizadas na dinâmica

desse curso que são constituídas dos seguintes recursos pedagógicos coerentes com o

acesso ao computador: os chats, as notas de aulas, as sistematizações, o fórum, as listas

de exercícios e as provas. Nosso objetivo é produzir material analítico para

posteriormente avaliar a eficácia de todas essas ferramentas, identificando os objetivos

de cada uma delas e verificando se os mesmos foram ou não alcançados. A análise

levará em conta as transcrições dos chats, verificando assim o andamento dos alunos

durante o semestre inteiro, identificando os pontos em que houve um progresso dos

mesmos em se tratando dos conteúdos apresentados e os momentos de intervenção do

monitor e do professor. Além disso, as listas de exercícios e provas escritas, também

serão utilizadas na pesquisa. Neste momento tratamos de organizar episódios

significativos para assim verificarmos se o aluno aprende e como ele aprende em um

curso a distância. Algumas conclusões já podem ser consideradas principalmente no que

se refere aos momentos e diversidade das interações entre os atores envolvidos.

INTRODUÇÃO

A Educação a Distância tem ganhado adeptos por todo o mundo. Essa nova forma de ensino traz

uma discussão muito grande sobre a viabilidade da utilização dessa nova ferramenta para a

construção do conhecimento.

Discute-se muito se o aluno é capaz de aprender utilizando um computador sem a presença física

de um professor em sala de aula. Isso se deve ao paradigma de que o professor é o detentor do

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 2 conhecimento, e que o aluno é apenas um receptor passivo de informações. Por esse motivo, muitas

pessoas acreditam ser impossível a construção do conhecimento a partir de interações diversas entre

o aluno e os diferentes meios disponíveis.

Mas é claro que a presença do professor é de extrema importância no processo ensino-

aprendizagem, pois é ele quem organiza o meio educacional, o qual o aluno irá interagir e durante e

após essa interação construir novos conceitos.

Em um curso via Web o aluno pode interagir de diferentes maneiras, utilizando diferentes meios,

para a busca da construção de conceitos, dependendo da dinâmica adotada em cada um dos cursos.

No Brasil e no exterior existem diferentes tipos de Webcursos, com diferentes metodologias e

ferramentas, porém todos almejam os mesmos objetivos, dentre eles a construção de uma

linguagem científica.

Essa pesquisa de Mestrado tem como objetivo entender como se dá a aprendizagem dos

conteúdos de física a partir de um curso a distância, identificando os diferentes meios utilizados e

sua eficiência no processo ensino-aprendizagem.

QUADRO TEÓRICO DE REFERÊNCIA

Tratando do ensino de física no nível superior, podemos mostrar diferentes exemplos de cursos

Web ministrados em diferentes partes do país e do exterior. Esses cursos estão disponíveis on-line,

utilizando diferentes metodologias e ferramentas, e para exemplificar esses cursos podemos citar

algumas disciplinas ministradas via Web em diferentes universidades do país.

Na Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais existe um curso a distância de Energia

Solar Térmica, na Universidade Federal do Rio Grande do Sul são ministrados diversos cursos na

área de Física e Astronomia, e na Universidade de São Paulo, o Instituto de Física disponibiliza

algumas disciplinas para serem reoferecidas via Web. Dois conjuntos que podem ser citados são:

Fundamentos de Mecânica/ Mecânica para a Licenciatura e Física III/ Física IV para o Bacharelado,

e esses dois últimos são os nossos objetos de pesquisa.

PESQUISA E METODOLOGIA DE ANÁLISE

A interação nesses Web cursos tem como ferramenta principal o MicroComputador com acesso a

Internet, que pode ser considerado um Portal aberto a informações de diferentes assuntos e

diferentes meios de utilização. O aluno, quando está interagindo com o computador se vê em uma

posição mais confortável do que a sala de aula, pois essa interação retira um certo tipo de

constrangimento e com isso o aluno fica menos tímido do que em sala de aula.

O meio instrucional principal utilizado nos cursos de Física III e Física IV é o chat, que pode ser

definido como um tipo de bate-papo, onde o aluno entra em uma sala virtual e pode dialogar com o

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 3 professor e com os outros alunos matriculados. Por isso que dizemos que o aluno fica menos

“tímido” com relação às falas durante a aula, isto porque o aluno tem que expor suas opiniões e

dúvidas na frente de uma tela de computador, e não perante uma sala lotada de alunos com um

professor na frente.

Nesses cursos a distância de Física III e Física IV são utilizadas diferentes ferramentas que serão

analisadas tentando indicar os seus objetivos e sua viabilidade de utilização no processo ensino-

aprendizagem, identificando como o aluno aprende interagindo com essas diferentes ferramentas,

percebendo o(s) papel(éis) fundamental(is) que cada uma traz nesse processo.

Guias de Estudos: Todas as semanas, o professor disponibiliza on-line os Guias de Estudos, e

neles se encontram as informações necessárias para o decorrer do curso durante a semana.

Chats: Os chats são os bate-papos que ocorrem duas vezes por semana entre o professor

responsável pela disciplina e os alunos matriculados. Os alunos devem participar de pelo menos um

chat por semana, pois os conteúdos são divididos por semana e não por chats, então, nos dois dias

da mesma semana, é discutido um mesmo conteúdo.

Os chats são realizados utilizando programas que permitem a montagem de salas de bate-papo

virtuais. Nos semestres anteriores ao 2°/2003 foi utilizado um programa chamado WebCT, o qual

era importado do Canadá e toda a Universidade utilizava esse programa. Agora, a Universidade

desenvolveu um software que faz os mesmos serviços que o WebCT e adotou o nome de CoL e,

nesse programa, o professor pode colocar os guias de estudo, as provas, as listas de exercícios, e

ainda realizar os chats. Cada aluno recebe o seu Login e Senha para poder acessar o sistema.

Agora, mostraremos um exemplo de um chat de Física III do 1° Semestre de 2002, onde o professor

é o José Luciano Miranda Duarte e a monitora do curso a aluna de pós-graduação *Adriana Barioni.

(* os participantes do curso serão nomeados explicitamente e por isso contamos com a autorização

de todos).

CHAT 17 de 05 de JUNHO DE 2002

*^*******************************************************************

New session has begun in FGE0211_Room1.

Wed Jun 05, 2002 12:13

*^******************************************************************* *+**** J--Luciano--M--Duarte entered FGE0211_Room1.

Wed Jun 05, 2002 12:13

*+**** Adriana--Barioni entered FGE0211_Room1. Wed Jun 05, 2002 12:24

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 4 *+**** Karina--Carvalho--Lopes entered FGE0211_Room1.

Wed Jun 05, 2002 12:24

Adriana Barioni>> Oi Luciano J Luciano--M--Duarte>> oi, Adriana

Adriana Barioni>> Oi Karina

Karina Carvalho>> oi, pessoal

*+**** Debora--Silveira--Carvalho entered FGE0211_Room1. Wed Jun 05, 2002 12:29

*+**** Rodrigo--Fernandes--Portela entered FGE0211_Room1.

Wed Jun 05, 2002 12:30 Rodrigo Fernandes Portela>> Ola a todos.

Rodrigo Fernandes Portela>> Qual a pauta?

J Luciano--M--Duarte>> Estão afiados com as perguntas-tema?

Karina Carvalho>> então, acho que eh o guia 08, mas tenho duvidas no guia passado...

J Luciano--M--Duarte>> a pauta eh auto-indução e densidade de energia magnética.

J Luciano--M--Duarte>> mas o que você gostaria de falar, Karina, sobre a semana passada?

Karina Carvalho>> Gostaria de fazer uma pergunta do outro guia: qual a diferença entre o fluxo da variação temporal do campo magnético e a variação temporal do fluxo do campo magnético para a Lei de Faraday?

*+**** Florence--Catarina entered FGE0211_Room1.

Wed Jun 05, 2002 12:30

J Luciano--M--Duarte>> Karina, integral da variação temporal do fluxo e variação temporal da integral do fluxo? Você pode me dizer o que?

Rodrigo Fernandes Portela>> A variação temporal do fluxo as vezes depende do espaço, assim, tem que ser a integral da variação temporal do fluxo sempre.

Karina Carvalho>> Mas o que muda na hora de fazer os cálculos?

J Luciano--M--Duarte>> Na verdade, Karina, uma função que varia com r e t tem duas formas de variar: pode variar explicitamente com o tempo ou pode variar se variar no espaço e estar se movendo.... dá para entender isso?

Rodrigo Fernandes Portela>> e se dB/dt depende de S Karina ou dE/dt depende de S. Não pode fazer d/dt(int BndS). Não pode porque são coisas diferentes.

Karina Carvalho>> sim, dá para entender professor.

Karina Carvalho>> Por que não, Rodrigo?

Karina Carvalho>> Mas na apostila esta dizendo que em muitas situações esses dois conceitos se coincidem, queria saber onde coincide e onde não.

Rodrigo Fernandes Portela>> pense que em B, o fluxo pode ser algo que possui superfície S(t) então ds como fica? Esses conceitos coincidem quando S não é S(t).

Karina Carvalho>> ah.... entendi.....

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 5 J Luciano--M--Duarte>> Outra forma de dizer isso é que

d/dt(fluxo)=d/dt(BS)=dB/dt.S + B.dS/dt. O primeiro termo corresponde ao fluxo do del B/del t. O segundo termo é ligado a forca de Lorentz (na interpretação).

Rodrigo Fernandes Portela>> agora, essa forca de Lorentz eu não entendi professor, é o V x B?

J Luciano--M--Duarte>> é Rodrigo, F = qv x B

Rodrigo Fernandes Portela>> ok (.........)

*-**** Adriana--Barioni left FGE0211_Room1.

Wed Jun 05, 2002 13:27

*-**** J--Luciano--M--Duarte left FGE0211_Room1.

Wed Jun 05, 2002 13:27 (………)

*********************************************************************

Session in FGE0211_Room1 ended (all participants have left).

Wed Jun 05, 2002 12:29 *********************************************************************

Observando o chat acima, percebemos que as interações ocorrem entre aluno⇔professor e

aluno⇔aluno, o que se diferencia de um curso presencial tradicional onde a interação entre os pares

de alunos se torna praticamente impossível.

Notas de Aulas: As Notas de Aulas dos Webcursos de Física III e Física IV estão disponíveis no

departamento de cópias (xerox) do Instituto de Física. O professor decidiu não disponibilizar essas

Notas de Aula via internet, então o aluno, no início do curso, deve se dirigir ao departamento de

cópias do instituto e retirar uma cópia de todas as Notas de Aulas. Essas Notas servirão para o aluno

como um livro-texto, afim de ser consultado sempre que necessário, tanto para responder as

perguntas-temas quanto para a resolução das listas de exercícios.

O conjunto das Notas de Aulas é dividido por aulas, numeradas, onde é apresentada a seqüência

dos conteúdos, assim, no Guia de Estudo, o aluno recebe o número da(s) aula(s) que deve(m) ser

lida(s) para responder as perguntas-tema e participar das discussões nos chats da semana.

Listas de Exercícios: As listas de exercícios dos cursos de Física III e Física IV são

disponibilizadas semanalmente, com prazo de entrega quinzenal. O aluno deve solucionar a lista

com o auxílio das Notas de Aulas, do monitor e das discussões realizadas nos chats.

A entrega dos exercícios resolvidos deve ser feita no escaninho da disciplina ou por e-mail para o

monitor do curso. A entrega desses exercícios vale uma nota que é ponderada e somada na média

final do curso. Então é de extrema importância que o aluno faça todas as listas de exercícios, pois

além da nota real da lista, fazer esses exercícios auxilia no desempenho nas avaliações, além da

construção dos conceitos. A lista é composta de vários exercícios, porém apenas alguns deles são

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 6 marcados para serem entregues. Os exercícios se dividem em dois tipos, questões qualitativas e

questões quantitativas, isto é, a lista de exercícios não trabalha somente com a matematização, mas

também com a parte conceitual dos conteúdos vistos.

INSTITITUTO DE FÍSICA DA USP FAP0212 - Física IV (turma Web) 2º semestre de 2003

Lista 03

É sugerido que vocês entreguem: 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.7, 12.10, 14.2, 14.3.

Questão 12.1

Em que mudariam as equações (15) e (16) [Aula 12] se não houvesse um termo correspondente à corrente de deslocamento nas equações de Maxwell? Quais as possíveis consequências físicas deste fato?

Questão 12.2

Mostre que, se é o campo elétrico de uma onda eletromagnética, então a equação (17) [Aula 12], realmente descreve uma onda plana.

Questão 12.3

Uma onda plana e monocromática é descrita pela equação E = E0 cos(ky - ?t). Mostre que se E y 0, a componente y de E0, não for nula, a lei de Gauss não é satisfeita. [Sugestão: considere o fluxo total do campo elétrico através de uma superfície cúbica de lados l = ?/k e paralelos aos eixos x, y e z.

Questão 12.4

Determine a direção de polarização da onda dada pela equação (30) [Aula 12]. Mostre que ela não varia com o tempo.

Questão 12.5

Uma onda elétrica, plana e monocromática, é descrita pela equação

E = (2E0i - E0k) cos(ky - ?t)

Desenhe esse vetor em três pontos diferentes do plano y = 3l/4, nos instantes:

(a) t = 0;

(b) t = T/4;

(c) t = T/2;

(d) t = (3/4)T.

Descreva o que acontece a uma gota de água colocada neste plano.

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 7 Questão 12.6

.Considere a onda plana e monocromática descrita pela equação

E = E0k cos(ky - ?t).

Desenhe o vetor campo elétrico no instante t = T/4, em três pontos diferentes dos planos:

(a) y = 0;

(b) y = l/4;

(c) y = l/2;

(d) y = (3/4)l.

Compare essas respostas com o diagrama da fig. 3b [Aula 12, p. 7]

Questão 12.7

Escreva as equações descrevendo a propagação de ondas planas monocromáticas, segundo as seguintes direções e sentidos:

(a) y < 0;

(b) x > 0;

(c) direção contida no plano xy e formando (com o sentido) 30o com o eixo-y.(semieixo positivo)

Questão 12.8

É possível haver ondas de campo elétrico sem que haja ondas de campo magnético? Justifique sua resposta.

Questão 12.9

As flechas da figura representam o vetor campo elétrico de uma onda plana monocromática que se propaga para a direita (y crescente). Desenhe, nesta figura, o vetor campo magnético.

Questão 12.10

As figuras abaixo mostram as linhas de campo elétrico e magnético num dado plano. Qual das figuras podem corresponder a ondas eletromagnéticas? Nestes casos, quais a direção e o sentido de propagação da onda?

Questão 14.1

Qual a vantagem de se usar polarizadores para se fazer "óculos de Sol"?

Questão 14.2

Determine a razão entre a intensidade incidente e a emergente quando um feixe de luz circularmente polarizada atravessa um polarizador linearmente polarizado.

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 8 Questão 14.3

Determine a onda resultante da superposição de duas ondas cujos campos elétricos são dados por:

E1 = E0k cos[k(y - ct)]

E2 = E0i cos[k(y - ct) -?/4]

dizendo qual a direção de propagação e o tipo de polarização da onda resultante.

A partir do exemplo mostrado acima percebemos que os alunos têm uma grande variedade de

exercícios a serem feitos, trabalhando diferentes tipos de conteúdos, tanto matemáticas quanto

conceituais, explicando os fenômenos a partir das linguagens matemática e discursiva.

As listas de exercícios têm um papel fundamental no processo ensino-aprendizagem, pois são

elas que indicam quais as dificuldades existentes e, além disso, fazem com que os alunos treinem

exercícios e expliquem fenômenos relacionados a Física.

Perguntas-Temas: As perguntas-temas aparecem em todos os Guias de Estudos e são elas que

balizam o conteúdo a ser estudado e discutido no chat da semana. Usualmente são propostas entre 4

(quatro) a 6 (seis) perguntas-temas, sendo que uma delas deve ser respondida através do fórum da

disciplina.

As siglas utilizadas nos guias de estudo para identificar as perguntas-temas são PT e PT-F, onde a

última identifica qual delas deve ser respondida no fórum.

As perguntas-temas têm o objetivo de fazer o aluno refletir sobre o conteúdo, buscando

informações nas Notas de Aulas e também durante os chats na interação entre os pares.

GUIA 01:

Como entender um indutor? Um capacitor? Um resistor? Sob um ponto de vista exclusivamente físico?

Os circuitos (condutores) definem um percurso para os campos (elétrico e magnético). É isso mesmo? Como entender isso?

(PT-F) Consideramos que a corrente alternada varia com o tempo de forma senoidal, com uma freqüência definida. Se pensarmos sob o ponto de vista do movimento de elétrons, o que significa o alternado?

Toda ressonância implica em empurrar e puxar na freqüência natural do sistema. O que é freqüência natural?

A impedância representa duas coisas: a possibilidade do circuito limitar a passagem de corrente e a possibilidade de transferir energia. Como é possível entender isto acontecendo no circuito?

Uma grandeza com duas informações (como acima): para conseguir isso, é só com um número complexo: tem parte real e parte imaginária ou tem amplitude e fase?

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 9 Podemos perceber após a leitura das perguntas-temas que elas são estritamente conceituais, com

pouca, ou quase nenhuma, matematização. Isso auxilia o aluno na interpretação física dos

fenômenos estudados.

Fórum: O fórum é uma ferramenta muito utilizada pelos alunos durante o curso. Ele foi

implementado no curso de Física III do primeiro semestre de 2002. O papel dele é criar um

ambiente de interação entre aluno⇔aluno e aluno⇔professor fora dos horários dos chats, pois os

alunos podem escrever as suas dúvidas sobre os conteúdos estudados, e quando o professor acessar,

poderá responder prontamente a essa dúvida, não necessitando esperar a ocorrência do próximo

chat.

Outra utilidade do fórum é a resposta das perguntas-temas, onde os alunos devem responder as

perguntas marcadas no fórum e a partir disso acabam trocando informações e idéias com os colegas

de turma, pois o que cada aluno respondeu fica disponibilizado para todos os outros alunos lerem.

Citaremos agora um exemplo de textos que foram digitados pelos alunos no fórum para

responderem as perguntas-temas:

(PT-F) A dramatização proposta no início da Aula 2: desligar, uma a cada vez, a interação gravitacional e a interação eletromagnética, tem alguma chance de ser verificada? Dê alguns exemplos, para auxiliar a reflexão. Minha resposta a essa pergunta foi "sim", mas em relação ao desligamento da interação eletromagnética não consegui imaginar com clareza a nova configuração da massa que seria a geradora do campo gravitacional. Sei que nesse nível atômico temos a atuação da força forte, mas a conheço meio superficialmente. A relação entre a Física e a Matemática está 'no mesmo pé' que a relação entre a Física e a Biologia? Ou qualquer outra ciência? Acredito que não, pois enquanto a Biologia pode ser considerada uma ciência complementar à Física, bem como as demais ciências naturais; a Matemática é a linguagem pela qual expressamos as teorias físicas. Assim como tantas outras ciências que utilizam a matemática para expressar seus conceitos. (ANDRÉA A SOUZA)

Sistematizações: As sistematizações começaram a ser utilizadas no curso de Física IV ministrado

no segundo semestre do ano de 2001. A partir daí elas começaram a ser trabalhadas e aprimoradas,

afim de atingir cada vez mais os seus objetivos.

Os objetivos das sistematizações são formalizar o que foi discutido nos chats, isto é, durante as

conversas no bate-papo os alunos utilizam a sua linguagem na interação, e a sistematização tem o

papel de colocar uma linguagem científica no conteúdo trabalhado. É por isso que dizemos que ela

formaliza os conceitos, pois um conceito sempre deve ser construído utilizando a linguagem

científica.

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 10 Além disso, a sistematização sempre traz um olhar para “frente”, isto é, ela visa uma linha

diretriz, unindo os conceitos estudados para que não pareça que cada conceito seja singular e sim

como uma rede de ligação. Segue um exemplo de uma sistematização do ano de 2003 do curso de

Física III:

INSTITITUTO DE FÍSICA DA USP FGE0211 - Física III (turma Web) 1º semestre de 2003

Sistematização dos chats 03 e 04, de 19 e 20 de março de 2003. (01S.F)

Os chats dessa semana, os primeiros chats de Física foram bastante populados na quarta (havia dezessete alunos presentes, o recorde estourado em chats, na Física III ou Física IV) mas na quinta presentes apenas quatro alunos.

Houve conversas inflamadas, principalmente no tangente à importância relativa entre as diversas ciências, onde apareceu o grande 'bairrismo' que os aprendizes de físico demonstraram, na quarta; no dia seguinte, a conversa focalizou a dramatização proposta na pergunta-tema.

Os assuntos levantados que selecionei, foram então:

a. "acredito que a biologia, na essência é química e a química na sua essência é física e a matemática, linguagem através da qual expressamos a natureza." (Desirée) "é difícil afirmar que a matemática é a base de todas as outras matérias, pois física química bio e mat tem uma relação intrínseca" (Fernando) "resolver todos os problemas da química com física??? impossível!!!" (Jorge) "desculpem os outros físicos da sala, mas existem alguns físicos que sempre dizem isso, que é possível estudar química com a Física, isso é loucura.... " (Jorge) "a discussão é a abrangência da física. na minha opinião seria possível descrever todos os eventos somente através da física, mas é muito mais fácil usar outras ciências mais afins" (Murici) "Tal fenômeno pode ser estudado pela física, mas levaria muito tempo, talvez nem seria possível resolver, e a química resolve" (Jean) "até pode usar a física mas isso não é prático!!!" (Fernando) "Esse é o meu ponto, a falta de praticidade" (Jean)

b. "acho que todas essas áreas (quim, fis, mat, bio...) se confundem porque tiveram a mesma origem - a filosofia, a observação da natureza." (Paula) "O que podemos afirmar com certeza é que a mat, fis, quim e bio andam juntas e que uma depende do desenvolvimento da outra para evoluir!!!" (Fernando) "concordo Jean, mas eu acho que a filosofia de estudo é diferente, o jeito como interpretam a natureza, pois afinal estamos todos estudando a natureza." (Elisa) "Galera, acho que não dá para separar as áreas por completo - a estrutura do DNA, objeto de estudo de muitos biólogos, foi descoberto por um físico; os químicos isolaram os elementos radioativos; os matemáticos deram forma aos fractais (sist. dinâmicos e caóticos)..." (Paula) "a ciência trabalha com a inteligência coletiva - cada área tem suas especialidades, mas todas trabalham juntas, completando umas às outras, por um objetivo maior - conhecer o universo em que vivemos."

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 11

(Paula) "Mas Elisa, elas são de certa forma distintas mas por necessidade social. Se tentarmos resolvermos todos os problemas de química com a física conseguiríamos, mas seriam contas maiores e mais demoradas. A distinção entre tais ciências é para uma evolução mais rápida distinta para uma evolução mais rápida do conjunto" (Jean)

c. "a física é a maneira que utilizamos para descrevermos fenômenos da natureza, através da matemática podemos quantificar e descrever de forma numérica tais fenômenos." (Kleber) "Como pensar na física sem a existência de integrais." (Jean) "eu costumo dizer q os matemáticos são como os gramáticos (organizam e dão racionalid// à língua) e os físicos são como os poetas (preenchem as palavras de significados novos, criativos, conotativos...)" (JLMD)

d. "também temos que ver como cada ciência se expressa, sua filosofia de estudo além de somente o campo que ela estuda. A física tenta reunir todos os fenômenos em leis gerais, já a biologia estuda os casos separadamente e não faz paralelos entre eles. Considera cada caso é isolado." (Elisa) "ciência que estuda as propriedades gerais dos corpos, as leis que regulam os fenômenos que neles se dão, sem alteração permanente da matéria, e os agentes que os determinam;" (Maximiliano) "Mas seria como usar a relatividade para responder um problema que a mecânica clássica responde com facilidade" (Jean)

e. "ñ podemos nos tornar ufanistas e achar e dizer q c/ a mente física se compreende tudo." (JLMD) "é claro que têm fenômenos que a física ainda não descreve e as outras ciências observam, mas a pretensão da física é explicá-los, só que em uma escala mais fundamental." (Elisa) "eu acho que também estamos falando de escalas de explicação, um químico se contenta mais com observar o fato e saber como acontece pelas condições iniciais e finais, o físico quer explicar o fenômeno de uma forma mais fundamental, mais completa, que envolve todas as leis do mundo, não uma reação isolada" (Elisa) "novamente eu acho que o problema é a escala da explicação que cada ciência tem... alguns querem explicar o suficiente para por exemplo curar uma pessoa ou verificar uma reação, outros querem uma explicação mais profunda, que envolva todas as leis" (Elisa)

f. "mas psor, a partir do momento em que um corpo se encontra no espaço ou num laboratório anti-gravidade, já estamos verificando a ausência desta força... ou não?" (Luís Gustavo) "mas ñ se está desligando a interação. consegue-se o efeito de ñgravid// pela compensação da força da gravid//." (JLMD) "mas o corpo ESTÁ na presença da gravid// o probl é q tem outra força q a anula, em um caso especial. a resultante é nula, mas cada força existe." (JLMD)

Assim vejamos:

a. É fundamental ao ser humano encarar e saber tratar o conhecimento. Uma das formas de atingir o conhecimento, através de uma atividade racional, é a Ciência. Conhecer a realidade implica em focalizar os diversos aspectos que ela apresenta: os aspectos materiais e energéticos, os aspectos das substâncias e suas combinações, os aspectos dos organismos vivos e seus desenvolvimentos ao longo da própria existência, os aspectos da consciência e também de seu desenvolvimento, os aspectos das organizações sociais, os aspectos históricos e os sociológicos, entre outros. Cada um destes aspectos é objeto de uma ciência, como as entendemos hoje. Cada uma tem um objeto, uma preocupação e um método, normalmente adequado ao objeto e objetivo (preocupação). Nenhuma contém completamente outra e não existe alguma que seja mais fundamental que qualquer outra. Simplesmente são

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distintas. Tampouco pode-se dizer que as Ciências Naturais sejam "mais científicas" e as Ciências Humanas sejam "menos científicas" ou "filosóficas".

b. As ciências complementam-se pois focalizam aspectos distintos. Por isso é bom que uma ilumine o conhecimento que está sendo trabalhado por outra. Nesse contexto, a formulação da Paula é muito feliz, especialmente a identificação da ciência como "a inteligência coletiva". Ainda não podemos deixar de sublinhar a necessidade social como motor do desenvolvimento científico.

c. Um psicólogo russo, Vygotsky, disse que pensamento e linguagem caminham juntos. Para a comunicação do entendimento dos processos humanos utilizamos a linguagem comum (no nosso caso o português). Para a comunicação do entendimento dos processos físicos, a linguagem comum é muitas vezes imprecisa e as relações entre as grandezas físicas são melhor expressas pela Matemática. Isso não nos exime da necessidade de traduzirmos a nossa compreensão da natureza na linguagem comum para que as pessoas em geral possam partilhar desse conhecimento e também para que nós, que normalmente não falamos em 'matematiquês', possamos participar e avançar na construção deste saber.

d. Temos que saber considerar as especificidades dos métodos de cada saber científico. Na Biologia, é importante diferenciar espécies de animais e plantas. Na Física, é importante diferenciar os estados de agregação da matéria (sólido, líquido e gasoso). Isso nos diz que a Biologia tem que descrever muito mais classes, precisa ter taxonomia mais desenvolvida, mas ela também busca formular princípios gerais e até leis fundamentais, como são as leis da Genética, por exemplo.

e. Esta questão do ufanismo é particularmente sensível para nós físicos. Temos a tendência de achar que, porque tratamos de sistemas mais simples e fundamentais e temos métodos de mensuração muito precisos, somos capazes de tratar qualquer grandeza ou processo e ignoramos as diferentes escalas de complexidade nos sistemas. E não nos damos conta de que escalas de complexidades diferentes trazem novas dimensões e qualidades, tornando nossos métodos inadequados.

Pareceu-me que vocês não ousaram para realmente sair de nossa realidade e

'viver' em um mundo imaginário em que a interação, ora gravitacional ora

elétrica, não existisse e procuraram situações em que se conseguissem efeitos

compensatórios para a não-interação. Mas a proposta do exercício mental era o de

verificar as radicais conseqüências de um mundo sem a interação e não o

comportamento de um corpo na ausência de uma particular interação.

Provas: Os Webcursos de Física III e Física IV são compostos de 3 (três) provas escritas mais uma

prova substitutiva, a qual substitui a menor nota das três avaliações.

Cada avaliação é dividida em um bloco de conteúdos, isto é, o conteúdo não é acumulativo,

porém na avaliação substitutiva o conteúdo a ser desenvolvido é referente a todo o semestre letivo.

A média final dessa disciplina não é simplesmente a média aritmética das três avaliações, e sim

um conjunto de notas referente às diversas atividades desenvolvidas pelos alunos como veremos

mais adiante. Segue um exemplo de uma avaliação do Webcurso de Física III:

INSTITITUTO DE FÍSICA DA USP FGE0211 - Física III (turma Web) 1º semestre de 2003 - 2ª prova - 07/mai/03

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 13

Prova P2

Questão 1 (2,0)

Argumente porque os elétrons fazem a curva em um fio condutor curvo e não saem pela tangente. Dê as razões físicas e procure ser convincente.

Questão 2 (4,0)

Um acelerador de partículas, como o Pelletron de S Paulo, tem dois estágios: o início e o final do tubo acelerador é mantido aterrado (0 V) e no meio do tubo acelerador está o terminal, mantido à tensão de VT = +8,0 MV (=8,0 x 106 V). Pode-se acelerar partículas alfas ( ) que são o núcleo de Hélio (dois prótons e dois nêutrons), sendo Q = +3,2 x 10-19 C e M = 6,6 x 10-27 kg. As partículas alfas são produzidas em uma fonte de íons e são injetadas no acelerador com o excesso de um elétron (4He-), sendo um íon negativo com -1e (uma carga elementar negativa), que no primeiro estágio é acelerado (por atração) e ganha a energia de Q VT = 8,0 MeV=12,8x10-12 J.

No terminal, o feixe de partículas alfas atravessa uma folhinha, um filme de carbono e perde elétrons, tornando-se 4He++. No segundo estágio, novamente é acelerado (agora por repulsão) e recebe mais 16 MeV (=25,6x10-12 J), saindo do tubo acelerador com energia de 24 MeV (=38,4x10-12J). Considere um feixe de partículas alfas injetado de 100 nA (100x10-9 A), cilíndrico com área da secção transversal, S=1,0 mm2.

a. (1,0) Calcule a velocidade das partículas alfas quando chega no terminal e quando sai do tubo acelerador.

b. (2,0) Calcule a densidade volumétrica de partículas (n ) quando chega no terminal e quando sai do tubo acelerador.

c. (1,0) Quais a hipóteses você teve que fazer para realizar estes cálculos? Elas são razoáveis?

Questão 3 (4,0) Uma distribuição de cargas está associada ao potencial eletrostático no espaço todo

a. (1,0) Calcule o campo elétrico associado a essa distribuição. b. (1,0) Calcule a distribuição de cargas. c. (1,0) Faça os gráficos de V(r), |E(r)| e (r) para 0<r<R. d. (1,0) Mostre que o campo obtido em a. é conservativo.

Média Final: Como já foi mostrado, esse curso tem muitas ferramentas utilizadas no processo

ensino-aprendizagem, e com isso seria difícil avaliar o aluno simplesmente pelas suas notas nas

avaliações. Por isso, o professor da disciplina decidiu levar em conta outras atividades realizadas

pelos alunos na média final. Então, todos os trabalhos realizados durante o semestre pelos alunos,

têm uma contribuição na média final a qual é calculada da seguinte forma:

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 14

Onde:

P = Média das Provas

L = Média das Listas

C = Participação nos Chats

S.F = Considerações das Sistematizações

Fo = Participação no Fórum

Analisando a equação, percebemos que mesmo o aluno obtendo média das avaliações igual a

DEZ, ele não consegue ser aprovado na disciplina, isto porque essa disciplina visa além do bom

desempenho nas provas escritas, é avaliado também a participação em todas as atividades propostas

pelo professor.

Por isso, dizemos que para cursar uma disciplina a distância, é necessária uma grande

organização por parte do aluno na distribuição de todas as atividades a serem cumpridas no seu

determinado tempo.

O critério de aprovação final leva em conta todas as atividades realizadas como provas, listas de

exercícios, participação nos chats, fórum e sistematizações.

A ANÁLISE DE DADOS E O PROCESSO DE APRENDIZAGEM

Nessa pesquisa estaremos analisando cada uma das ferramentas utilizadas e a nossa proposta de

apresentação no EPEF seria a de mostrar como funciona um curso a distância identificando as

utilidades de suas ferramentas utilizadas e pesquisando a efetividade na aprendizagem a distância. A

nossa pesquisa está no início, mas utilizando as transcrições dos chats estaremos montando uma

ferramenta de análise para identificarmos se realmente o aluno aprende e como ele aprende em um

curso a distância.

Essas ferramentas são utilizadas para tirarmos informações para pesquisarmos o processo de

aprendizagem, por isso, trabalhamos cada uma delas de maneira bem aprofundada para tirarmos o

maior número de informações possíveis. E para isso estamos definindo unidades de análise e

construindo categorias que tenham significado dentro do processo de aprendizagem que está em

desenvolvimento.

Já conseguimos chegar a algumas conclusões, uma delas é que o aluno aprende sim em um curso

a distância, e, percebemos também, que ele aprende muito mais que o conteúdo. Aprende uma

construção de linguagem científica, o que dificilmente seria criada em uma disciplina presencial.

I X EN C O N T R O N A C I O N A L D E P E S Q U I S A E M EN S I N O D E F Í S I C A 15 Além disso, conclui-se que todas as ferramentas que existem no curso têm um papel importante no

processo ensino aprendizagem, pois cada uma delas auxiliam o aluno a entender melhor o conteúdo

e aproveitar o curso de uma maneira mais eficaz.

Gostaríamos de apresentar nossa pesquisa de forma oral, pois acreditamos que seria difícil

apresentar nosso trabalho por meio de um painel. Nossa proposta seria a de apresentar esse curso e

mostrar as ferramentas existentes e a sua aplicação, apresentando também os métodos de análise e

possíveis conclusões.

REFERÊNCIAS:

- BECHARA M.J., DUARTE J.L.M., ROBILOTTA M.R., VASCONCELOS S.S.

Notas de Aulas de Física III e Física IV

- Lévy, Pierre

As Tecnologias da Inteligência

- Giordan, M. (1998). “Correio e Bate-papo: A Oralidade e a Escrita Ontem e Hoje.” Química Nova

na Escola 8: 17-19.

- Giordan, M. (2003). “Tutoring through the internet: how students and teachers interact to

construct meaning.” aceito para publicação.

- Hogan, K., B.K. Nastasi and M. Pressley (2000). “Discourse patterns and collaborative scientific reasoning in peer and teacher-guided discussions.” Cognition and Instruction 17(4): 379-432.

- Giordan, M. “O Computador na Escola: Questões de Pesquisa na Educação de Ciências.”

- Transcrições dos Chats de Física III e Física IV (turma Web)

SITES:

- www.usp.br

- www.unicamp.br

- www.ufrgs.br

- www.yahoo.com.br/educacao_e_formacao/ensino_a_distancia

- www.prossiga.br/edistancia

- www.webaula.com.br

- www.virtual.pucminas.br