Promover a inovação do ensino em Física por meio da tecnologia foi o objetivo de um projeto desenvolvido com apoio do Governo do Amazonas, por meio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (Fapeam), via Programa Institucional de Apoio à Pós-Graduação Stricto Sensu (Posgrad 2021/2022). O estudo foi conduzido por Izac Martins da Silva, mestre em Ensino Tecnológico, que fez uso de diferentes ferramentas no processo de ensino-aprendizagem da propagação das ondas eletromagnéticas, com ênfase nos raios X.
A dissertação de mestrado intitulada: “Experimentação Remota e Simulações 3D aplicadas ao estudo da Propagação das Ondas Eletromagnéticas por meio da Aprendizagem Baseada em Projetos” foi feita sob a orientação de Vitor Bremgartner da Frota, doutor em Informática na área de Inteligência Artificial Aplicada à Educação; e teve coorientação de Marisa Almeida Cavalcante, mestre e doutora em Física na área de Física Nuclear e pesquisadora da área do Ensino de Física e Ciências.
O projeto buscou incentivar alunos do 3° ano do Ensino Médio do Instituto Federal do Amazonas (Ifam) a procurarem soluções para um estudo de caso específico, com o uso de práticas experimentais em ambientes imersivos com experimentos controlados remotamente, simuladores tridimensionais e de realidade virtual.
O trabalho abrange diversas áreas de pesquisa como as tecnologias de ensino, o desenvolvimento de diferentes tecnologias digitais, bem como conceitos de Física, Física Médica e Radiologia. A ideia é dar aos alunos a oportunidade de serem protagonistas de seu processo de aprendizagem, participando da construção do conteúdo, por meio do chamado “Estudo Ativo”.
Segundo Izac Martins, o método de ensino do projeto consistiu na elaboração de um documento com instruções para professores da disciplina de Física. Organizado no formato de uma sequência didática, que reúne de forma organizada diferentes passos a serem seguidos durante a execução de atividades em sala de aula, o manual foi estruturado em um modelo de ensino conhecido como “Aprendizagem Baseada em Projetos”, que junto ao referencial teórico abre caminho para novas maneiras de se abordar a disciplina de Física de modo interativo.
Prática em sala de aula
Ao longo deste processo, foram implementadas em sala de aula ferramentas de prática experimental em duas turmas do 3º ano do Ensino Médio do campus Manaus Distrito Industrial (CMDI), do Ifam, zona sul de Manaus. Através de aulas presenciais, remotas e híbridas, os alunos puderam ter contato com a experimentação remota, a simulação virtual para celular e o simulador em realidade virtual. O uso dos dispositivos segue as diretrizes pedagógicas da Base Nacional Comum Curricular (BNCC).
O Produto Educacional na forma de Sequência Didática pode ser encontrado no repositório do Programa de Pós-Graduação em Ensino Tecnológico (PPGET), do Ifam. A partir do material disponível na plataforma e no site do projeto www.fisicaetecnologia.com, os alunos têm acesso a uma situação-problema, a qual poderá ser solucionada com a ajuda de conteúdos divididos em vídeos, textos e questionários.
De acordo com Izac Martins, a implementação de ferramentas como a da realidade virtual garante a democratização da informação, com o potencial de se construir projetos integrados a diferentes disciplinas.
Vitor Bremgartner da Frota, orientador do projeto, espera que a longo prazo a plataforma e os dados reunidos sirvam de base para pesquisas futuras. “Esperamos que a integração de metodologias ativas de ensino junto às tecnologias integradas, estimulem alunos e professores a se engajarem nos processos de ensino-aprendizagem nas áreas envolvidas”, defendeu.
Marisa Almeida Cavalcante, coorientadora do estudo, ressalta que com base nas ferramentas digitais que fazem parte do projeto, os estudantes puderam observar um mesmo experimento sob diferentes perspectivas. “Ao engajar os alunos em uma investigação interativa e multidimensional, o trabalho não só proporciona uma compreensão mais profunda da Física das ondas eletromagnéticas, mas também enfatiza a importância de práticas radiológicas seguras em um contexto realístico e relevante”, enfatizou.
Apoio da Fapeam
A respeito do apoio da Fapeam, os pesquisadores destacaram a importância das bolsas para apoiar os estudantes da pós-graduação, bem como a aquisição dos equipamentos necessários para o desenvolvimento das tecnologias utilizadas no estudo.
“Instituições como a Fapeam desempenham um papel fundamental na promoção da ciência, pois incentivam a inovação e possibilitam que projetos de grande relevância social e educacional sejam realizados, especialmente em áreas com menos acesso a recursos tecnológicos e laboratoriais”, comentou Marisa Cavalcante.
O trabalho também gerou uma publicação na Revista Brasileira de Física e duas publicações em eventos internacionais: “Frontiers in Education 2024”, nos Estados Unidos, e “International Technology, Education and Development Conference 2023”, na Espanha. Além disso, no mês de outubro foi honrado com o 1º lugar no “Concurso de Teses e Dissertações” durante o “Symposium on Virtual and Augmented Reality – SVR 2024”, que teve sua 26a edição promovida pela Sociedade Brasileira de Computação (SBC) e realizada pela Universidade do Estado do Amazonas (UEA), na Escola Superior de Tecnologia (EST), em Manaus.
