UFV Virtual Labs: Plataforma colaborativa e supervisionada de laboratórios virtuais de apoio ao ensino-aprendizagem de ciências da natureza e suas tecnologias
Resumo
Com a evolução das tecnologias de informação e comunicação, o modelo de ensino diretivo é desafiado a incorporar modelos participativos. Laboratórios virtuais de aprendizagem favorecem a autonomia e participação discente, viabilizando o acesso a ambientes de aprendizagem muito restritos quando em suas versões reais. Este artigo apresenta uma plataforma de laboratórios virtuais de apoio ao ensino-aprendizagem de ciências da natureza e suas tecnologias. A plataforma compreende dois módulos integrados: um ambiente com simulações de práticas laboratoriais implementadas em Unity 3D; e um ambiente web colaborativo e supervisionado para apoiar a interação entre alunos e professores no planejamento, execução e avaliação de atividades práticas simuladas envolvendo o ensino por investigação. Foram realizados dois experimentos, com alunos e professores de cursos de graduação da instituição dos autores, nos quais a plataforma foi bem avaliada pelos usuários, tanto em sua concepção como em sua execução.
Palavras-chave:
ambiente virtual de apredizagem, simulações laboratoriais em Unity 3D, ensino por investigação
Referências
Amaral, E., Avila, B., Zednik, H., and Tarouco, L. (2011). Laboratório virtual de aprendizagem: Uma proposta taxonômica. Revista Novas Tecnologias na Educação, 9(2).
Araujo, J., Guimarães, R., Silva, C., and Silva, H. (2024). Virtual environment for assisting learning of residential electrical installations. IEEE Revista Iberoamericana de Tecnologias del Aprendizaje, PP:1–1.
Beraldo, A. L. S., Oliveira, T., and Stringhini, D. (2021). Laboratóorios remotos e virtuais no brasil com foco no ensino: Uma revisao sistemática da literatura. Revista Novas Tecnologias na Educação, 19(1):330–340.
Carvalho, A. M. P. d. (2018). Fundamentos teóricos e metodológicos do ensino por investigação. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, 18(3):765–794.
Chan, P., Van Gerven, T., Dubois, J.-L., and Bernaerts, K. (2021). Virtual chemical laboratories: A systematic literature review of research, technologies and instructional design. Computers and Education Open, 2:100053.
Coleman, P. and Hosein, A. (2023). Using voluntary laboratory simulations as preparatory tasks to improve conceptual knowledge and engagement. European Journal of Engineering Education, 48(5):899–912.
Elmoazen, R., Saqr, M., Khalil, M., and Wasson, B. (2023). Learning analytics in virtual laboratories: a systematic literature review of empirical research. Smart Learn. Environ., 10(1).
Kebritchi, M. and Hirumi, A. (2008). Examining the pedagogical foundations of modern educational computer games. Computers Education, 51:1729–1743.
Leal, A. J. and Sepel, L. M. N. (2017). A inclusão digital no ensino de ciências: analisando laboratórios virtuais de aprendizagem. Tear: Revista de Educação, Ciência e Tecnologia, 6(1).
Leffa, V. J. (2003). Análise automática da resposta do aluno em ambiente virtual. Revista Brasileira de Linguística Aplicada, 3(2):25–40.
Papadimitropoulos, N. and Pavlatou, E. (2023). Exploring learning outcomes of science experiments using physical instrument and substances assisted by digital entities. Interactive Learning Environments, 31(7):4555–4571.
Petri, G. et al. (2018). A method for the evaluation of the quality of games for computing education. PhD thesis, Universidade Federal de Santa Catarina.
Sasseron, L. H. (2015). Alfabetização científica, ensino por investigação e argmentação: relações entre ciências da natureza e escola. Ens. Pesqui. Educ. Cienc., 17(spe).
Silva, A., Ribeiro, M., and Silva, A. (2023). Laboratório virtual de microbiologia: uma ferramenta de apoio para execução de experimentos práticos. In Anais do XXXIV Simpósio Brasileiro de Informática na Educação, pages 728–737, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.
Silva, C. R. M., Vasconcelos, F. H. L., and Silva, M. G. V. (2022). Laboratórios virtuais no ensino de química: uma revisão sistemática da literatura. Conexões - Ciência e Tecnologia, 16:e022019.
Siregar, E., Kusumawardani, D., and Bunyamin, E. M. (2022). Virtual laboratory for practical learning in vocational education using nine events of instruction approach. Journal of Education Research and Evaluation, 6(3):457–467.
Tuysuz, C. (2010). The effect of the virtual laboratory on students’ achievement and attitude in chemistry. International Online Journal of Educational Sciences, 2.
Usman, M., Suyanta, and Huda, K. (2021). Virtual lab as distance learning media to enhance student’s science process skill during the covid-19 pandemic. Journal of Physics: Conference Series, 1882(1):012126.
Wouters, P. and van Oostendorp, H. (2013). A meta-analytic review of the role of instructional support in game-based learning. Computers Education, 60(1):412–425.
Araujo, J., Guimarães, R., Silva, C., and Silva, H. (2024). Virtual environment for assisting learning of residential electrical installations. IEEE Revista Iberoamericana de Tecnologias del Aprendizaje, PP:1–1.
Beraldo, A. L. S., Oliveira, T., and Stringhini, D. (2021). Laboratóorios remotos e virtuais no brasil com foco no ensino: Uma revisao sistemática da literatura. Revista Novas Tecnologias na Educação, 19(1):330–340.
Carvalho, A. M. P. d. (2018). Fundamentos teóricos e metodológicos do ensino por investigação. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, 18(3):765–794.
Chan, P., Van Gerven, T., Dubois, J.-L., and Bernaerts, K. (2021). Virtual chemical laboratories: A systematic literature review of research, technologies and instructional design. Computers and Education Open, 2:100053.
Coleman, P. and Hosein, A. (2023). Using voluntary laboratory simulations as preparatory tasks to improve conceptual knowledge and engagement. European Journal of Engineering Education, 48(5):899–912.
Elmoazen, R., Saqr, M., Khalil, M., and Wasson, B. (2023). Learning analytics in virtual laboratories: a systematic literature review of empirical research. Smart Learn. Environ., 10(1).
Kebritchi, M. and Hirumi, A. (2008). Examining the pedagogical foundations of modern educational computer games. Computers Education, 51:1729–1743.
Leal, A. J. and Sepel, L. M. N. (2017). A inclusão digital no ensino de ciências: analisando laboratórios virtuais de aprendizagem. Tear: Revista de Educação, Ciência e Tecnologia, 6(1).
Leffa, V. J. (2003). Análise automática da resposta do aluno em ambiente virtual. Revista Brasileira de Linguística Aplicada, 3(2):25–40.
Papadimitropoulos, N. and Pavlatou, E. (2023). Exploring learning outcomes of science experiments using physical instrument and substances assisted by digital entities. Interactive Learning Environments, 31(7):4555–4571.
Petri, G. et al. (2018). A method for the evaluation of the quality of games for computing education. PhD thesis, Universidade Federal de Santa Catarina.
Sasseron, L. H. (2015). Alfabetização científica, ensino por investigação e argmentação: relações entre ciências da natureza e escola. Ens. Pesqui. Educ. Cienc., 17(spe).
Silva, A., Ribeiro, M., and Silva, A. (2023). Laboratório virtual de microbiologia: uma ferramenta de apoio para execução de experimentos práticos. In Anais do XXXIV Simpósio Brasileiro de Informática na Educação, pages 728–737, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.
Silva, C. R. M., Vasconcelos, F. H. L., and Silva, M. G. V. (2022). Laboratórios virtuais no ensino de química: uma revisão sistemática da literatura. Conexões - Ciência e Tecnologia, 16:e022019.
Siregar, E., Kusumawardani, D., and Bunyamin, E. M. (2022). Virtual laboratory for practical learning in vocational education using nine events of instruction approach. Journal of Education Research and Evaluation, 6(3):457–467.
Tuysuz, C. (2010). The effect of the virtual laboratory on students’ achievement and attitude in chemistry. International Online Journal of Educational Sciences, 2.
Usman, M., Suyanta, and Huda, K. (2021). Virtual lab as distance learning media to enhance student’s science process skill during the covid-19 pandemic. Journal of Physics: Conference Series, 1882(1):012126.
Wouters, P. and van Oostendorp, H. (2013). A meta-analytic review of the role of instructional support in game-based learning. Computers Education, 60(1):412–425.
Publicado
04/11/2024
Como Citar
RESENDE, Helder Canto; SILVA, Gláucia Braga e; BARBOSA, Daniel Mendes.
UFV Virtual Labs: Plataforma colaborativa e supervisionada de laboratórios virtuais de apoio ao ensino-aprendizagem de ciências da natureza e suas tecnologias. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO (SBIE), 35. , 2024, Rio de Janeiro/RJ.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2024
.
p. 651-664.
DOI: https://doi.org/10.5753/sbie.2024.242169.
