Desenvolvimento de simulações para o ensino de Física através do software Easy Java Simulation – Ciências naturais - Física Gabriel Siqueira Sombrio –

Apresentação em tema: "Desenvolvimento de simulações para o ensino de Física através do software Easy Java Simulation – Ciências naturais - Física Gabriel Siqueira Sombrio –"— Transcrição da apresentação:

1 Desenvolvimento de simulações para o ensino de Física através do software Easy Java Simulation – Ciências naturais - Física Gabriel Siqueira Sombrio – PUIC – Engenharia Química - Tubarão Introdução O ensino da Física para os jovens, que estão tendo o seu primeiro contato com essa linha da ciência exata, enfrenta uma barreira muito difícil de ser quebrada, pois a dificuldade de aprendizagem dos alunos acaba se tornando um empecilho para os professores. A tentativa de ensinar Física clássica para alunos se inicia no ensino médio das escolas públicas e particulares de nosso país, para alguns, esse contato se inicia tarde demais, conseqüente dificuldade demonstrada para com a matéria. Observando a grande dificuldade de se aprender o conteúdo dessa disciplina, educadores e professores de graduação buscam formas e ferramentas que auxiliem na aprendizagem. Essas ferramentas, nos dias atuais, são o uso de computadores com softwares apropriados para o ensino. Uma das maiores dificuldades dos alunos em entender a Física é visualizar a ação/acontecimento que está se descrevendo em um enunciado ou citação. Quando um professor descreve um movimento de lançamento oblíquo, por exemplo, o estudante sente uma grande dificuldade de imaginar, corretamente, aquilo que está acontecendo na ficção do exercício, é nesse ponto que a computação programacional pode ajudar a criar ambientes virtuais que permitam a visualização do que está ocorrendo. Objetivos Objetivo Geral Elaborar um estudo de desenvolvimento ao auxílio do ensino de física, através do uso de ambientes virtuais proporcionados pelo programa digital em linguagem Java (Easy Java Simulation). Objetivos Específicos Elaborar exercícios, baseados na mecânica clássica, e ambientá-los virtualmente; Utilizar o programa de simulação em linguagem Java, Easy Java Simulation, para elaborar os ambientes virtuais de fácil manipulação, contando com detalhamento das variáveis presentes no problema; Verificar manualmente a veracidade dos cálculos realizados pelo software; Testar em sala de aula as simulações criadas, permitindo o manuseio, pelos alunos, dos programas. Metodologia 1) Escolha da área da física a ser estudada e trabalhada (Mecânica Clássica); 2) Na área escolhida, determinar os conteúdos principais no desenvolvimento dos programas de ambientalização (vetores, atrito, queda livre, lançamento, lançamento oblíquo e colisões); 3) Elaboração de exercícios, baseados em literatura apropriada, que englobem o máximo do conteúdo, matemático e físico, juntamente com a resolução manual e, posteriormente, criar um ambiente virtual no programa EJS; 4) Após cada tema possuir o seu programa de simulação, realizar uma seqüência de testes para confirmação da veracidade e confiabilidade dos resultados gerados pelo programa; 5) Aperfeiçoamento do layout para fácil utilização por parte dos usuários com menor instrução; 6) Testes em salas de aula do programa final. Resultados O inicio da pesquisa focou no estudo de reconhecimento do programa, isso era necessário, já que o uso do mesmo era conhecido apenas por trabalhos que já o utilizaram para outros fins. O primeiro objetivo estipulado pelo pesquisador foi iniciar o reconhecimento da linguagem de programação que era usada, isso se tornou possível através da elaboração de um exemplo a ser resolvido, baseado em conteúdos teóricos iniciais, como queda livre e a indicação de seus vetores. O estudo da utilização do programa também englobava o aprimoramento do uso de equações diferenciais, pilares da resolução matemática do software. Para demonstrar os resultados obtidos, irá ser ilustrado o layout com comentários da simulação de um lançamento oblíquo com atrito do ar. O aumento da quantidade das linhas de cálculo é conseqüência do tipo de situação que se está trabalhando. Quando se tem um lançamento oblíquo, os vetores devem ser decompostos e calculados com a utilização de seno e cosseno, já que existe a presença de ângulos entre os vetores, utilizados para determinação numérica dos resultados. Um fator que dificulta a programação é a inserção do atrito do ar no comportamento da simulação 2D. O resultado visual do programa também atingiu todas as expectativas, como ilustrado abaixo. Conclusões Com intuito de ajudar professores e educadores no ensino de física, a idéia do projeto se viu necessária, pois, não só em nossa região, as disciplinas com maior índice de reprovação são a física e a química. Proporcionando uma ferramenta que auxilie os alunos a visualizarem as situações descritas em exercícios, permite aprimorar o método de ensino. Como a intenção do projeto era fornecer uma nova ferramenta para o ensino, deu-se importância ao resultado da simulação, e não ao teor matemático. Porém, para realizar as simulações houve a necessidade de um estudo aprofundado de cálculo e física teórica. Bibliografia LUZ, Antônio Máximo Ribeiro da; ALVARENGA, Beatriz Gonçalves de. Curso de física. 5. ed. São Paulo: Scipione, v. ISBN (v. 3); NUSSENZVEIG, H. M.. Curso de física básica. 4. ed., rev. São Paulo: E. Blücher, v. ISBN ; GASPAR, Alberto. Física. 1. ed. São Paulo: Ática, v. ISBN (v.1.). Apoio Financeiro: Unisul