ANÁLISE DO SOFTWARE CMAP TOOLS PARA CONSTRUÇAO DE MAPAS CONCEITUAIS SOBRE FÍSICA MECÂNICA

Agostinho Serrano de Andrade Neto*1,

Cyntia Cavalcante1

1-Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática – PPGECIM

Universidade Luterana do Brasil – ULBRA, Canoas - RS. Resumo O trabalho tem como objetivo apresentar e discutir dados referentes à construção de Mapas Conceituais sobre Física Mecânica de alunos do curso de Física Mecânica da Universidade Luterana do Brasil - ULBRA. As Turmas (Controle e Experimental) foram divididas em três grupos distintos onde: o Grupo 1 não utilizou computadores para confecção dos Mapas Conceituais, Grupo 2 utilizou parcialmente a ferramenta computacional para construção de Mapas Conceituais e o Grupo 3 utilizou ferramenta computacional, Software Cmap Tools, em todas as ocasiões de construção de Mapas Conceituais. Os resultados obtidos sugerem que à medida que o uso do computador é mais intensivo, os estudantes, apesar de levarem mais tempo para confeccionar seus Mapas Conceituais, podem utilizar os softwares para o desenho e modificação do mapa, e se concentrar em tarefas cognitivas mais pertinentes e que ressoam mais com o objetivo da atividade: o de refinar as relações semânticas entre os conceitos estudados de forma mais consonante com os princípios da Aprendizagem Significativa. Contudo, a etapa de aprendizado do uso da interface, se demandar muito tempo, também contribui de forma negativa para a construção dos Mapas Conceituais.

Palavras -chave: Aprendizagem Significativa, Mapas Conceituais, Física Mecânica e Ferramenta Computacional.

Abstract

The present work aims to present and discuss data referent to the construction of concept maps on Mechanics made by students of the Lutheran University of Brasil (ULBRA). The Control and Experimental groups were subsequently divided into subgroups: Subgroup 1 didn’t made use of computers tools; Group 2 partially used computers to make Concept Maps and the last Group 3 used computers to make Concept Maps in all occasions. The results suggest that as we progress in using computer tools, the students, albeit taking longer to build their first maps, may use the softwares to draw and change the design of the map, and hence focus on more important cognitive tasks, that may resonate with the objective of the activity: refine the semantic relations among concepts according to the principles of Meaningful Learning. Nonetheless, the interface usage learning phase, if demanding much time, also contributes in a negative way to the construction of the Concept Maps. Keywords : Meaningful Learning, Concept Maps, Mechanics and Computer.

Introdução

O uso de computadores no Ensino de Física tem crescido nos últimos anos (ESQUEMBRE 2002; YAMAMOTO & BARBETA, 2001; VRANKAR, 1996 apud MEDEIROS & MEDEIROS, 2002). Muitos advogam seu uso em atividades de simulação e modelagem, outros com o uso de softwares tipo multimídia, e de certa forma há a percepção de que as ferramentas computacionais podem auxiliar no processo de organização e criação cognitivas. Já existem estudos sobre o efeito das representações (KOZMA & RUSSEL, 1997) utilizadas computacionalmente e seu impacto no desempenho cognitivo em áreas das ciências e matemática onde estas representações são utilizadas e consideradas essenciais para uma boa descrição do objeto de estudo, dentro do framework de uma determinada teoria científica. Numa tentativa de estudar de que forma o uso de ferramentas computacionais podem contribuir para um aumento (ou diferenciação) no desempenho cognitivo de estudantes de ciências, utilizamos a ferramenta meta-cognitiva conhecida como Mapas Conceituais MOREIRA (1999) e NOVAK (1984).

Mapas Conceituais tem sido utilizado com relativo sucesso em diversas etapas no processo de ensino-aprendizagem, bem como ferramentas de avaliação de aprendizagem. Os Mapas Conceituais foram propostos por Novak, e são baseados no aporte teórico Ausubeliano (AUSUBEL, 1976). Segundo o autor, “Mapas Conceituais tem a intenção de representar relações significativas na forma de proposição” (NOVAK & GOWIN, 1984: p. 15). Dessa forma, os Mapas Conceituais se prezam para o tipo de Aprendizagem Significativa chamada de Aprendizagem Significativa Proposicional (os outros tipos são a Representacional e a Conceitual, ambas precedem a Proposicional, que estabelece relações significativas entre conceitos, já previamente aprendidas significativamente). Assim sendo, dentro do processo de Aprendizagem Ausubeliana, os Mapas Conceituais são considerados ferramentas meta cognitivas (MOREIRA, 1999). Estas ferramentas auxiliam o aprendiz no processo de assimilar o conhecimento e é com esta intenção que são utilizados em sala de aula.

Este artigo relata uma investigação realizada com duas turmas de alunos (Turma Controle e Turma Experimental), ambos utilizando Mapas Conceituais para o aprendizado de conceitos de Física Mecânica, sendo que apenas a Turma Experimental utiliza o Software Cmap Tools (IHMC) em sala de aula, enquanto que a Turma Controle utiliza papel e lápis para a confecção dos Mapas Conceituais. Mais adiante mostraremos que existem alunos da Turma Controle que fazem uso, de maneira espontânea, de ferramentas computacionais existentes no seu cotidiano, sendo, portanto reagrupados em um terceiro grupo de análise.

A pergunta de pesquisa que visamos tentar responder neste artigo é como se diferenciam os Mapas Conceituais e as estratégias cognitivas que os estudantes utilizam para construí-los ao fazerem uso de ferramentas computacionais de forma:

• Integral; • Parcial e • Nenhuma utilização de ferramenta computacional.

Este trabalho foca principalmente na diferença das estratégias de construção dos Mapas Conceituais, sua evolução com o tempo, e, apenas parcialmente, na riqueza conceitual e de termos de ligações entre os mapas finais. Procuramos compreender como as ferramentas utilizadas influenciam na construção e refino dos Mapas Conceituais produzidos pelos estudantes.

Assim, esperamos ajudar na compreensão do papel do computador na aprendizagem de conceitos de Física Mecânica, bem como em prover ferramentas que facilitem processos cognitivos necessários à Aprendizagem Significativa.

Pesquisa Grupo Estudado A pesquisa foi desenvolvida com duas turmas de alunos da disciplina de Física Mecânica da

Universidade Luterana do Brasil – ULBRA. Os estudantes são provenientes de vários Cursos de Engenharia (Civil, Automotiva, Mecânica, Elétrica, Química e Agrícola), bem como dos Cursos de Licenciatura em Física e Química (Licenciatura e Bacharelado).

Para a realização da pesquisa, foi utilizada uma divisão de grupos que consistiu de duas turmas, uma a ser chamada de Controle e a outra Experimental. Ambas as turmas eram compostas por 23 alunos regulamente matriculados na disciplina, qual possui carga horária corresponde a 60 horas durante o semestre, sendo que a pesquisa ocorreu durante o segundo semestre de 2005, a qual teve sua aplicação em três momentos da disciplina (início, meio e fim do semestre).

Atividades Desenvolvidas Foi realizada uma apresentação sobre Mapas Conceituais para todos os alunos, sendo

realizada também uma apresentação da ferramenta computacional Cmap Tools para aqueles grupos que utilizaram o software. Durante a aplicação da pesquisa foram realizados questionamentos aos alunos enquanto estes realizavam a construção dos Mapas Conceituais. Esta atividade foi realizada parte em sala de aula e parte no Laboratório de Informática da Universidade.

Metodologia

Inicialmente, após série de aulas referente à Cinemática e logo após uma exposição inicial aos conteúdos da Dinâmica (apresentadas de forma tradicional), os alunos assistiram a uma projeção contendo informações básicas sobre Mapas Conceituas. Estas informações continham conteúdos tais como:

• Tipos de Mapas Conceituais (Semântico e Hierárquico); • Construção de Mapa Conceitual e • Exemplos de Mapas Conceituais (com aplicação em diversas áreas). Com a Turma Controle a apresentação do exemplo se deu de forma impressa (para

exposição dos exemplos) e projetada com retropojetor, sendo que o Mapa Conceitual havia sido elaborado com papel e lápis. Já a Turma Experimental pode visualizar a apresentação, bem como o exemplo projetado no data show, com exemplos elaborados no Software Cmap Tools. Neste caso, o Mapa Conceitual exemplificado utilizava recursos multimídia (som, imagem, vídeo, link, etc).

Turma Controle Após a exposição inicial sobre Mapas Conceituais, os alunos se reuniram na sala de aula em

grupos (2 a 4 alunos) e confeccionaram um Mapa Conceitual elaborado com papel e lápis, com assunto previamente estipulado sobre “Física Mecânica”. Os alunos tiveram livre consulta ao material (cadernos, livros), ao professor titular da disciplina, bem como o pesquisador que prestou auxílio na construção dos Mapas Conceituais.

Turma Experimental No Laboratório de Informática da ULBRA, os alunos construíram um Mapa Conceitual

também sobre “Física Mecânica” utilizando o Software Cmap Tools. Ambas as turmas foram instruídas de que cada Mapa Conceitual elaborado em aula deveria

ter seu “feedback” entregue na aula seguinte, sendo que foram marcados três encontros presenciais (início, meio e fim de semestre) para construção dos Mapas Conceituais. A estipulação das datas de encontros presenciais para construção dos Mapas Conceituais ocorreu devido ao fato de que os alunos, tendo aula normalmente, teriam maior abrangência, envolvendo conceitos referentes à Dinâmica, Cinemática, Energia, Vetores, dentre outros do conteúdo sobre Física Mecânica para a elaboração dos Mapas Conceituais, podendo assim ocorrer à evolução conceitual desejada e uma Aprendizagem Significativa do conteúdo previsto. As intervenções tanto do professor titular, do pesquisador quanto da própria troca de idéias dos alunos durante a construção dos Mapas Conceituais foi devidamente observada pelo pesquisador, o que proporcionou que se cruzassem estes dados, possibilitando uma maior confiabilidade à análise. Estas intervenções, apesar de poderem influenciar nos resultados, foram feitas da forma mais cautelosa possível, evitando-se favorecer um dado específico da amostra∗.

Os estudantes trabalharam de forma autônoma, e, principalmente os alunos da Turma Experimental, pois se “familiarizaram” de maneira muito rápida com a ferramenta computacional utilizada para confecção dos Mapas Conceituais. Houve também uma boa discussão conceitual entre integrantes de certos grupos, o que também proporcionou a evolução dos Mapas.

No decorrer dos encontros foi possível constatar que os estudantes ficaram bastante habituados na construção de Mapas sobre o tema estipulado e, especificamente para a Turma Experimental, com as ferramentas utilizadas para sua confecção. De uma visão geral de ambas as Turmas (Controle e Experimental), pode-se dizer que as discussões entre os estudantes perpetuavam em torno de como os conceitos poderiam ser modificados para que os Mapas Conceituais elaborados refletissem de forma mais fidedigna a idéia concebida por eles, com busca de valores estéticos, que envolveu simetria e conectores (palavras de ligação entre conceitos) nos Mapas Conceituais. O professor titular estipulou que todos os Mapas Conceituais elaborados deveriam ser entregues antes da prova final da disciplina, e que a nota referente à construção dos Mapas recompensaria com 10% na nota final, caso os estudantes entregassem todos os 6 Mapas (original – construído em aula e feedback – feito em casa, a partir do confeccionado em aula). Dessa forma, eram estimulados a terem um contato maior com o uso das ferramentas, essenciais para responder a pergunta de pesquisa principal do trabalho. Este critério foi utilizado para ambas as Turmas (Controle e Experimental). Assim, o efeito deste estímulo por nota foi distribuído por toda a amostra. As diferenças entre os grupos não pode ser atribuído a este fator. ∗ Os resultados, conforme pode-se observar, são favoráveis a um grupo não antecipado pelos pesquisadores, deixando-nos confiantes que a pesquisa não se deixou influenciar por um determinado grupo.

Avaliação Os requisitos na avaliação dos Mapas Conceituais foram os mesmos tanto para a Turma Controle como para a Turma Experimental.

Os Mapas Conceituais foram avaliados tendo em consideração: • Riqueza de conceitos utilizados; • Escolha dos conceitos centrais; • Aprimoração na definição dos conceitos físicos associados e, principalmente, • Evolução geral dos mapas para cada grupo. Espera-se uma capacidade diferenciada entre as Turmas (Controle e Experimental) na

reorganização dos Mapas Conceituais à medida que os estudantes têm um contato maior com a ferramenta escolhida para ser utilizada. Esta capacidade deverá, portanto, de certa forma, moldar a maneira como o Mapa Conceitual é concebido e reestruturado.

Resultados e Análises

Para fins de análise os resultados foram agrupados em três grupos distintos. • Grupo 1 - alunos que utilizaram exclusivamente papel e lápis para confecção dos Mapas

(Turma Controle). • Grupo 2 - alunos que, mesmo pertencendo a Turma Controle, buscaram alternativas

computacionais para confecção dos Mapas Conceituais Feedback (elaborados fora de aula).

• Grupo 3 - alunos da Turma Experimental que utilizaram o Software Cmap Tools para confecção dos Mapas Conceituais.

OBS: O uso de aspas nas análises abaixo ressalta conceitos retirados dos Mapas Conceituais.

Grupo 1 - Turma Controle sem utilização de Ferramentas Computacionais (Grupo composto por três alunos) Mapa 1 – O grupo elaborou o Mapa Conceitual de forma que diversos conceitos de Cinemática e Dinâmica estão relacionados entre si. Basicamente os alunos exprimem que a “Física Mecânica” estuda “Força”, e dividem os tipos de Força (gravitacional, peso, tração, etc.). Constroem uma proposição “Força” quando aplicada à “Massa” dá início à “Aceleração” que gera “Movimento”. Ocorre a divisão dos conceitos que envolvem “Movimento” dividido em “Circular” e “Retilíneo” e a “Aceleração” dividida em “Média”, “Instantânea” e “Constante”. Mapa 1 (Feedback) – Mesmo não ocorrendo nenhuma inclusão de conceitos novos, o grupo reorganizou o Mapa Conceitual, redesenhando e deixando mais clara a organização por conceitos de Dinâmica e Cinemática. Também procurou uma reestruturação para as palavras de ligação, empregando-as de forma mais compreensiva mediante os conceitos abrangentes do Mapa Conceitual. O fato da ferramenta (papel e lápis) limitar modificações provocou rasuras no Mapa construído em aula. Mapa 2 – O grupo, devido a dificuldades em desenvolver o Mapa 2, buscou auxílio com outro grupo, o que refletiu totalmente na sua estrutura conceitual, a qual foi alterada, tomando a forma

muito similar ao do Mapa Conceitual do grupo consultado. Nesta reestruturação o grupo acabou perdendo conceitos a qual haviam iniciado sua construção de Mapa, conceitos como: “Peso” e “Tração”, que tinha conexão com o conceito de “Força”. Em contraposição acabou concebendo conceitos novos como os conceitos de “Comprimento” e “Tempo” que foram conectados ao conceito de “Mecânica” no topo do Mapa e ao conceito de “Movimento” mais abaixo. Ao conceito de “Força” é relacionado o conceito de “Trabalho”, que serve de link para o conceito de “Energia”. Este é, finalmente dividido em “Potencial” e “Cinética”. Os conectivos são mais simplórios nos conceitos mais novos como “Energia” e um pouco mais ricos nos conceitos de Dinâmica Newtoniana e Cinemática. Mapa 2 (Feedback) – Os estudantes retornaram um Mapa Conceitual em que não apenas teve sua confecção “limpa” de grafia errônea, mas com alguma reestruturação. “Energia” passou a ter um status mais fundamental, bem como os conceitos de “Força”, “Velocidade” e “Movimento”, que passaram a serem ligados ao conceito de “Física Mecânica”. Os conceitos de “Massa”, “Tempo” e “Comprimento” foram eliminados do Mapa Conceitual, que torna-se fortemente hierárquico, com conceitos gerais no topo e conceitos mais particulares na parte inferior. Observa-se, portanto, uma reestruturação geral nos conceitos em busca de uma hierarquização e identificação dos conceitos mais gerais aos mais específicos. Mapa 3 – Mapa que mostra, curiosamente, um abandono de todos os conceitos relacionados à “Energia” e “Trabalho”. Os alunos focaram o desenvolvimento na utilização de conceitos como “Primeira Lei”, “Segunda Lei” e “Terceira Lei” claramente vinculados as Leis de Newton. Houve uma reestruturação conceitual que buscou um vínculo explícito com Dinâmica Newtoniana e os conceitos gerais de Dinâmica e Cinemática. Mapa 3 (Feedback) – Demonstra uma reorganização do Mapa 3, exprimindo a idéia já adotada pelo grupo anteriormente que a “Física Mecânica” estuda “Força”, “Movimento” e “Aceleração”, de acordo com as “Leis de Newton”. A análise da evolução dos Mapas deste grupo revela o efetivo trabalho e empenho em que o grupo dedicou-se na construção dos Mapas Conceituais. Esbarraram no problema de estar utilizando um meio sem muitos recursos para exprimir suas idéias. As grandes modificações nos Mapas Conceituais ocorrem geralmente nas aulas presenciais. Os Mapas elaborados fora de aula parecem se tornar uma tarefa de melhorar a apresentação visual, sem alterações de conceitos ou mesmo dos conectivos destes conceitos. O grupo ressalta a idéia de se focar no conceito que, conforme o grupo, é considerado como mais relevante, conceito este de “Dinâmica”.

Fig. 1: Corresponde ao Mapa 3 (Retorno) – Turma Controle sem utilização de Ferramentas Computacionais (Grupo 1)

Grupo 2 - Turma Controle com utilização de Ferramentas Computacionais. (Grupo composto por dois alunos) Mapa 1 – Construíram o Mapa Conceitual utilizando-se dos conceitos de “Comprimento”, “Tempo” e “Massa” relacionando-os ao conceito de “Mecânica”. Após esta construção, ligam estes ao conceito de “Movimento”, que se desdobra nos conceitos de “Posição”, “Força”, dentre outros. As ligações são simples.

Fig. 2: Corresponde ao Mapa 1 e Mapa 1 (Feedback) – Turma Controle com utilização de Ferramentas Computacionais

Mapa 1 (Feedback) – Mapa Conceitual Hierárquico, desenvolvido no computador com o auxílio do Software Word. No lado esquerdo do Mapa Conceitual, os conceitos de “Velocidade” e “Aceleração”, que anteriormente estavam desorganizados, passam a ser inseridos em um bloco que se estende até o fim do Mapa. Mapa 2 – A construção deste Mapa Conceitual segue a construção anterior, com pequenas reestruturações devido à dificuldade de se escrever à mão todos os conceitos abordados no Mapa anterior. Há a inclusão de “Força de Atrito”, com a diferenciação do “Regime Estático” e “Regime Cinético”. Os alunos incluem as Leis de Newton e alguns conceitos pertinentes a elas. Mapa 2 (Feedback) – O Mapa Conceitual mantem-se Hierárquico, porém o grupo troca de Software, que anteriormente era utilizado Word passa ao uso do Excel (planilha de cálculos). Não existem diferenças entre a versão construída com papel e lápis e a nova versão construída no Software Excel. Atribuísse isto ao fato de que a adaptação ao novo software foi o foco de atenção e trabalho do grupo. Mapa 3 –Apesar de trabalhar em sala de aula, o grupo trás uma cópia extra do Mapa 2 (Feedback) e a utiliza para confeccionar o Mapa 3, apenas inserindo conceitos novos de “Energia Potencial” e “Mola”, além do conceito de “Força Centrípeta”. Mapa 3 (Feedback) – Novamente, o grupo constrói o Mapa Conceitual com auxílio da ferramenta computacional (Software Excel). Faz a inserção do novo conceito de “Conservação de Energia”, que é o resultado da soma da sua parte “Cinética” e “Potencial”. O Mapa é extenso e complexo, com termos de ligação ora relevantes como “Energia Cinética” armazenada gera “Energia Potencial”, ora não relevantes, como “divide-se em”.

Este caso é particularmente interessante porque mostra a mudança de ferramenta computacional durante a evolução do Mapa Conceitual. Após adicionarem vários conceitos, e pelo fato do Mapa Conceitual ter uma estrutura Hierarquizada, eles optam por utilizar o Software Excel. Esta ferramenta assim como o Software Word de certa forma limita a capacidade de se confeccionarem Mapas Semânticos, mas possibilita a utilização de um número grande de conceitos em um único Mapa. Como o Software Excel não permite o trabalho estético na estrutura do Mapa Conceitual, os alunos encontram dificuldade na reestruturação dos conceitos, mas, contudo é facilitada a introdução de novos conceitos, o que torna por sua vez o Mapa Conceitual mais rico de novos conceitos.

Fig. 3: Corresponde à parte final do Mapa 3 (Feedback) – Turma Controle com utilização de Ferramentas Computacionais (Grupo 2)

Grupo 3 - Turma Experimental com utilização de Ferramentas Computacionais. (Grupo composto por dois alunos) Mapa 1 – Os alunos utilizam vários conceitos relativos à Cinemática, tais como: “Velocidade”, “Aceleração”, “Deslocamento”, etc. Incluem conceitos relacionados a “Movimento Circular Uniforme”, como “Freqüência” e “Período”. Os conceitos estão ligados freqüentemente por conectivos, razoavelmente bem escolhidos, para um primeiro Mapa Conceitual. A ferramenta computacional é muito bem aceita pelos alunos que demonstram facilidade em seu manuseio, utilizando-se de linhas curvas e cores logo de inicio de construção. O conceito de “Tempo” não aparece fazendo nenhuma ligação com os demais conceitos, mas ao mesmo tempo permanece “solto” no Mapa para mais tarde tornar-se parte dele. Mapa 1 (Feedback) – Os estudantes deixam de utilizar determinadas siglas como “MRU” e passam a utilizar os termos completos associados. Também utilizam setas para indicar sentido de leitura no Mapa. Durante o trabalho fora de sala de aula, houve a reorganização dos conceitos, a qual é permitida pela interface do Software Cmap Tools. Uma reestruturação visível é a ligação do conceito de “Tempo” com “Aceleração”, “Velocidade” e “Período”. Os estudantes deliberadamente colocaram o conceito de “Movimento Retilíneo Uniforme” no centro do Mapa.

Mapa 2 – Os alunos trabalharam com o Mapa anterior (qual estava salvo em CD-ROM) e acrescentaram os conceitos de “Força”, “Trabalho”, “Energia Cinética” e “Potencia”. É fácil observar que houve na realidade um esforço em acrescentar e conectar estes conceitos de forma relevante com os conceitos já existentes no Mapa. Contudo, a preocupação com a estética estrutural do Mapa ficou em segundo plano. Mapa 2 (Feedback) – A estrutura do Mapa permanece essencialmente a mesma, mas os estudantes trabalham novamente na parte organizacional. Durante a reorganização, surge uma micro-estrutura que permanecerá até o final do Mapa Conceitual. Os estudantes reorganizam os conceitos relativos à Movimento Circular Uniforme (Aceleração Centrípeta, Raio, Freqüência, Circunferência, Período) de tal forma eles se apresentam em um bloco fechado. Aparentemente, os estudantes ressaltam o papel de determinados conceitos como “Trabalho” e os diferentes tipos de movimento, utilizando formas diferenciadas para escrever estes conceitos. De maneira geral, os termos de conexão evoluem desde o primeiro Mapa, onde os estudantes utilizam termos relevantes na maioria dos conceitos. Mapa 3 – O Mapa confeccionado teve uma única mudança na atribuição de figuras para expressar determinados conceitos como “Força”, “Tempo”, “Deslocamento”, “Aceleração Centrípeta”, conforme demonstrado na Figura 4. A estrutura permanece a mesma do Mapa com o qual os estudantes iniciaram a aula.

Fig. 4: Corresponde à parte final do Mapa 3 (Feedback) com sua imagens de ilustração para os conceitos – Turma Controle com utilização de Ferramentas Computacionais

Devido à ferramenta requerer o preenchimento do termo de ligação, os alunos desde início

tentaram estabelecer as relações entre os conceitos pertinentes no Mapa. Este fato faz com que os alunos, ao terem que se adaptar à ferramenta incorpore desde o início um dos valores básicos na construção de Mapas Conceituais: estabelecer o termo de ligação entre os conceitos abordados. Aprimoramentos futuros dos Mapas revelam que o grupo sempre partia do Mapa anteriormente trabalhado, não havendo a necessidade de se “redesenhar” um Mapa novo, como ocorreu com os outros (Grupo 1 e parcialmente com o Grupo 2). Assim, os alunos podiam focar as suas discussões em reestruturação e acréscimo de conceitos, de forma pertinente os conceitos novos que o grupo estudou entre cada intervenção. O último Mapa, tendo o grupo se mostrado satisfeito com sua versão final, em termos estruturais e conceituais, o grupo se deteve basicamente em desenvolver recursos visuais e escolher representações gráficas que ilustrassem os conceitos contidos no Mapa, como, por exemplo, o conceito de “Força”. Ao utilizar o Software Cmap Tools, os alunos puderam efetuar alterações na estrutura do Mapa e verificar se aquelas alterações eram pertinentes na descrição do Mapa.

Eventualmente, esta possibilidade da tecnologia fora internalizada pelos membros do grupo, que discutiam livremente onde os conceitos poderiam ser “arrastados” para que assim o Mapa ficasse esteticamente organizado e compreensivo. De fato, um dos grupos da Turma Controle que utilizou ferramentas computacionais durante o trabalho de Feedback mencionou que o fato de que não disporem de ferramentas computacionais em sala de aula, limitava a liberdade em tentar novas reestruturações do Mapa, pois trabalhavam com papel e lápis. Conclusões

Após analisarmos os resultados acima descritos, observamos que o uso progressivo de softwares na construção de Mapas Conceituais (ferramentas meta cognitivas) para o aprendizado de conceitos de Física Mecânica resultou:

a) O Grupo 1, que nunca utilizou computadores teve que se deter cognitivamente em redesenhar diversas vezes seu próprio Mapa Conceitual. Após esta tarefa, se dedicavam a refletir sobre o Mapa em si ou acrescentar novos conceitos. Isso gerou Mapas Conceituais menos significativos em quantidade de conceitos abordados e até mesmo na relação entre estes conceitos, resultando assim, em um desempenho cognitivo e aprendizado menor para este grupo (Figura 1). Este foi, seguramente, o grupo que apresentou o pior resultado.

b) O Grupo 3, que utilizou o Software Cmap Tools, inicialmente apresenta Mapas Conceituais com poucos conceitos, devido ao fato de se deter em aprender a interface. Ao se concentrar cognitivamente em tarefas pertinentes a construção dos Mapas: estrutura conceitual, termos de ligação, bem como sua estrutura estética (Figura 4), desenvolve Mapas mais significativos, demonstrando maior abrangência da Física Mecânica. Contudo, alunos que utilizaram o Software Cmap Tools, diversas vezes tentam utilizar o software para incorporar multimídias ou figuras aos Mapas (Figura 4). Estas etapas posteriores de aprendizado da interface do Software resultam em uma subseqüente menor evolução nos seus Mapas. O grupo de alunos que utilizou o Software Cmap Tools tinha um potencial para apresentar o melhor conjunto de Mapas Conceituais finais, mas efetivamente utilizou bastante tempo no aprendizado (inicial e mediano) da interface.

c) O grupo 2, que espontaneamente utilizou softwares computacionais, adaptando-os para a tarefa proposta em casa (Feedback) conseguiu construir Mapas Conceituais mais abrangentes conceitualmente. Apesar de parte da tarefa do grupo consistir em “digitalizar” os Mapas construídos em sala de aula (com papel e lápis) – o que restringia o processo de construção do Mapa de Feedback – este grupo não se deteve em aprender a utilizar um software, pois já os conhecia. Outro aspecto a ser considerado é quanto à limitação na estrutura estética dos Mapas, provocada por impossibilidades dos Softwares Word e Excel (Figura 3). Contudo, constroem Mapas mais abrangentes conceitualmente e em conexões em comparativo com os Mapas Conceituais desenvolvidos pelo Grupo 1, e apresentam uma evolução consistente, em todas as etapas, ao contrário do Grupo 3. Este grupo aparentemente apresenta os melhores resultados. Concluímos que o fato do estudante se instrumentalizar com ferramentas computacionais

para utilizar uma ferramenta meta cognitiva (Mapa Conceitual) no aprendizado de conceitos de Física Mecânica permite construções mais elaboradas e ricas dos seus Mapas e, provavelmente, um aprendizado mais rico e significativo. Pode-se constatar isto nos Grupos 2 e 3.

De fato, o uso de Softwares provoca a adaptação às necessidades da interface, inclusive a preocupação com os termos de ligação, geralmente ignorada, além de permitir ao estudante vislumbrar maneiras de deslocar conceitos e grupos de conceitos durante a construção do Mapa.

O uso de ferramentas computacionais para construção de Mapas Conceituais oportuniza que o estudante sistematize seus conhecimentos prévios, associando-os ao novo conhecimento, podendo alterar a estrutura formada a qualquer instância da construção do Mapa Conceitual.

No entanto, o fato de que alunos do Grupo 3 terem tentado inserir multimídias e figuras, demandando bastante tempo para isso, e não terem prosseguido no refino dos Mapas Conceituais, indica que uma nova etapa de aprendizado da interface impediu que seus Mapas sofressem uma evolução posterior. Já os estudantes do Grupo 2, que já eram familiarizados com os Softwares Word e Excel, dedicaram quase seu tempo integral ao aperfeiçoamento dos seus Mapas Conceituais. Referências AUSUBEL, D.P. Psicología Educativa: un punto de vista cognoscitivo. México: Editorial Trillas, 1976. Traduzido de: Educational Psychology - a cognitive view. New York, Holt, Rinehart and Winston, Inc.1963. ESQUEMBRE F. Computers in physics education. Computer Physics Communications. v.147, Ago. 2002: p. 13-18. IHMC – Institute for human and Machine Cognition. Cmap Tools. Disponível em: <http://cmap.ihmc.us> Versão 3.10. KOZMA, R. B.; RUSSEL, J. J. Res. Sci. Teach. v.34, 1997: p. 949-968. MOREIRA, M.A. Teorias de Aprendizagem. São Paulo: EPU, 1999. MOREIRA, M. A. Aprendizagem Significativa. Brasília: Editora Universidade de Brasília, 1999. MOREIRA, M. A. Mapas Conceituais no Ensino da Física. Porto Alegre: Instituto de Física – UFRGS, nº3, 1992. NOVAK, J. D.; GOWIN, D. B. Learning How to Learn. Cambridge: Cambridge University Press, 1984. VRANKAR, L. Computer Games and Physics. Proceedings of the GIREP-ICPE-ICT reference: New Ways of Teaching Physics. Ljubjana, Slovenia, 21/8 a 27/8 de 1996. Citado em: MEDEIROS, A. & MEDEIROS, C. F. Possibilidade e limitações das simulações computacionais no Ensino de Física. Revista Brasileira de Ensino de Física. São Paulo, v.24, nº2, Jul. 2002: p. 77-86. YAMAMOTO, I. & BARBETA, V. B. Simulações de experiências como ferramenta de demonstração visual em aula teórica de Física. Revista Brasileira de Ensino de Física. São Paulo, v.23, nº2, Jun. 2001: p. 215-225.