Já em 1980, Papert defendia a construção de um “micromundo da física” (PAPERT, 1985), onde, antes de se tornarem receptivos às leis de Newton, os estudantes poderiam conhecer outras leis de movimento, não tão complexas, sutis e contra-intuitivas, construir leis alternativas, progredindo, talvez, de Aristóteles até mesmo Einstein.
Os utilizadores do mundo virtual do Second Life, por exemplo, podem desfrutar da paisagem em 3D, andar, voar, dirigir, interagir com outros avatares, jogar ou criar objetos complexos, com texturas variadas, tais como móveis, roupas, jóias, veículos, armas e até edifícios inteiros. Para Doherty et al. (2006), podemos usar esses ambientes para mergulhar avatares de tamanho apropriado em simulações tridimensionais de mundos de difícil compreensão, desde o muito grande, tais como sistemas planetários, a ambientes micro, tais como células e até mundos em escala nano, em que o avatar pode ‘entrar’ para observar ‘de dentro’.
Interessei-me por essa nova tecnologia e comecei a criar um micromundo, um laboratório dentro do ambiente virtual Second Life para investigar essa utilização. Visite aqui meu Second Life Physics Lab!
Visando uma maior divulgação para a comunidade jovem que frequenta o SL, bem como levando em conta a cultura fortemente visual de jogo de muitos dos seus usuários, ele está sendo caracterizado como uma "estação espacial" de 11 andares.
Entretanto, constatei que a Física implementada no SL é hiper-real (dos Santos, 2008) e não corresponde nem a uma virtualização da Física do ‘mundo real’ nem a da Física ‘ideal’ Galileana/Newtoniana. Mas, longe de ver esse fato como um obstáculo à sua utilização como ambiente de simulação para o aprendizado de Física, considerei que essa mesma irrealidade pode ser utilizada com vantagem na construção de simulações em que as leis físicas sejam diferentes e alteráveis pelo estudante, num micromundo ‘surreal’, resgatando a proposta de Papert (1985).
Assim, estou construindo simulações para o ensino de física e matemática, micromundos que oferecem suporte para a experimentação com diferentes leis da física de Newton, tal como proposto por Papert (1985), bem como promover ambientes virtuais como ferramenta de ensino.
Para investigar concretamente a viabilidade de se construir, no SL, dispositivos que não sigam as leis da mecânica de Newton, construí um ‘canhão’ comandado por um painel de controle com dois botões: um deles, faz com que os projéteis que realizem a trajetória parabólica prevista pela teoria de Galileu/Newton, enquanto que se o outro botão for acionado, serão disparadas balas que seguem uma trajetória que se aproxima da prevista pela famosa Teoria do Ímpeto (impetus) de Buridan (13--, apud CROMBIE, 1957, p. 251), prevalecente na Idade Média.
Projéteis seguindo a usual trajetória parabólica da Mecânica Newtoniana
Projéteis reproduzindo a trajetória prevista pela Teoria do Impetus de Buridan
O funcionamento deste ‘canhão’ pode ser visto nos vídeos acima ou experimentado no micromundo Second Life Physics Lab. Embora muito simples, este ‘canhão’, tanto quanto consegui verificar, é o primeiro dispositivo que realiza a proposta de Papert (1985) de possibilitar a experimentação com leis de movimento alternativas às de Newton.
Veja uma descrição mais detalhada em (dos Santos, 2011a).
Construí, também, um gamesim de Física, uma simulação que inclui o fator motivador e o elemento de regras dos jogos (de FREITAS; LEVENE, 2004), inspirado no jogo Moon Landing Simulator, lançado em 1975, junto com a calculadora programável HP-25 (“Moon Landing Simulator for the HP-25”) o qual, por sua vez, baseou-se no jogo Lunar Lander de 1969, criado por Jim Storer, (EDWARDS, 2009). Este clássico, além de ter sido um dos primeiros jogos de computador, foi também um dos primeiros programas de simulação espacial, criado apenas poucos meses após o pouso real de Neil Armstrong na Lua em 20 de julho de 1969 (CHIEN, 1994).
Como em quase todas as versões deste simulador, o usuário está a bordo de um módulo de pouso, descendo em queda livre em direção à superfície rochosa com um suprimento limitado de combustível e tem que acionar os retrofoguetes para reduzir a velocidade de queda e pousar em segurança, sem colidir. O simulador calcula e, durante a descida, informa continuamente a velocidade vertical e a altura do módulo, bem como a quantidade de combustível restante, como se vê na figura abaixo.
Painel do
simulador exibindo a altura e a velocidade de queda da nave,
bem como a quantidade restante de combustível
Se o jogador pousar com uma velocidade inferior a certo limite, a missão é considerada um sucesso; se, ao contrário, pousar com velocidade excessiva, o programa informa a velocidade com que o módulo chocou-se com a superfície.
Simulador de pouso (Lander Simulator)
Após algumas tentativas, o jogador novato compreende que, para ter sucesso neste ‘jogo sério’ (serious game) (ABT, 1970), o jogador precisa dominar os conceitos de força, aceleração e velocidade, bem como suas inter-relações – em resumo, as Leis de Newton – para ser capaz de pousar com segurança, superando, assim, a generalizada dificuldade em distinguir entre os conceitos de velocidade e aceleração (ver, por exemplo, TROWBRIDGE; McDERMOTT, 1981).
O funcionamento deste simulador de pouso pode ser visto no vídeo acima ou experimentado no micromundo Second Life Physics Lab.
Veja uma descrição mais detalhada em (dos Santos, 2011b).
Há também algumas simulações de Matemática no 2º piso do Second Life Physics Lab!
Math simulators on SL Physics Lab 2nd. Floor
Lá estão (da esquerda para a direita)
Veja uma descrição mais detalhada em (dos Santos, 2012).
Veja também:
TATILogo
TATI -
A Logo-like interface for microworlds and simulations for physics
teaching in Second Life. dos SANTOS, Renato
P. In: Proceedings of the ESERA 2013 -
10th biannual Conference of the European
Science Education Research Association, September 2nd-7th 2013,
Nicosia, Cyprus. 2013.
Simulações
computacionais de situações de risco no Second
Life como apoio a um
curso técnico em mecânica. VIEGAS,
Sílvio
Cesar; dos SANTOS, Renato P. X ENPEC - Encontro Nacional de
Pesquisa em
Educação de Ciências, Águas
de Lindóia, SP, 10 a 14 de novembro de
2013.
Anais. Belo Horizonte: ABRAPEC - Associação
Brasileira de Pesquisa em
Educação em Ciências, 2013.
Reality
in virtual space: micro-worlds for teaching geometry. WEBER,
Jairo M.; dos SANTOS, Renato P. In: Proceedings of
the ESERA2013 - 10th biannual Conference of the European Science
Education Research
Association, September 2nd-7th 2013,
Nicosia, Cyprus. 2013.
Realidade
no Espaço Virtual: Micromundos no Ensino de Geometria. WEBER,
Jairo M.; dos SANTOS, Renato P. Revista NUPEM, Campo
Mourão, PR: Unespar, v. 5, n. ,
pp. , 2013.
Simulações
de
Física no Second Life: Uma análise de viabilidade. dos SANTOS,
Renato P. Acta Scientiae,
Canoas, RS: PPGECIM-Ulbra, v. 14, n. 2,
pp. 421-438, jul. 2012.
Second
Life
Physics Lab: Physics is different here!. dos SANTOS,
Renato P. VEJ -
Virtual EducationJournal, v. 2, n. 3 (special issue:
Got Game? Let’s Play!), pp. 68-73, Feb. 2013.
Manipulando
Objetos
Newtonianos: Aprendendo Física no Second Life com Tati. dos SANTOS,
Renato P. IN: XIV
Encontro de Pesquisa em Ensino de Física - EPEF, Maresias,
SP, 5 a 9 de
novembro de 2012, Atas.
Ensinar
Física,
Química e Matemática no Second Life ficou mais
fácil: Interfaces
amigáveis. dos SANTOS, Renato P.
Educação
Matemática em
Revista, v. 1, n. 14, jul. 2012.
TATI
-
Uma interface textual amigável para o Second Life. dos SANTOS,
Renato P. RENOTE: Revista Novas Tecnologias na
Educação,
UFRGS, v. 10, n. 1, jul. 2012.
Second
Life
as a Platform for Physics Simulations and Microworlds: An Evaluation. dos SANTOS,
Renato P. In: Proceedings of the CBLIS 2012 - 10th
Computer-Based Learning in Science, Barcelona, 26th to 29th
June, 2012.
Second
Life:
A New Approach In Professional Education In The Study Of Work Safety. VIEGAS,
Sílvio
Cesar; dos SANTOS, Renato P. IEEE LatinAmerica
Transactions,
v. 10, n. 1, Jan. 2012.
O
Simulador
de Pouso: Um jogo de simulação no Second Life
para
o ensino de Física.
dos SANTOS, Renato P. In: VIII ENPEC - Encontro
Nacional
de
Pesquisa em Educação de Ciências,
Campinas, 2011. Anais... , 2011. Belo
Horizonte,MG: ABRAPEC.
Second
Physics: Popularization and Outreach of Science in the Italian Second
Life Community.(c/ Calliope Lexington, Talete Flanagan,
Marjorie Fargis, Swina Allen eGiovanna Delphin). In: VWBPE'11 -
2011 Virtual Worlds Best Practice in
Education. Journal of Virtual
Studies, special issue 2011 VWBPE Conference Proceedings,
2011,
v. 2, n. 1, pp. 19-24.
O Second Life como
plataforma para micromundos físicos para o ensino
de Física. (versão
curta) dos SANTOS, Renato P. In: XVII
Ciclo de Palestras sobre Novas
Tecnologias na Educação. RENOTE:
Revista
Novas
Tecnologias na Educação, Porto Alegre:
CINTED-UFRGS, v. 9,
n. 1,
jul. 2011.
Second
Life: modelagem matemática e simulação
computacional em Ensino de Física. Apresentado
no V CIEM - Congresso Internacional de Ensino de Matemática,
Ulbra,
Canoas, Brasil,
21/10/2010. Anais.... Canoas: Ulbra, 2010.
Virtual,
Real
ou Surreal? A Física do Second Life
Uma visita ao
Museu de Ciências
da Star TrekVoltar a Conheça meu lado virtual!.
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