MOTIVANDO ATRAVÉS DOS HOLOGRAMAS MOLECULARES: UMA NOVA FORMA DE ENSINAR

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ensino de Química

Autores

Meneses Costa, F.G. (UNILAB) ; Jorge Brandão, A.H. (UNILAB) ; Costa Silva, L. (UNILAB) ; Paulo Colares, R. (UNILAB) ; de Melo Neto, J.D. (UNILAB) ; Marques da Fonseca, A. (UNILAB)

Resumo

A utilização da tecnologia contribui para a aprimorar as técnicas de ensino, além de proporcionar uma forma lúdica de aprendizado. Alguns recursos propiciam uma melhor abordagem dos conteúdos a serem ministrados em sala de aula, fazendo com que alunos e professores tenham uma experiência educacional complementada com diversos recursos tecnológicos. Este trabalho tem como objetivo mostrar que a holografia pode ser utilizada para contribuir como ferramenta de apoio ao ensino de química. Foram criados alguns modelos de hologramas utilizando materiais simples (vidro e acrílico), softwares de criação de moléculas e edição de vídeos.

Palavras chaves

Ensino de química; recursos tecnológicos; hologramas

Introdução

Os recursos tecnológicos que tem como objetivo auxiliar no processo de ensino e aprendizagem, podem ser denominados de Tecnologia da Informação e comunicação (TIC’s). As TIC’s têm a finalidade de adquirir, processar e armazenar informações, possibilitando que sejam disseminadas e compartilhadas (SANTOS, 2014; PEREIRA et al.,2014; KENSKI, 2007; LÉVY, 2011). Deste modo, tanto a Realidade aumentada (RA), como a Realidade Virtual (RV) são tipos de tecnologias usadas na informática com diversas utilidades, entre elas o uso como material didático. A Realidade Virtual e Aumentada são campos que iniciaram na computação abordando a percepção do mundo real com informações e dados gerados eletronicamente por meio de um computador. Essa nova tecnologia vem ganhando campo seguindo a evolução da informática (COSTA & RIBEIRO, 2009). Analisando a evolução das diversas interfaces ao longo das décadas, percebemos que desde a revolução industrial, a humanidade teve que se adaptar às máquinas, porém, esse processo se inverteu, hoje as tecnologias da informática se tornaram uma ferramenta indispensável e até mesmo invisível aos diversos tipos de usuários (MILGRAM et al., 1994; KIRNER & SISCOUTTO, 2007). O princípio holográfico é uma conjetura especulativa sobre teorias da gravidade quântica, proposta por Gerard 't Hooft e aperfeiçoada e difundida por Leonard Susskind, o qual afirma que toda a informação contida num volume de espaço pode ser representada por uma teoria que reside na fronteira daquela região. O princípio holográfico também declara que existe ao menos um grau de liberdade (ou uma constante de Boltzmann k de entropia máxima) para cada quatro áreas de Planck em tal teoria, S≤ A/4, algo conhecido como Limite de Bekenstein (BOUSSO, 2002).

Material e métodos

Os hologramas foram confeccionados em duas etapas. A primeira foi o desenvolvimento do suporte para projeção do vídeo holográfico. Foi recortado 4 peças de acrílico transparente, de forma trapezoidal. As partes foram unidas formando uma peça com formato de pirâmide. Utiliza-se esse suporte sob o reprodutor de vídeo, como por exemplo um smartphone ou uma TV. As dimensões do suporte variam conforme o tamanho da tela, e podem ser feitas aplicado a regra de três, devendo este ser ajustado para melhor visualização dos conteúdos, como visto na Figura 3, para tela de 5,5 polegadas. A segunda etapa é o desenvolvimento dos vídeos com os conteúdos a serem exibidos no holograma. Utilizando o programa ChemDraw, a molécula era desenhada aplicando os devidos efeitos visuais que o programa oferece. Após, o conteúdo era salvo em formato Windows AVI Movie (*.avi) com o nome da própria molécula para auxiliar na identificação. Utilizando um software de edição de vídeos, o Adobe Premiere, foi importado o arquivo de vídeo da molécula para edição. Aplicando os efeitos do programa, a molécula foi quadruplicada e disposta de maneira que o espaço entre elas pudesse ser encaixado o suporte para a sua projeção. Foi sincronizado a rotação de cada molécula, de forma que se complementassem no momento da projeção, para causar um efeito de tridimensionalidade. No fim da edição, o arquivo foi exportado em formato AVI, ficando pronto para ser utilizado como holograma.

Resultado e discussão

Dentre as aplicações para o uso dos protótipos, foi verificada a determinação de quiralidade em uma molécula, assim como sua configuração absoluta em torno de um centro estereogênico e como diferenciar isômeros conformacionais, ópticos e geométricos. No sistema holográfico. Após a construção dos modelos virtuais holográficos, e aplicação dos questionários, evidenciou-se dentre os 60 alunos que: 56 aprovam o sistema e se motivaram; 22 Gostaram mas preferiram a aula com quadro e pincel; 40 compreenderam melhor com o modelo STICK (palito); 50 compreenderam melhor com o modelo virtual STICK AND BALL (bola e palito); por fim, na sua totalidade, 60 aprovaram completamente a abordagem e a utilização da holografia. De uma forma mais abrangente, se observou que a percepção de visualização, o aprendizado e o interesse dos alunos ficaram mais evidentes no que se refere ao estudo de ligações. O que comprova a premissa da utilização de modelos estruturais favorecem melhor a compreensão de conceitos de estrutura e ligações química (LIMA & LIMA-NETO, 1999; DORI & BARAK, 2001).

Conclusões

Houve a receptividade dos alunos, que assistiram e desenvolveram cada módulo molecular, visualizados através dos hologramas. As aulas que foram desenvolvidas com este material didático, graças ao amplo leque de informações e inovação, geraram motivação e interesse aos conceitos pré-estabelecidos. Através da experimentação utilizando os modelos apresentados neste trabalho, poderá ser possível levar o profissional do ensino da química, a construir um conjunto de estruturas, mostrando a viabilidade de adaptação dos protótipos, de modo a facilitar o ensino-aprendizagem tanto nas formas virtuais.

Agradecimentos

Os autores agradecem os órgãos de fomento, FUNCAP, CNPq, CAPES e UNILAB.

Referências

COSTA, R. M.; RIBEIRO, M. W. S. Aplicações de Realidade Virtual e Aumentada. XI Simpósio de RV e RA. Porto Alegre: SBC, 2009.

DORI, Y. J.; BARAK, M. Virtual and physical molecular modeling: fostering model perception and spacial understanding. Educational Technology & Society. v. 1, n. 4, p. 61-74, 2001.

HOLOGRAFIA. 2016. Disponível em: <http://sites.ifi.unicamp.br/laboptica/holografia-2/>. Acesso em: 26 jul. 2016.

KENSKI, V. M. Educação e tecnologias: o novo ritmo da informação. Campinas (SP): Papirus; 2007.

KIRNER, C.; SISCOUTTO, R. Realidade Virtual e Aumenta. Conceitos Projetos e Aplicações, IX Simpósio de RV e RA, Petrópolis-RJ: SBC, 2007.

LÉVY, P. A inteligência coletiva: por uma antropologia do ciberespaço. São Paulo: Loyola; 2011.

LIMA, M. B.; DE LIMA-NETO, P. Construção de Modelos para Ilustração de Estruturas Moleculares em Aulas de Química. Química Nova. v. 6, n. 22, p. 903-6, 1999.

MILGRAM, P. et al. Augmented Reality: A Class of Displays on the Reality-Virtuality Continuum. Telemanipulator and Telepresence Technologies, SPIE, V. 2351, 1994.

PEREIRA, T. A.; TARCIA, R. M. L.; SIGULEM, D. Uso das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) na Educação Superior, 2014. Disponível em: <http://www.abed.org.br/hotsite/20-ciaed/pt/anais/pdf/225.pdf>. Acesso em: 25 jul. 2016.

SANTOS, C. F. R. Tecnologias de Informação e Comunicação. Disponível em: <http://dspace.unicentro.br/handle/123456789/114>. Acesso em: 05 jul. 2016.