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| Acadêmico(a): Thiago Henrique Teixeira |
| Título: HEFESTO – FRAMEWORK PARA SIMULAÇÕES UTILIZANDO UM MOTOR DE FÍSICA EM 3D |
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| Introdução: |
A palavra física vem do latim physike, que significa "natureza"; no grego, phusikē epistēmē refere-se ao conhecimento da natureza (OXFORD, 2014). A física como tema de estudo, foi introduzida no Brasil nas primeiras décadas do século XIX, porém, foi delimitada como um conjunto de ciências e não como uma ciência autônoma. Seu ensino propriamente dito somente passou a ocorrer em 1.832, não para formar professores ou físicos, mas sim, médicos e militares (BASTOS, 2010, p. 82-84). A partir de 1.934, com a criação da Faculdade de Ciências e Letras da Universidade de São Paulo (USP), a física passou a ser tratada de forma autônoma. E somente na década de 50 passa a surgir a disciplina correspondente nas escolas de ensino básico até o superior (ROSA; ROSA, 2005, p. 4).
Contudo, seu ensino com qualidade requer constante atualização por parte dos professores. É necessário articular entre a teoria e a prática, contextualizando o ensino para que se torne significativo para o estudante (PEREIRA; AGUIAR, 2006, p. 69). O ambiente escolar é considerado o local apropriado para adquirir conceitos como os da física. Mas, estes conceitos mostram-se diretamente ligados ao cotidiano do estudante, ao que é expontâneo, que é de convívio de cada um e ao que o cerca (ROSA; ROSA, 2005, p. 10).
Observa-se que os professores constumam reproduzir o próprio processo de aprendizagem, e percebe-se a tendência a abordar a Física como apenas uma aplicação de fórmulas e resolução de problemas, limitando o estudante a questionar suas dificuldades com cálculo. Com esta didática o aluno perde a riqueza de explorar os fenômenos da natureza e a essência de seus conceitos (BASTOS, 2010, p. 86).
Segundo Pereira e Aguiar (2006, p. 69), “são evidentes as dificuldades dos professores da área de ciências da natureza, em particular da física, para se atualizarem, tanto em sua área de conhecimento quanto em questões gerais, relativas a educação acadêmica.” Em 2003, o Ministério da Educação (MEC) já tomava ações para desenvolver a didática de professores da educação básica. Neste mesmo período já se mencionava o uso de simulação em computadores como medida para revitalizar o processo de ensino desta disciplina nas escolas (PEREIRA; AGUIAR, 2006, p. 69).
Aplicações que simulem experimentos reais possuem distinções relevantes quando comparadas ao experimento em sua forma natural, e essa distinções precisam ser analisadas para verificar a validade do modelo computacional. Contudo, mesmo com as diferenças compreende-se que a utilização do modelo é válida, devido as facilitações que o mesmo proporciona (SOUZA FILHO, 2010, p. 28-29).
Em um modelo computacional é possível - e normalmente fácil, alterar variáveis de entrada das simulações. Essa facilidade torna a observação dos fenômenos mais simplificada e imediata, permitindo exibir diversas facetas de uma mesma situação, chamado de realidade-tal-como-é-imaginada (SOUZA FILHO, 2010, p. 29).
Ao estudar o movimento de um corpo em queda vertical com resistência do ar poderia-se utilizar apenas um vídeo para exibição do problema. Porém, ao utilizar um simulador é possível ajustar variáveis de entrada como: velocidade, aceleração e peso, tornando a demonstração mais interativa e dinâmica (SOUZA FILHO, 2010, p. 29-30).
Frente a esse contexto, este trabalho descreve a criação de um framework para simulações utilizando um motor de física em 3D. O motor desenvolvido é disponibilizado como biblioteca remota para viabilizar a construção de aplicações de uso didático na disciplina de física. |
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