OMNICIÊNCIA: UM CD-ROM DO PROJECTO SOFTCIÊNCIAS

Carlos Fiolhais
João Carlos Paiva
jcpaiva@nautilus.fis.uc.pt

Fax: 351 39 402782


Introdução

"SOFTCIÊNCIAS" é uma Acção Comum das Sociedades Portuguesas de Física, Química e Matemática para produção e divulgação de software educativo de ciências, que tem sido apoiada pelos Ministérios da Educação e da Ciência e Tecnologia. A Sociedade Portuguesa de Física é a actual gestora da Acção.

A Acção Comum, iniciada em 1991, produziu duas dezenas programas, que foram amplamente distribuídos na comunidade escolar.

Recentemente ofereceu-se a todas as escolas do País o CD-ROM OMNICIÊNCIA, um projecto com o patrocínio do Ministério da Ciência e Tecnologia. Trata-se de uma compilação de todos os programas de computador que se editaram até hoje e páginas da Internet relativas ao ensino das ciências (que assim ficam acessíveis localmente no CD-ROM). (ver Figura 1)
 
 

Figura 1: O CD-ROM «Omniciência».



2) Como é constituído o CD-ROM «OMNICIÊNCIA»?

É o seguinte, o conteúdo do CD-ROM:

- 18 Programas do Softciências

- Tabela Periódica Multimédia

- READ Ciencias (Recursos para o Ensino, Aprendizagem e Divulgação das Ciências)

- Nonius (Recursos para o Ensino da Matemática)

- Cata Soft (Catálogo de Software de Física)

- Novidades Omniciência na Web

Descreve-se seguidamente o conteúdo de cada item.
 
 

  1. 18 Programas do Softciências
O menu de entrada deste bloco do CD-ROM permite o acesso a cada um dos programas. Para cada programa pode ler-se um resumo. Existem 4 opções possíveis (Figura 2): «correr a partir do Cd-ROM»; «copiar para disquete»; «instalar no disco duro» e «ver manual». Esta última opção activa o manual respectivo em hipertexto, no browser da Internet que estiver activo (também é possível instalar um browser a partir do CD-ROM).
 
 

Figura 2: Um dos programas disponíveis (Fractais) com as opções possíveis.


Vejamos quais os programas existentes e uma breve descrição de cada um:

1. Galileo

Este programa apresenta uma simulação da viagem da sonda "Galileo" ao planeta Júpiter. O programa representa a trajectória dessa sonda desde a Terra até Júpiter e, no fim, mostra, em animação, a descida de uma sonda atmosférica nesse planeta. A simulação pode incluir a representação dos vectores força ou velocidade da sonda em cada instante.

João Veloso (programação); Elisa Prata Pina e M. Augusta Patrício (manual); Carlos Fiolhais (orientação)

2. Jogos Químicos (Jogo das substâncias e Adivinhas).

Nestes dois programas o utilizador é convidado a adivinhar o nome de uma substância química escolhida pelo computador, mediante algumas perguntas a que o computador vai respondendo.

João C. M. Paiva e Victor M. S.Gil (autores); Fausto Fernandes Cação e Antero Abrunhosa (programação)

3. Kepler

O programa de computador "Kepler" simula vários tipos de movimento planetário. Permite integrar a segunda lei de Newton para movimentos planetários de um e dois centros e representar graficamente as respectivas trajectórias. Pode-se proceder à descoberta das leis de Kepler.

Fernando Nogueira (programação); Elisa Prata Pina e M. Augusta Patrício (manual); Carlos Fiolhais (orientação)

4. Le Chat

O programa "Le Chat" - Simulações em Equilíbrio Químico consiste basicamente numa ilustração no computador, de forma gráfica, do fenómeno do equilíbrio químico. Pretende-se, em particular, visualizar as alterações produzidas em sistemas químicos gasosos por alterações de concentrações de reagentes ou produtos, temperatura do sistema ou pressão (volume) a que o sistema está sujeito, em conformidade com o Principio de Le Chatelier.

João C. M. Paiva; Antero Abrunhosa e Victor M. S.Gil (autores); Antero Abrunhosa (programação)

5. Óptica

O programa "Óptica" destina-se a alunos do ensino básico, inserindo-se na área temática curricular "A luz e a visão", do programa de Física do 8º ano. A óptica, tal como os outros ramos da Física, assenta na experiência, sendo essencial que o respectivo processo de ensino/aprendizagem se baseie na prática de laboratório. Esta simulação computacional pode ajudar a superar o problema de deficiência de equipamentos laboratoriais em algumas escolas. Além disso, a sua utilização é aliciante para os alunos, dadas as evidentes possibilidades de visualização que o computador oferece.

Rui Cerqueira (programação); Graça Ventura e João Paiva (manual); Carlos Fiolhais (orientação)

6. FQ-Folha de Cálculo (programas em Excel).

Neste trabalho apresenta-se um conjunto de exemplos de utilização da folha de cálculo Excel 4.0, da Microsoft, para o ensino da Física e da Química no Ensino secundário.

Elisa Maria Prata Pina e Maria Augusta Patrício (modelação e manual)

7. Energia

O programa "Energia" é um jogo de simulação que permite administrar os recursos energéticos da Terra durante um período de 150 anos. O jogo assenta num conjunto de relações entre variáveis que em parte podem ser controladas. O jogador, à medida que utiliza o programa, vai-se apercebendo do impacto que a sua gestão energética tem sobre a vida humana.

O. Chapel e V. Chapel (autores); Maria Raquel Guedes Paiva (tradução); João Carlos Paiva e Carlos Fiolhais (manual)

8. Fractais

Os fractais são figuras caracterizadas pela propriedade de auto-semelhança: uma parte dessas figuras reproduz, exacta ou aproximadamente, a totalidade. O programa "Fractais" permite desenhar no écran do computador o famoso conjunto de Mandelbrot (ou uma ampliação, "Zoom", de parte dele), ou um qualquer dos conjuntos de Julia que estão associados aos pontos do conjunto de Mandelbrot (também são possíveis "zooms" dos conjuntos de Julia). Os conjuntos de Mandelbrot e de Julia são autosemelhantes.

Norberto Silva (programação); Carlos Fiolhais, João Paiva e Jaime Silva (manual)

9. Millikan

O programa "Millikan" pretende simular no computador uma das experiências científicas mais importantes deste século: a experiência de Millikan para determinar a carga do electrão. Várias actividades escolares e para-escolares podem ser desenvolvidas em torno desta recriação da experiência de Millikan, embora o estudo pormenorizado desta não seja objecto explícito dos novos programas.

Paulo César P. S. Simões e Paulo Saturnino

10. Relativo

O programa "Movimento Relativo" possibilita uma visualização do movimento de um corpo em diferentes referenciais, quer eles sejam de inércia ou acelerados. O programa consta de quatro partes - "carro", "avião", "elevador" e "colisões" - que funcionam independentemente uma das outras. Permite assim uma introdução simples à relatividade, que pode ser útil para a Física do 9º ano.

Graça Ventura e Conceição Ruivo (autoras); Miguel Marques (programação)

11. Tabela Periódica

O programa "Tabela Periódica" é uma base de dados muito pormenorizada que contém informação sobre os elementos químicos. A informação baseia-se, na sua grande maioria, no livro "The Elements" de J.Emsley. É uma primeira versão, mais reduzida, da "Tabela Periódica Multimedia". Tem a vantagem de correr em máquinas de menor desempenho, nomeadamente sem leitor de CD, e incluir roteiros de exploração adequados aos programas em vigor.

João Carlos Paiva e Victor M. S. Gil (autores); Miguel Marques (programação)

12. Lança!

O programa "Lança!" é uma simulação do movimento a duas dimensões de um dardo sujeito tanto à força da gravidade como à força de resistência da atmosfera. Este programa é uma versão melhorada duma simulação simples de projécteis feita em linguagem "Basic", a que chamamos "Dardo", e que está incluído.

Carlos Fiolhais, Joao Paiva e Pedro Vieira Alberto (autores); Miguel Marques e Pedro Vieira Alberto (programação)

13. Jogo das Coisas

O "Jogo das Coisas" (jogos de fazer pensar para todos os grupos disciplinares) nasceu de uma experiência dos autores no domínio do ensino da Química. A ideia do computador "esconder" uma substância de entre um conjunto apresentado, convidando utilizador a adivinhar a substância escondida, a partir das suas propriedades, teve grande acolhimento junto de professores e alunos.

Victor M. S. Gil e João Carlos Paiva (autoria e manual); Fausto Fernandes Cação (programação)
 

14. Eurochem

O programa "Eurochem" é um jogo interactivo em que se pretende que o utilizador escreva, na língua que escolher, o nome dos elementos químicos apresentados aleatoriamente, em uma outra língua. São utilizadas as 11 línguas da União Europeia. Pode e deve ser usado em combinação com a Tabela Periódica.

Alexandre Figueiredo, José Feria Seita e Victor M.S. Gil (autores)

15. Zero

O programa "Zero 2.0" concebe e aleatoriza testes de múltipla escolha, que podem estar associados a testes convencionais de resposta aberta. O programa permite posteriormente a correcção dos testes usando um scanner comercial. Permite igualmente a impressão nos testes preenchidos das avaliações e correcções do teste. Tudo isto sem qualquer dispêndio de tempo para o utilizador (daí o nome «zero»... demora quase zero segundos a corrigir). Este programa pode ser copiado livremente a partir do CD. Para fazer e gerar testes tem de abrir o aplicativo "Microsoft Word" depois de instalar o programa no disco rígido.

Carlos Paredes (programação); João Carlos Paiva (autoria e manual)

16. Testa FQ / 8-9

O Programa "Testa FQ / 8-9" é um conjunto de 780 perguntas de escolha múltipla em Ciências Físico-Químicas (8º e 9º anos), elaborado com vista a ajudar professores e alunos na tarefa da avaliação. Este programa tem particular interesse para utilizadores do programa ZERO, um programa de concepção e correcção óptica de testes de múltipla escolha, distribuído também pelo projecto "Softciências".

João Carlos Paiva e Desidério Pires (autores)

17. Ângulos

O programa "Ângulos" é constituído por vários problemas simples de trigonometria, baseados em figuras apresentadas. O utilizador tem ao seu dispor varias ferramentas (régua, calculadora, transferidor, etc) que deverá gerir da melhor maneira para resolver os problemas propostos. O programa aplica-se a alunos do 9º ao 12º ano e é acompanhado por um sistema de pontuação.

Jaime Carvalho Silva e Miguel Marques (autores);Miguel Marques (programação); Ana Lucia Gouveia (manual)

18. RLC

O programa "RLC" permite, entre outras coisas, analisar circuitos simples resultantes da associação em série e/ou paralelo de uma resistência, um condensador e uma bobine, representar graficamente os valores instantâneos das intensidades de corrente, d.d.p. e potências, incrementar os valores introduzidos inicialmente e analisar os seus efeitos através do diagrama de fases.

Maria do Carmo da Silva Andrade (autora, programação e manual)

Os programas referidos são, na sua maior parte, simulações, jogos de aprendizagem e bases de dados. Os vários autores, do ensino superior e dos ensinos básico e secundário, têm-se dedicado desde há anos à introdução de recursos computacionais no ensino. A preocupação pelos aspectos pedagógico-científicos é constante, assim como a valorização da interdisciplinaridade. Os programas estão, em geral, em consonância com os curricula das diversas disciplinas mas têm uma dimensão alargada, dirigida ao incremento do gosto pelas ciências.
 
 

b) Tabela Periódica Multimédia

Versão muito aumentada, com imagens e sons, da Tabela Periódica (versão 1.0), com uma colecção impressionante de dados de Química e de Física (ver Figura 3)
 
 

Figura 3: O programa Tabela Periódica Multimédia



c) READ Ciencias (Recursos para o Ensino, Aprendizagem e Divulgação das Ciências)

Contém listagens comentadas por especialistas de recursos educativos: demonstrações experimentais, livros, vídeos, software, contactos na Internet, etc.(Figura 4)
 
 

Figura 4: A página de entrada do «ReadCIÊNCIAS».





d) Nonius (Recursos para o Ensino da Matemática)

Parte da informação do NONIUS- Arquivo Electrónico de Matemática, com informação muito útil e variada para o ensino da matemática (ver Figura 5).
 
 

Figura 5: A página de entrada no NÓNIO.





e) Cata Soft (Catálogo de Software de Física)

Catálogo de Software Educativo de Física, reunindo informação sobre largas centenas de títulos nacionais e internacionais

f) Novidades Omniciência na Web

Está disponível na Internet uma versão on line do CD-ROM, onde se encontram todas as actualizações relevantes, áreas para sugestões e as principais novidades (endereço: http://nautilus.fis.uc.pt/Omni/Omni.html).

Das novidades, destaca-se BIEQ, uma Base de Informação para o Ensino da Química. (http://www.fis.uc.pt/~bieq/banner.html).
 
 

3) Impacto do CD-ROM na comunidade escolar
 

Tem sido muito boa a adesão dos professores ao «OMNICIÊNCIA» (particularmente das áreas científicas).

As escolas portuguesas foram todas equipadas em 1997 com um computador multimédia e respectiva ligação à rede. O CD-ROM tem servido de incentivo à utilização das potencialidades oferecidas pelo hardware existente. Também há experiências interessantes de utilização dos vários programas no contexto educativo, e utilização da Internet como fonte de informação e interacção para inúmeras actividades na escola.

Para melhorar futuras versões, todas as críticas e sugestões são bem vindas.