Sobre o projeto

O projeto "Criando simulações físicas para a sala de aula" é um projeto de iniciação científica júnior aprovado pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro desde 2016 e executado nas dependências do Instituto de Aplicação Fernando Rodrigues da Silveira (CAp-UERJ).

O projeto é coordenado pelo professor Bruno Osório em colaboração com o professor Andreson L. C. Rego e atualmente conta com um(a) bolsista de ensino médio do próprio CAp-UERJ.

Desde agosto de 2019 contamos com o apoio da FAPERJ através do projeto "Materiais didáticos e outros produtos educacionais para aplicação na educação básica e formação docente", processo E-26/010.101207/2018.

  • Motivação

Segundo dados do Censo Escolar 2017 divulgados pelo INEP, somente 45% das instituições de ensino básico contam com laboratório de ciências. Por outro lado, segundo o mesmo censo, 80% das escolas contam com laboratórios de informática. Com estes dados em mente, pensamos que o uso de simulações computacionais pode ser de grande auxílio no ensino de física nos locais onde a prática experimental não é uma opção viável ou ainda como um complemento às aulas teóricas nos locais que possuem laboratórios de física.


  • Objetivos e metas

O objetivo principal deste projeto de iniciação científica júnior é a elaboração, por parte do estudante, de simulações físicas que possam ser utilizadas como alternativas às práticas experimentais em lugares que não contam com laboratórios de física ou como complemento às mesmas nos locais que os possuem, auxiliando no processo de ensino-aprendizagem de física. Estas simulações devem ser interativas o suficiente para permitirem "medidas experimentais" que possam levar a resultados possíveis de serem comparados com os esperados pela física teórica ensinada em sala de aula.


  • Metodologia

Inicialmente, pensamos em elaborar todas as simulações usando-se o excelente (e gratuito) programa Algodoo. Com ele, foram criadas 8 simulações abordando tópicos da mecânica clássica (como conservação de energia, lei de Hooke e forças em trajetórias curvilíneas) e da ótica (refração e reflexão por espelhos planos). No entanto, este caminho logo apresentou suas limitações: a utilização em sala de aula mostrou-se menos prática do que o desejado e por ser de código fechado (o Algodoo), não foi possível ter total controle sobre todos os aspectos da simulação. Com isso, optamos por fazer as simulações do zero usando a linguagem de programação Python. Assim garantimos o total controle sobre os aspectos físicos da simulação e da interface para o usuário.