ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: APLICAÇÃO DA REALIDADE VIRTUAL E AUMENTADA NA EDUCAÇÃO QUÍMICA: O ENSINO DE ESTRUTURA ATÔMICA
AUTORES: SILVA, J. E. (UNIMEP) ; ROGADO, J. (UNIMEP)
RESUMO: Contemplando a importância dos recursos computacionais e a disponibilidade da utilização de ferramentas didáticas para o ensino de química, a investigação buscou desenvolver com recursos computacionais de modelagem em ambiente 3D aplicativos de Realidade Virtual e Realidade Aumentada para aplicação em sala de aula, tendo em vista contribuir para a melhoria da qualidade de ensino de química. Os resultados evidenciaram adequação dos aplicativos à proposta de Educação Química.
PALAVRAS CHAVES: realidade virtual e aumentada, educação química, informática educacional.
INTRODUÇÃO: A utilização do computador como ferramenta didática é cada vez mais freqüente no âmbito educacional: no ensino de Química, o uso de simulações torna-se viável e acessível às escolas, professores e alunos.
A Estrutura Atômica é um dos pilares da Química, exigindo alto grau de abstração, gerando dificuldades de entendimento por parte dos alunos e professores.
Numa tentativa de diminuir essas dificuldades, são criadas simulações em Realidade Virtual (RV), uma interface avançada do usuário que permite a interação em tempo real como o objeto em estudo, tendo como características a visualização e a movimentação em ambientes tridimensionais.
A pesquisa objetivou utilizar ferramentas e dispositivos de realidade virtual como fonte de uma nova ferramenta didática, enfocando a criação/desenvolvimento de simulações da estrutura atômica, empregar a Realidade Virtual – Browser (WEB3D) – e Realidade Aumentada (RA) na biblioteca Artoolkit.
MATERIAL E MÉTODOS: Os principais equipamentos utilizados nesse projeto são: monitores; mouse; rastreadores - Web Cam - que capturam os movimentos do usuário e transformam em movimentos no mundo virtual; dispositivos sonoros; sistemas baseados em projeção: tela panorâmica e mesa virtual que propiciam ao usuário imersão parcial em tamanho real e ainda permitem a participação simultânea de um conjunto de pessoas.
Foram realizadas revisões bibliográficas abordando: as principais dificuldades dos estudantes referentes aos conceitos ligados à Estrutura Atômica; compreensão do funcionamento dos softwares utilizados; investigação histórica da emergência e consolidação dos primeiros modelos atômicos. As simulações foram recriadas de exemplos dos melhores livros didáticos da área classificados pelo catálogo do PNLEM em nível nacional.
Adiante, realizou-se a instalação e avaliação de alguns softwares de modelagem 3D, tendo em vista que o objetivo principal era obter um software que exporta para o formato VRML característico para aplicações em Browsers (WEB3D), e na biblioteca do Artoolkit.
Finalmente, o planejamento e a elaboração da construção da simulação do ambiente virtual para serem utilizadas no Browser e na biblioteca Artoolkit, foram concluídos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Em oposição à maioria das descrições das figuras estáticas dos livros de química, o modelo simulado por RV e RA utilizado durante o Estágio Supervisionado em Química não é lido ou interpretado como um texto, podendo ser explorado de forma interativa, permitindo que a abordagem não seja linear, estanque e escalonada: oferece a possibilidade do aluno analisar as hipóteses e modelos e, consequentemente, refinar os conceitos, permitindo um maior grau de interação no processo em simulação - o computador passa a ser usado mais como ferramenta (Informática no Ensino de Química) do que como máquina de ensinar (Ensino de Informática com Química).
A simulação deve ser vista como uma ferramenta de auxílio às leituras e discussões em sala de aula ou como geradora de questões a serem resolvidas/desenvolvidas com o auxilio das leituras e discussões em sala de aula. Além disso, a simulação por mais fiel que possa parecer, é apenas um modelo resultante de algumas interações humanas com o objeto em estudo, e que de maneira alguma pode levar o estudante a pensar que o mundo real pode ser simplificado e controlado da mesma maneira que nos programas de simulação.
Assim, é necessário criar condições durante a utilização da informática no ensino para o estudante fazer a transição entre a simulação e o fenômeno no mundo real. No entanto, isso só é possível se a ferramenta for utilizada de uma forma adequada, como parte de uma abordagem educacional coerente e organizada: integração conveniente entre o currículo e o enfoque educacional. Assim, a educação vinculada com a tecnologia como ferramenta, pode proporcionar ao sujeito a construção de conhecimento, preparando-o para saber criar/operar/desenvolver tecnologia.
CONCLUSÕES: As técnicas de Realidade Virtual e Aumentada utilizadas no Estágio Supervisionado em Química, permitem que os modelos atômicos deixem de ser apenas descritos pela fala ou ilustrados pelo professor através da lousa. A interatividade e a interação efetiva das técnicas de RV propiciam ao estudante acesso facilitado à compreensão em nível teórico.
Em outras palavras, o sistema de RV permite uma melhor representação (visualização) dos conceitos científicos (teorias, modelos atômicos) e, dessa forma, propicia melhores condições de aprendizagem.
AGRADECIMENTOS: Ao Núcleo de Educação em Ciências da Universidade Metodista de Piracicaba.
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