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Conheça o Second Life Physics Lab!

Já em 1980, Papert defendia a construção de um “micromundo da física” (PAPERT, 1985), onde, antes de se tornarem receptivos às leis de Newton, os estudantes poderiam conhecer outras leis de movimento, não tão complexas, sutis e contra-intuitivas, construir leis alternativas, progredindo, talvez, de Aristóteles até mesmo Einstein.

Os utilizadores do mundo virtual do Second Life, por exemplo, podem desfrutar da paisagem em 3D, andar, voar, dirigir, interagir com outros avatares, jogar ou criar objetos complexos, com texturas variadas, tais como móveis, roupas, jóias, veículos, armas e até edifícios inteiros. Para Doherty et al. (2006), podemos usar esses ambientes para mergulhar avatares de tamanho apropriado em simulações tridimensionais de mundos de difícil compreensão, desde o muito grande, tais como sistemas planetários, a ambientes micro, tais como células e até mundos em escala nano, em que o avatar pode ‘entrar’ para observar ‘de dentro’.

O Second Life Physics Lab

Interessei-me por essa nova tecnologia e comecei a criar um micromundo, um laboratório dentro do ambiente virtual Second Life para investigar essa utilização. Visite aqui meu Second Life Physics Lab!

Second Life Physics Lab

Visando uma maior divulgação para a comunidade jovem que frequenta o SL, bem como levando em conta a cultura fortemente visual de jogo de muitos dos seus usuários, ele está sendo caracterizado como uma "estação espacial" de 11 andares.

Entretanto, constatei que a Física implementada no SL é hiper-real (dos Santos, 2008) e não corresponde nem a uma virtualização da Física do ‘mundo real’ nem a da Física ‘ideal’ Galileana/Newtoniana. Mas, longe de ver esse fato como um obstáculo à sua utilização como ambiente de simulação para o aprendizado de Física, considerei que essa mesma irrealidade pode ser utilizada com vantagem na construção de simulações em que as leis físicas sejam diferentes e alteráveis pelo estudante, num micromundo ‘surreal’, resgatando a proposta de Papert (1985).

Assim, estou construindo simulações para o ensino de física e matemática, micromundos que oferecem suporte para a experimentação com diferentes leis da física de Newton, tal como proposto por Papert (1985), bem como promover ambientes virtuais como ferramenta de ensino.

O Canhão de Buridan

Para investigar concretamente a viabilidade de se construir, no SL, dispositivos que não sigam as leis da mecânica de Newton, construí um ‘canhão’ comandado por um painel de controle com dois botões: um deles, faz com que os projéteis que realizem a trajetória parabólica prevista pela teoria de Galileu/Newton, enquanto que se o outro botão for acionado, serão disparadas balas que seguem uma trajetória que se aproxima da prevista pela famosa Teoria do Ímpeto (impetus) de Buridan (13--, apud CROMBIE, 1957, p. 251), prevalecente na Idade Média.

Projéteis seguindo a usual trajetória parabólica da Mecânica Newtoniana

Projéteis reproduzindo a trajetória prevista pela Teoria do Impetus de Buridan

O funcionamento deste ‘canhão’ pode ser visto nos vídeos acima ou experimentado no micromundo Second Life Physics Lab. Embora muito simples, este ‘canhão’, tanto quanto consegui verificar, é o primeiro dispositivo que realiza a proposta de Papert (1985) de possibilitar a experimentação com leis de movimento alternativas às de Newton. 

Veja uma descrição mais detalhada em (dos Santos, 2011a).

O Simulador de pouso (Lander Simulator)

Construí, também, um gamesim de Física, uma simulação que inclui o fator motivador e o elemento de regras dos jogos (de FREITAS; LEVENE, 2004), inspirado no jogo Moon Landing Simulator, lançado em 1975, junto com a calculadora programável HP-25 (“Moon Landing Simulator for the HP-25”) o qual, por sua vez, baseou-se no jogo Lunar Lander de 1969, criado por Jim Storer, (EDWARDS, 2009). Este clássico, além de ter sido um dos primeiros jogos de computador, foi também um dos primeiros programas de simulação espacial, criado apenas poucos meses após o pouso real de Neil Armstrong na Lua em 20 de julho de 1969 (CHIEN, 1994).

Como em quase todas as versões deste simulador, o usuário está a bordo de um módulo de pouso, descendo em queda livre em direção à superfície rochosa com um suprimento limitado de combustível e tem que acionar os retrofoguetes para reduzir a velocidade de queda e pousar em segurança, sem colidir. O simulador calcula e, durante a descida, informa continuamente a velocidade vertical e a altura do módulo, bem como a quantidade de combustível restante, como se vê na figura abaixo.

Painel do simulador exibindo a altura e a velocidade de queda da nave, bem como a quantidade restante de combustível

Painel do simulador exibindo a altura e a velocidade de queda da nave,
bem como a quantidade restante de combustível

Se o jogador pousar com uma velocidade inferior a certo limite, a missão é considerada um sucesso; se, ao contrário, pousar com velocidade excessiva, o programa informa a velocidade com que o módulo chocou-se com a superfície.

Simulador de pouso (Lander Simulator)

Após algumas tentativas, o jogador novato compreende que, para ter sucesso neste ‘jogo sério’ (serious game) (ABT, 1970), o jogador precisa dominar os conceitos de força, aceleração e velocidade, bem como suas inter-relações – em resumo, as Leis de Newton – para ser capaz de pousar com segurança, superando, assim, a generalizada dificuldade em distinguir entre os conceitos de velocidade e aceleração (ver, por exemplo, TROWBRIDGE; McDERMOTT, 1981).

O funcionamento deste simulador de pouso pode ser visto no vídeo acima ou experimentado no micromundo Second Life Physics Lab

Veja uma descrição mais detalhada em (dos Santos, 2011b).

Matemática

Há também algumas simulações de Matemática no 2º piso do  Second Life Physics Lab!

Math simulators on SL Physics Lab 2nd. Floor

Math simulators on SL Physics Lab 2nd. Floor

Lá estão (da esquerda para a direita)

  • Spherical coordinate demonstration (demonstração de coordenadas esféricas) de Bogacki;
  • Um 'triângulo de Sierpinski';
  • VLP Display de Bogacki e
  • Uma demonstração de  'vetores normais'.

Veja uma descrição mais detalhada em (dos Santos, 2012).


Veja também:

TATI - The Amiable Text Interface for Second LifeTATILogo
Uma interface textual amigável para o Second Life que traduz comandos simples, semelhantes aos do Logo em comandos da LSL que geram objetos imbuídos de físicas alternativas, semelhantes às tartarugas de Papert (1985) e às ‘Dinatarts’ de diSessa (ABELSON; diSESSA, 1981).
artigo 'TATI - A Logo-like interface for microworlds and simulations for physics teaching in Second Life'. dos SANTOS, Renato P.TATI - A Logo-like interface for microworlds and simulations for physics teaching in Second Life. dos SANTOS, Renato P. In: Proceedings of the ESERA 2013 - 10th biannual Conference of the European Science Education Research Association, September 2nd-7th 2013, Nicosia, Cyprus. 2013.
artigo 'Simulações computacionais de situações de risco no Second Life como apoio a um curso técnico em mecânica'. VIEGAS, Sílvio C.; dos SANTOS, Renato P.Simulações computacionais de situações de risco no Second Life como apoio a um curso técnico em mecânica. VIEGAS, Sílvio Cesar; dos SANTOS, Renato P. X ENPEC - Encontro Nacional de Pesquisa em Educação de Ciências, Águas de Lindóia, SP, 10 a 14 de novembro de 2013. Anais. Belo Horizonte: ABRAPEC - Associação Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, 2013.
artigo 'Reality in virtual space: micro-worlds for teaching geometry'. WEBER,
Jairo M.; dos SANTOS, Renato P.Reality in virtual space: micro-worlds for teaching geometry. WEBER, Jairo M.; dos SANTOS, Renato P. In: Proceedings of the ESERA2013 - 10th biannual Conference of the European Science Education Research Association, September 2nd-7th 2013, Nicosia, Cyprus. 2013.
artigo 'Realidade no Espaço Virtual: Micromundos no Ensino de Geometria'. Renato P. dos Santos; Jairo M. WeberRealidade no Espaço Virtual: Micromundos no Ensino de Geometria. WEBER, Jairo M.; dos SANTOS, Renato P. Revista NUPEM, Campo Mourão, PR: Unespar, v. 5, n. , pp. , 2013.
artigo 'Simulações de Física no Second Life: Uma análise de viabilidade'Simulações de Física no Second Life: Uma análise de viabilidade. dos SANTOS, Renato P. Acta Scientiae, Canoas, RS: PPGECIM-Ulbra, v. 14, n. 2, pp. 421-438, jul. 2012.
artigo 'Second Life Physics Lab Physics is different here!'. Renato P. dos SantosSecond Life Physics Lab: Physics is different here!. dos SANTOS, Renato P. VEJ - Virtual EducationJournal, v. 2, n. 3 (special issue: Got Game? Let’s Play!), pp. 68-73, Feb. 2013.
artigo 'Manipulando Objetos Newtonianos: Aprendendo Física no Second Life com Tati'. Renato P. dos SantosManipulando Objetos Newtonianos: Aprendendo Física no Second Life com Tati. dos SANTOS, Renato P. IN: XIV Encontro de Pesquisa em Ensino de Física - EPEF, Maresias, SP, 5 a 9 de novembro de 2012, Atas.
artigo 'Ensinar Física, Química e Matemática no Second Life ficou mais fácil: Interfaces amigáveis'.Ensinar Física, Química e Matemática no Second Life ficou mais fácil: Interfaces amigáveis. dos SANTOS, Renato P. Educação Matemática em Revista, v. 1, n. 14, jul. 2012.
artigo 'TATI - Uma interface textual amigável para o Second Life'.TATI - Uma interface textual amigável para o Second Life. dos SANTOS, Renato P. RENOTE: Revista Novas Tecnologias na Educação, UFRGS, v. 10, n. 1, jul. 2012.
artigo 'Second Life as a Platform for Physics Simulations and Microworlds: An Evaluation'.Second Life as a Platform for Physics Simulations and Microworlds: An Evaluation. dos SANTOS, Renato P. In: Proceedings of the CBLIS 2012 - 10th Computer-Based Learning in Science, Barcelona, 26th to 29th June, 2012.
artigo 'Second Life: A New Approach In Professional Education In The Study Of Work Safety'. VIEGAS, Sílvio C.; dos SANTOS, Renato P.Second Life: A New Approach In Professional Education In The Study Of Work Safety. VIEGAS, Sílvio Cesar; dos SANTOS, Renato P. IEEE LatinAmerica Transactions, v. 10, n. 1, jan. 2012.
artigo 'O Simulador de Pouso:O Simulador de Pouso: Um jogo de simulação no Second Life para o ensino de Física. dos SANTOS, Renato P. In: VIII ENPEC - Encontro Nacional de Pesquisa em Educação de Ciências, Campinas, 2011. Anais... , 2011. Belo Horizonte,MG: ABRAPEC.
artigo Second Physics: Popularization and Outreach of Science in the Italian Second Life CommunitySecond Physics: Popularization and Outreach of Science in the Italian Second Life Community.(c/ Calliope Lexington, Talete Flanagan, Marjorie Fargis, Swina Allen eGiovanna Delphin). In: VWBPE'11 - 2011 Virtual Worlds Best Practice in Education. Journal of Virtual Studies, special issue 2011 VWBPE Conference Proceedings, 2011, v. 2, n. 1, pp. 19-24.
artigo O Second Life como plataforma para micromundos físicos para o ensino de FísicaO Second Life como plataforma para micromundos físicos para o ensino de Física. (versão curta) dos SANTOS, Renato P. In: XVII Ciclo de Palestras sobre Novas Tecnologias na Educação. RENOTE: Revista Novas Tecnologias na Educação, Porto Alegre: CINTED-UFRGS, v. 9, n. 1, jul. 2011.
artigo Second Life: modelagem matemática e simulação computacional em Ensino de FísicaSecond Life: modelagem matemática e simulação computacional em Ensino de Física. Apresentado no V CIEM - Congresso Internacional de Ensino de Matemática, Ulbra, Canoas, Brasil, 21/10/2010. Anais.... Canoas: Ulbra, 2010.
Virtual, Real ou Surreal? A Física do Second LifeVirtual, Real ou Surreal? A Física do Second Life
Neste trabalho, demonstro que a Física do Second Life é uma Física ‘surreal’, mas que se constitui em oportunidade extremamente rica de Ensino de Física, de acordo com a proposta de Papert. RENOTE: Revista Novas Tecnologias na Educação, Porto Alegre: CINTED-UFRGS, v. 6, n. 2, dez. 2008.
Star Trek Museu de CiênciasUma visita ao Museu de Ciências da Star Trek
O sonho de todo fã da Star Trek (Jornada nas Estrelas) tornado possível no Second Life. Disparar fasers, ver as traquitanas que se materializaram em dispositivos atuais, dar uma aula de Ciências, etc.

Referências

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Citar esta página:
dos SANTOS, Renato P. . In Física Interessante. 17 Nov. 2014. Disponível em: <>. Acesso em: .

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