ola pessoal, disponibilizo aqui um breve texto sobre a importância das simulações virtuais  para o ensino de física, conjunto disponibilizo dois plano de aulas  na qual, faco uso dos simuladores virtuais como recurso didático. espero que gostem.

simulações virtuais 

As simulações virtuais podem ser consideradas como a imitação da operação de um processo ou sistema real ao longo do tempo, caracterizada como sendo um recursos audiovisual simulativo. O ato de simular algo requer o desenvolvimento de um modelo que representa as principais caraterísticas ou comportamentos do processo/sistema físico ou abstrato. (Modelo representa o próprio sistema e a simulação o seu funcionamento ao longo do tempo).

O uso de tecnologias digitais facilita o processo de aprendizagem, pois tais tecnologias além de tornarem a comunicação mais rápida, permitem uma ampliação do tema estudado, fazendo com que o usuário tenha novas visões do mesmo assunto, aprofundando o conhecimento e abrindo possibilidades.

O emprego da tecnologia no processo de ensino e aprendizagem exige planejamento, acompanhamento e avaliação da tecnologia selecionada a fim de contextualizá-la ao tipo de aluno, aos objetivos da disciplina, ao modelo teórico-referencial educacional adotado. Portanto, a tecnologia educacional deve auxiliar o aluno na sua aprendizagem e não dificultar como também deve propiciar melhores condições de ensino ao professor, já tão sobrecarregado de atividades educacionais.

Os recursos audiovisuais estimulam os estudantes a desenvolverem habilidades intelectuais e de cooperação, onde mostram interesse em aprender e buscam mais informações sobre um determinado assunto. Em relação às contribuições desses dispositivos para os docentes, destacam-se: obtenção rápida de informação sobre recursos instrucionais, maior interação com os alunos e facilidade na detecção de pontos fortes e dificuldades específicas dos mesmos.

É de extrema necessidade ressaltar que os termos áudio-visual se completam, pensando pedagogicamente para o ensino de física, a utilização de tais termos separadamente cabe interpretações diferentes e consequentemente pode ocasionar uma desvirtualização do objetivo da aula. 

Quando se apresenta ao aluno, ambos recursos áudio e visual, propicia ao mesmo uma melhor compreensão dos fenômenos físicos presentes. É cabível usar como exemplo uma corrida de formula 1, quando apresentada somente o áudio, fica difícil a identificação dos fenômenos físicos por trás dos ruídos, quando apresenta-se somente o visual, acontece algo similar, há uma certa dificuldade no entendimento do visual. Desse modo, é aconselhável que ambos recursos sejam utilizados como complementares, para que possa propiciar e facilitar a compreensão dos fenômenos físicos e consequentemente a promoção de uma aprendizagem mais significativa.

PLANO DE AULA I.

INSTITUIÇÃO DE ENSINO	ESCOLA FELIZ
PROFESSOR	***********
DISCIPLINA	Física
TURMA	2º F
CH DA AULA	100 min.
TEMA DA AULA	Movimento, Velocidade e Força e impulso.
OBJETIVO GERAL
- Definir conceito de movimento, velocidade e força.  - Estabelecer relação entre os conceitos físicos e os movimentos.
OBJETIVO ESPECÍFICO
-  Propiciar aos estudantes a compreensão dos conceitos físicos trabalhados; - Relacionar os conceitos de movimento, velocidade e força; - Discutir o processo de aceitação histórica do movimento; - Contextualizar os conceitos físicos trabalhados com cotidiano dos estudantes; - Propiciar através dos jogos virtuais uma melhor compreensão dos fenômenos físicos.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Movimento, Velocidade e Força e impulso.		Nº de aulas: 02
DESENVOLVIMENTO METODOLOGICO
1 – Questionar inicialmente os estudantes sobre suas concepções de movimento, velocidade e força, e como esses fenômenos estão presente no dia-a-dia da sociedade. Esse primeiro momento tem o intuito despertar a curiosidade dos mesmos sobreas questões de movimento. RECURSO TEMPO APROXIMADO Debate 10 a 15 min. 2 - Problematização Inicial: Levantar a discursão sobre as concepções históricas do movimento. - Como os movimentos começaram a serem observados? - E a força e velocidade tem alguma relação com movimento? - Na opinião de vocês o que caracteriza um movimento? Será que seus antepassados tinham essa mesma concepção?  Após o debate inicial será exibido um vídeo de aproximadamente 9 minutos, na qual o mesmo retrata um pouco da história do movimento, trazendo assim a relação entre força e movimento.  O vídeo está disponível no seguinte endereço eletrônico: https://www.youtube.com/watch?v=70GSPqrNQr4 Após a visualização do vídeo será retomado o debate inicial visando responder as perguntas feitas inicialmente, uma vez que se espera que os alunos tenham uma sucinta compreensão sobre os conteúdos abordados. RECURSO TEMPO APROXIMADO Datashow 30 a 35 min. 3 – Organização e Aplicação do Conhecimento: Nessa etapa da aula será discutido os conceitos de movimento, força e velocidade, a construção do conhecimento se dará através do debate e explicação sobre os conceitos. Inicialmente será feito todo um apanhado geral sobre as concepções de movimento, descrito da seguinte forma: Desde os tempos mais antigos, o ser humano se dedicou a tentar compreender a natureza e se depararam com problemas como: como quantificar o movimento adquirido por um corpo?   O problema é que não se conseguia entender como o universo poderia apresentar o ser e o não ser. A filosofia aristotélica colocava a causa do movimento (o motor do movimento) como o principal objeto a ser estudado e não o movimento em si. Assim, a partir desta perspectiva, a análise operacional do movimento seria algo impensável e fora de propósito, pois o movimento não pertenceria aos corpos que se movem, mas ao motor do movimento.  Este problema persistiu sem solução até o início da idade moderna quando se chegou a uma definição operacional da quantidade de movimento de um objeto, graças ao trabalho de Galileu Galilei. Foi Galileu quem se deu conta de que o movimento pertencia realmente aos objetos e poderia ser quantificado, dando nascimento à Cinemática, que é o ramo da Física que estuda o movimento, tentando descrevê-lo matematicamente, sem se preocupar com as suas causas, questão está que pertence ao campo da Dinâmica. Definido conceitualmente o termo “movimento” é a variação de posição espacial de um objeto ou ponto material em relação a um referencial no decorrer do tempo. Já para o conceito de velocidade, define-se como sendo a relação entre uma determinada distância percorrida e o tempo gasto no percurso. A velocidade é uma grandeza vetorial representada por um vetor que possui direção, sentido e módulo. Matematicamente falando a velocidade média é dada por V=Δs̸Δt. Onde, Δs é a variação de espaço e Δt a variação do tempo. No SI a velocidade é medida em m̸s. Definido o conceito de força temos que, a força é uma ação física com que causa deformações ou que altera o estado de repouso ou de movimento de um determinado objeto. Matematicamente a forca é dada por F= m.a, onde, “m” é a massa do objeto e “a” a aceleração do mesmo. O sistema de unidade de força no SI e Newton (N). A grandeza usada pelos Físicos para caracterizar o movimento é chamada de momento linear, simbolizado pela letra p. Essa grandeza é definida pelo produto da massa m pela velocidade da partícula v. matematicamente o momento linear é dado por P= m.v. No Sistema Internacional de Unidades (SI) é expresso em quilograma metro por segundo (kg⋅m/s). Impulso é a grandeza física que mede a variação da quantidade de movimento de um objeto. É causado pela ação de uma força f atuando durante um intervalo de tempo ∆t. Uma pequena força aplicada durante muito tempo pode provocar a mesma variação de quantidade de movimento que uma força grande aplicada durante pouco tempo, ambas as forças provocarão o mesmo impulso. Matematicamente o impulso é dado por I= ΔP.  Em situações onde a força mostra-se constante ao longo do intervalo de atuação, o impulso pode também ser calculado a partir do produto entre a força f aplicada ao corpo e o intervalo de tempo ∆t durante o qual a força atua I= f.∆t. A unidade no Sistema Internacional de Unidades para o impulso é o Newton segundo (N·s ou Newton vezes segundo). RECURSO TEMPO APROXIMADO Quadro 30 a 40 min. 3.1 – após toda discursão teórica em torno dos temas abordados, será feita uma dinâmica em grupo utilizando o jogo virtual do “Super Bino Go”. A ideia da dinâmica consiste nos seguintes passos: - O grupo irá joga uma fase do jogo. - Observar os fenômenos físicos presentes relacionado ao tema da aula. - Cada grupo irá trazer suas concepções para a explicações dos fenômenos físicos observados em forma de socialização com demais grupos da turma. RECURSO TEMPO APROXIMADO Datashow; Quadro, computador ou celular. 10 a 20 min.
RECURSOS
Livro didático; Quadro; Datashow; Celular/computador Documentário
AVALIAÇÃO/ INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO
- Participação nos propostos em aula; - Consistências nas explicações da dinâmica
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA DA AULA
Para o arcabouço teórico da respetiva aula, usou-se como base teórica-metodológica a dinâmica dos três momentos pedagógicos: segundo Delizoicov, D.; Angotti, J. A. e Pernambuco, M. M. (2011) distribuídos da seguinte forma: Problematização Inicial: apresentam-se questões ou situações reais que os alunos conhecem e presenciam e que estão envolvidas nos temas. Nesse momento pedagógico, os alunos são desafiados a expor o que pensam sobre as situações, a fim de que o professor possa ir conhecendo o que eles pensam.  Para os autores, Muenchen, C. e Delizoicov, D. (2014) esse momento tem finalidade de propiciar um posicionamento crítico do aluno ao se defrontar com as interpretações das situações propostas para discussão, e fazer com que ele sinta a necessidade da aquisição de outros conhecimentos que ainda não detém.  O segundo momento é denominado de Organização do Conhecimento: momento em que, sob a orientação do professor, os conhecimentos de física necessários para a compreensão dos temas e da problematização inicial são estudados. Para Muenchen, C. e Delizoicov, D. (2014), visando o ponto de vista metodológico, para o desenvolvimento desse momento, o professor é aconselhado a utilizar as mais diversas atividades, como: exposição, formulação de questões, texto para discussões, trabalho extraclasse, revisão e destaque dos aspectos fundamentais, experiências. O último momento é a Aplicação do Conhecimento, a qual se destina a abordar sistematicamente o conhecimento incorporado pelo aluno, para analisar e interpretar tanto as situações iniciais que determinaram seu estudo quanto outras que, embora não estejam diretamente ligadas ao momento inicial, possam ser compreendidas pelo mesmo conhecimento. Para Muenchen, C. e Delizoicov, D.(2014), esse é o momento em que busca com que o aluno perceba que o conhecimento, além de ser uma construção historicamente determinada, está acessível para qualquer cidadão e, por isso, deve ser apreendido, para que possa fazer uso dele. Utilizou-se também como método de avaliação do conhecimento o recurso audiovisual (jogo), os jogos virtuais são ferramentas tecnológicas que exigem habilidades como o raciocínio lógico, instigam a curiosidade e podem servir como forma de contextualizar o conhecimento, potencializando o interesse em aprender. Isso significa que estimulam habilidades necessárias para a aprendizagem formal em quaisquer níveis de educação.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
BARRETO, Benigno. XAVIER, Claudio. Física Aula por Aula 1. São Paulo- editora FTD-2016. Cap.1-3.p.10 -45. DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A. & PERNAMBUCO, M. M. (2011). Ensino de ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez; 2011. MUENCHEN, Cristiane. DELIZOICOV, Demétrio. Os três momentos pedagógicos e o contexto de produção do livro “Física”. Revista Ciência e Educação. Bauru, v. 20, n. 3, p. 617-638, 2014.

PLANO DE AULA II

INSTITUIÇÃO DE ENSINO	ESCOLA FELIZ
PROFESSOR	***************
DISCIPLINA	Física
TURMA	9ª Fundamental
CH DA AULA	100 min.
TEMA DA AULA	Energia Potencial.
OBJETIVO GERAL
Instigar os estudantes sobre o conceito de Energia Potencial, quais as relações entre ambas, às expressões matemáticas que os define.
OBJETIVO ESPECÍFICO
-  Propiciar aos estudantes a compreensão dos conceitos físicos trabalhados; - Relacionar os conceitos de energia potencial; - Contextualizar os conceitos físicos trabalhados com cotidiano dos estudantes; - Propiciar através das simulações virtuais uma melhor compreensão dos fenômenos físicos.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Energia Potencial.		Nº de aulas: 02
DESENVOLVIMENTO METODOLOGICO
1 – Questionar inicialmente os estudantes sobre suas concepções de Energia Potencial, e como esses fenômenos estão presente no dia-a-dia da sociedade. Esse primeiro momento tem o intuito despertar a curiosidade dos mesmos sobre as questões de movimento. RECURSO TEMPO APROXIMADO Debate 10 a 15 min. 2 - Problematização Inicial: Levantar a discursão sobre as concepções de Energia Potencial. - o que acontece com uma maça quando ela cai da macieira como apresenta a imagem abaixo? que tipo de energia ela adquire? Fonte:http://www.fisica.uaivip.com.br/revisoes/trabalho_energia/teste_trabalho_e_energia-01resp.html - E na imagem abaixo, qual tipo de energia o carrinho cheio de criança adquire? Será o mesmo da maça? Fonte: https://lostipos.net/energia-potencial/ Após o debate inicial será apresentado o conteúdo programático da aula, sobre energia potencial gravitacional e energia potencial elástica. RECURSO TEMPO APROXIMADO Datashow 20 a 25 min. 3 – Organização e Aplicação do Conhecimento: Nessa etapa da aula será discutido os conceitos de energia potencial gravitacional e energia potencial, a construção do conhecimento se dará através do debate e explicação sobre os conceitos. Inicialmente será feito todo um apanhado geral sobre as concepções de energia, descrito da seguinte forma: Conceitualmente o termo energia está associado ao movimento dos corpos, Qualquer corpo em movimento é capaz de realizar trabalho. A Energia Potencial é a energia que pode ser armazenada em um sistema físico e tem a capacidade de ser transformada em energia cinética. A unidade de medida da energia, no sistema internacional, é o Joule (J), em homenagem ao cientista inglês James Prescott Joule (1818-1889). A Energia cinética é um tipo de energia que está relacionada com o movimento dos corpos. O resultado da energia cinética está intrinsecamente ligado ao valor da massa do objeto e a sua velocidade de movimento. Em termos matemáticos, a energia cinética é dada por:   , onde m é a massa do corpo (kg); e v é a velocidade do corpo (m/s). Energia potencial é a energia que fica "armazenada" em determinado corpo e que pode lhe conferir a capacidade de realizar um trabalho, ou seja, ser transformada em energia cinética. Na fórmula da energia potencial, esta é representada por U, sendo que sua unidade, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades, deve ser o joule (J). A energia potencial pode se manifestar a qualquer momento sob a forma de movimento. Mas, para que ocorra o armazenamento da energia, o corpo precisa estar associado a um sistema físico, como a força peso ou a força elástica, como acontece nas imagem apresentadas acima, na qual, tem-se energia potencial armazenada no sistema físico, interligado a força peso, sendo transformada em energia cinética. Quando relacionado a força peso, tem-se um tipo de energia denominado de energia potencial gravitacional, na qual, consiste na energia do objeto que está sob influência de um campo gravitacional. Este tipo de energia potencial é medido através do trabalho feito pelo peso do corpo ao ir de uma posição inicial à final. Por exemplo, ao pegar uma bola e elevá-la até determinada altura a partir do solo, neste ponto mais alto o objeto atinge o ápice da sua energia potencial (energia que está armazenada). Quando a bola é solta e começa a cair (atraída pela força gravitacional), a energia potencial outrora armazenada vai se transformando em energia cinética, enquanto a esfera vai ganhando movimento. Matematicamente, a energia potencial gravitacional é expressa da seguinte forma: Epg= m.g.h, na qual, m é a massa, g é a aceleração da gravidade e h a altura que o corpo se encontra. Quando a energia potencial estra relacionado a um sistema físico elástico, tem-se um outro tipo de energia, a energia potencial elástica, que conceitualmente é definida como sendo aquela que está armazenada a partir da deformação de uma mola ou elástico, por exemplo. Esta deformação, quando liberada, pode gerar um movimento que irá impulsionar determinado corpo. Por exemplo, uma flecha quando posicionada num arco. Quando a linha que dá sustento ao projétil é puxada para trás, esta está carregada com energia potencial elástica, a partir do momento que a linha é solta, a energia é transmitida para a flecha que se movimenta. Matematicamente a energia potencial elástica é expressa da seguinte forma:  , onde a constante elástica da mola. Sua unidade no sistema internacional (SI) é N/m (newton por metro). X é deformação da mola. Indica quanto que a mola foi comprimida ou esticada. Sua unidade no SI é o m (metro). Quanto maior for o valor da constante elástica da mola e a sua deformação, maior será a energia armazenada no corpo. Assim os três tipos de energia apresentado representa a energia mecânica de um corpo em um dado instante. RECURSO TEMPO APROXIMADO Quadro 40 a 50 min. 3.1 – após toda discursão teórica em torno dos temas abordados, será feita uma dinâmica em grupo utilizando a simulação virtual do “PHET”. A ideia da dinâmica consiste nos seguintes passos: - O grupo irá simular com auxílio do professor os três tipos de energia trabalhados na aula. - A partir da simulação, os membros irá observar os fenômenos físicos presentes relacionado ao tema da aula. - Cada grupo irá trazer suas concepções para a explicações dos fenômenos físicos observados em forma de socialização com demais grupos da turma. RECURSO TEMPO APROXIMADO Datashow; Quadro, computador ou celular. 20 a 25 min.
RECURSOS
Livro didático; Quadro; Datashow; Computador
AVALIAÇÃO/ INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO
- Participação nos propostos em aula; - Consistências nas explicações da dinâmica
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA DA AULA
O uso da dinâmica dos três momentos pedagógicos: segundo Delizoicov, D.; Angotti, J. A. e Pernambuco, M. M. (2011) distribuídos da seguinte forma: Problematização Inicial: apresentam-se questões ou situações reais que os alunos conhecem e presenciam e que estão envolvidas nos temas. Nesse momento pedagógico, os alunos são desafiados a expor o que pensam sobre as situações, a fim de que o professor possa ir conhecendo o que eles pensam.  Para os autores, Muenchen, C. e Delizoicov, D. (2014) esse momento tem finalidade de propiciar um posicionamento crítico do aluno ao se defrontar com as interpretações das situações propostas para discussão, e fazer com que ele sinta a necessidade da aquisição de outros conhecimentos que ainda não detém.  O segundo momento é denominado de Organização do Conhecimento: momento em que, sob a orientação do professor, os conhecimentos de física necessários para a compreensão dos temas e da problematização inicial são estudados. Para Muenchen, C. e Delizoicov, D. (2014), visando o ponto de vista metodológico, para o desenvolvimento desse momento, o professor é aconselhado a utilizar as mais diversas atividades, como: exposição, formulação de questões, texto para discussões, trabalho extraclasse, revisão e destaque dos aspectos fundamentais, experiências. O último momento é a Aplicação do Conhecimento, a qual se destina a abordar sistematicamente o conhecimento incorporado pelo aluno, para analisar e interpretar tanto as situações iniciais que determinaram seu estudo quanto outras que, embora não estejam diretamente ligadas ao momento inicial, possam ser compreendidas pelo mesmo conhecimento. Para Muenchen, C. e Delizoicov, D.(2014), esse é o momento em que busca com que o aluno perceba que o conhecimento, além de ser uma construção historicamente determinada, está acessível para qualquer cidadão e, por isso, deve ser apreendido, para que possa fazer uso dele. A simulação é a imitação da operação de um processo ou sistema real ao longo do tempo.  O ato de simular algo requer o desenvolvimento de um modelo que representa as principais caraterísticas ou comportamentos do processo/sistema físico ou abstrato. (modelo representa o próprio sistema e a simulação o seu funcionamento ao longo do tempo). Essa forma de ensino é conhecida como aprendizagem significativa, e nesse contexto Moreira (2001, p. 14), afirma que a aprendizagem significativa processa-se quando o material novo, ideias e informações que apresentam uma estrutura lógica, interagem com conceitos do conhecimento prévio do aluno. O PhET Interactive Simulations é um laboratório virtual que possui inúmeras simulações de experimentos científicos. O software foi desenvolvido por uma Universidade do Colorado em Boulder (University of Colorado at Boulder) localizada nos Estados Unidos da América. São simulações divertidas e interativas, de fenômenos físicos que servem para aperfeiçoar o entendimento dos conteúdos ministrados de uma forma prática facilitando assim o aprendizado do aluno e absorção dos conteúdos. Portanto, nesse sentido a presente simulação tem como principais objetivos identificar parâmetros físicos que definem o momento linear, impulso e colisões e análise informações, dados, processos e resultados referentes a colisões entre objetos, e a partir disso emitir hipótese baseados em referenciais teóricos confiáveis.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
BARRETO, Benigno. XAVIER, Claudio. Física Aula por Aula 1. São Paulo- editora FTD-2016. Cap.1-3.p.10 -45. DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A. & PERNAMBUCO, M. M. (2011). Ensino de ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez; 2011. MOREIRA, M.A.; MASINI, E.A.F.S. Aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo, Editora Moraes, 2001. MUENCHEN, Cristiane. DELIZOICOV, Demétrio. Os três momentos pedagógicos e o contexto de produção do livro “Física”. Revista Ciência e Educação. Bauru, v. 20, n. 3, p. 617-638, 2014.