Emissão e absorção de radiação : desenvolvimento e implementação de uma actividade laboratorial virtual

Abstract

Este trabalho tem como objectivos fundamentais, a criação de material virtual de apoio a uma actividade experimental e o teste da viabilidade de utilização deste material em ambiente de sala de aulas. A actividade laboratorial seleccionada para este trabalho foi a AL1.1 do 10º ano do ensino secundário da disciplina Física e Química A, intitulada “Emissão e absorção de radiação”. O trabalho deu origem a material electrónico disponível no endereço de Internet (www.fisica.uminho.pt/alv), onde se encontra o que foi denominado como Actividade Laboratorial Virtual (ALV), que inclui de material de apoio à preparação da actividade, uma simulação computacional da actividade e áreas de avaliação. A área de apoio está dividia nas seguintes componentes: exploração de conceitos; explicação e guia da actividade laboratorial; informação histórica; biografia de cientistas; aplicações tecnológicas relacionadas. A simulação computacional foi desenvolvida com a plataforma de animação gráfica Adobe Flash e reproduz as condições laboratoriais da actividade. O material desenvolvido foi testado com alunos do 10º ano de escolaridade da disciplina Física e Química A do ensino secundário português. A implementação consistiu na comparação entre três grupos diferentes, um com acesso apenas ao material virtual, outro grupo com acesso ao material virtual e real e um grupo de controlo com acesso apenas a material real. Os resultados obtidos na implementação mostram grande afinidade e gosto dos alunos com materiais electrónicos. Os grupos com acesso ao material virtual mostraram maior evolução com respeito à aquisição dos conceitos envolvidos na experiência comparativamente com o grupo de alunos de controlo. O objectivo dos materiais desenvolvidos é o de complementar o processo de ensino/aprendizagem. Preferencialmente devem ser usados como ajuda na preparação das actividades em laboratório ou na preparação das conclusões posteriores à actividade. Contudo, verifica-se que em casos especiais, quando não exista a possibilidade de aceder ao material experimental, a actividade laboratorial virtual pode ser assumida como substituto da actividade real. Duas das principais conclusões retiradas deste estudo são: • As actividades laboratoriais virtuais são uma ferramenta de ensino/aprendizagem valida na implementação em espaços lectivos; • As actividades laboratoriais virtuais não dispensam a participação activa do professor, mas exigem um envolvimento diferente deste elemento.

The objectives of this work are the creation of an experimental virtual activity and to test its viability in order to be used in regular classes. The experimental virtual activity, “Emission and Absorption of Radiation”, was based on the laboratory activity AL 1.1 from the 10th grade of the Physics and Chemistry A class. The so called Virtual Laboratory Activity is shown in an Internet site (www.fisica.uminho.pt/alv) and includes supporting material for the preparation of the activity, the computer simulation and self-evaluation areas. The supporting area is divided in the following items: historical information, biography of scientists and technological application related to this activity. The computer simulation was developed with Adobe Flash software and emulates the laboratory condition of the experiment. The developed material was tested with students of the 10th grade of the Physics and Chemistry A class of the Portuguese education system. The implementation consisted on the comparison of three different groups. One group had only access to the virtual experiment, other had access to the virtual and real experiment and a control group had just access to the real experiment. The collected results show the affinity and likeness of students with electronic simulations. The group with access to the computer simulation showed a better evolution in the understanding of the physical concepts related to the experiments in comparison with the control group. The objective of the developed software is to complement the teaching/learning process. It is proposed to be used as a help to the preparation of the laboratory activity or the evaluation of the conclusions after the experimental class. However, on special cases, when there is no the possibility of performing the real experiment, the virtual experiment could be used as a replacement to the real activity. Two main conclusions were withdrawn from this study: • The virtual laboratory activities are a valid tool for teaching/learning when used in regular teaching environments; The virtual laboratory activity does not avoid the active participation of the teacher, but demands a different evolvement.