60ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

Atualmente, vem ocorrendo um crescimento no número de cursos a distância no Brasil, principalmente em cursos de graduação. A Educação a Distância consiste num processo de ensino-aprendizagem, mediado por tecnologias, onde professores e estudantes estão separados espacial e/ou temporalmente. São diversas as tecnologias utilizadas neste processo, destacando-se a Internet. A atividade experimental, principalmente em áreas científicas como a Física, é importante no processo de aprendizagem, com o uso de experimentos, o estudante pode passar de um sujeito passivo no processo ensino-aprendizagem para um sujeito ativo, podendo visualizar aquilo que se é ensinado durante sua interação com o experimento. Logo, o uso de experimento nos cursos a distância é algo a ser considerado. As atividades experimentais podem ocorrer por meio de kits, práticas experimentais em pólos de cursos a distância ou através de uma instrumentação virtual. O presente trabalho apresenta um sistema desenvolvido que possibilita a realização de atividades experimentais a distância, através da Internet, para o Ensino de Física. Tal sistema permite a realização de aulas com vários estudantes num mesmo tempo, com acesso a imagens em tempo real dos experimentos, com controle e coleta de dados.

METODOLOGIA:

O sistema consiste num conjunto de softwares e Hardwares, que se comunicam aos experimentos. Foram desenvolvidos três tipos de softwares com o uso das linguagens de programação Turbo Delphi Explorer e Turbo C++ Explorer da Borland. Os softwares se comunicam entre si por meio de protocolo TCP/IP. Um primeiro Software é o “Cliente”, disponibilizado aos estudantes e que permite o acesso ao Sistema. O segundo software é o “Servidor de Controle” que se comunica com o experimento controlando e coletando dados para envio aos softwares do tipo “Cliente”. Um último software desenvolvido é o “Servidor de Comunicação” que permite a comunicação e gerenciamento dos usuários conectados. É utilizado ainda o software “Windows Media Encoder”, que coleta imagens dos experimentos e disponibiliza o acesso a estas pelos usuários. O Hardware consiste numa placa de aquisição de dados, a R-Control 30 da RogerCom, que se conecta ao computador através da Porta USB, e possui entre suas funções um conversor analógico-digital de 4 canais/8 bits, além de dispositivos de controle. Os experimentos são conectados a esta placa. Alguns experimentos desenvolvidos envolvem conceitos de Física Moderna, como a Interação da Radiação com a Matéria, e de Eletromagnetismo, como Lei de Ampère e Indução de Faraday.

RESULTADOS:

Diversos testes já foram realizados com o objetivo de verificar o funcionamento do controle e coleta de dados dos experimentos. Os softwares demonstraram um bom funcionamento nestas avaliações. Foi possível determinar o início e término dos experimentos e ter acesso aos dados coletados, além do acompanhamento da experiência realizada, através da visualização de imagens do experimento. Durante estes testes o experimento operou numa das salas da universidade. O experimento foi conectado a um computador em que se executava o Software Servidor de Controle. Este software funcionou conforme o esperado, recebendo comandos de controle dos usuários e executando-os nos experimentos, e coletando e enviando dados dos experimentos. Através do Software Cliente, os usuários puderam acessar os dados coletados e efetuar o controle dos experimentos, de computadores de fora da universidade através da Internet. Uma das funcionalidades do software cliente, o Chat, mostrou-se muito útil na interação entre os usuários, possibilitando inclusive que dúvidas relativas ao funcionamento do sistema e aos conceitos envolvidos fossem sanadas.

CONCLUSÕES:

A motivação apresentada pelos estudantes enquanto utilizam as novas tecnologias disponíveis, e navegam pela Internet é um novo elemento que deve ser considerado quando se inicia o desenvolvimento de material didático, já que estas novas tecnologias estão se incorporando ao cotidiano dos estudantes. Experimentos automatizados e que possam ser controlados pela internet, se mostram como ferramentas eficientes para o ensino não presencial, e contribuem para a ocorrência de uma aprendizagem significativa. A transmissão da imagem do experimento que o estudante está manipulando a distância, permite a visualização de uma imagem real do equipamento que está sendo utilizado e o acompanhamento da evolução da experiência. Isto facilita o entendimento dos conceitos envolvidos, além é claro, de tornar o experimento mais próximo do aluno durante o ensino a distância.

Instituição de fomento: UENF, FAPERJ e CNPq

Palavras-chave: Educação a Distância, Instrumentação Virtual, Ensino de Física Experimental

E-mail para contato: marlonpessanha@yahoo.com.br