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Apresentação - LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY

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Minha apresentação da conclusão do curso de sistemas de informação na Unoesc Chapecó.

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Apresentação - LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY

  1. 1. CURSO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO Orientador: Jean Carlos Hennrichs LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY Acadêmico: Tailo Mateus Gonsalves
  2. 2. Estrutura da Apresentação Introdução Revisão Bibliográfica Procedimentos Metodológicos Apresentação e Análise dos Resultados Considerações Finais Referências Título do seu projetoLABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  3. 3. Introdução: Problematização • Estudantes perdem o interesse; • Distanciamento da realidade; • Laboratórios possuem custo elevado. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  4. 4. Introdução: Justificativa • Tornar o conhecimento mais interessante e atraente; • Testar curiosidades e tirar dúvidas; • Complementar o conteúdo passado em sala de aula. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  5. 5. Introdução: Objetivo Geral Projetar e implementar um laboratório virtual de física utilizando o software Unity, buscando simular alguns dos principais fenômenos físicos em 2D e 3D. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  6. 6. Introdução: Objetivos Específicos • Realizar testes com componentes; • Elicitar junto a professores de física e alunos, quais os requisitos necessários; • Projetar, desenvolver e validar a ferramenta simuladora de fenômenos físicos; • Elaborar junto à ferramenta proposta, animações que venham a servir de guia para a utilização da ferramenta. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  7. 7. Revisão Bibliográfica - Física • Procuramos compreender as coisas que acontecem e como usamos esse conhecimento. • Significa “conhecer”. Fonte: Tipler e Mosca (2009). LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  8. 8. Velocidade Média Medir a velocidade que os objetos se movem em relação ao tempo. Fonte: Segundo o Grupo De Ensino De Física Da Universidade Federal De Santa Maria (2016). LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  9. 9. Elasticidade Ao utilizarmos uma mola para exercer a força elástica, suspendendo as extremidades, a mola fica com o comprimento maior. Fonte: Grupo De Ensino De Física Da Universidade Federal De Santa Maria (2016). LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  10. 10. Gravidade • Nos mantem em contato com a Terra e nos permite ficar no sistema solar. • São praticamente imperceptíveis no planeta Terra. Fonte: Tipler e Mosca (2009). LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  11. 11. Massa • Quantidade de energia, correspondente ao que chamamos de peso. • Energia que um objeto tem, ou como um objeto responde quando tentamos move-lo, aumentando ou diminuindo a aceleração. Fonte: HEWITT, 2011 LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  12. 12. Atrito Causado pelas irregularidades na superfície, mesmo que aparentemente estejam lisas, microscopicamente possuem irregularidades que obstruem o movimento. Fonte: Hewitt (2011). LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  13. 13. Som acústico Estudo das ondas sonoras. Tudo que chamamos de som é considerado um conjunto de ondas mecânicas, longitudinais e frequências. Fonte: SANTOS, 2016. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  14. 14. Dificuldades do estudo da física • Professores sem qualificação necessária; • Ambientes e condições precárias; • Métodos ineficazes de unir teoria e prática; • Instalações precárias; • Pouco domínio na base matemática; • Pouca relação com a própria vida. Fontes: Para Mendes et al. (2016). LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  15. 15. Laboratórios de física Os resultados obtidos a partir de experimentos são analisados e realizadas relações com a matemática para descrever o fenômeno. Fonte: UNESP (2016). LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  16. 16. Laboratórios virtuais de física • Tem o papel de colocar os estudantes em contato direto com as teorias e leis. • Esse ambiente é essencial para que as pessoas testem suas hipóteses e tirem suas dúvidas. Fonte: Andrade; Lopes; Carvalho (2009). LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  17. 17. Ensino baseado em computador Formas de introduzir os computadores na educação: • Desenvolver um raciocínio matemático; • Instruções programadas automatizadas, computador questiona o aluno e o responde com sons e animações; • Utilização de simuladores, representando exemplos de física e química. Fonte: Setzer (2016). LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  18. 18. Unity Funcionalidades necessárias: • Renderização 3D; • Sistema de simulações de física; • Programação de scripts; • Editor de cenas; • Importação de outros formatos de arquivos. Fonte: Para Passos et al. (2009). LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  19. 19. Caracterização da Metodologia • Quanto a natureza da pesquisa: aplicada. • Forma de abordagem: qualitativa. • Forma de atingir os objetivos: exploratório. • Os procedimentos técnicos: pesquisa bibliográfica, pesquisa documental, pesquisa de laboratório e estudo de caso. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  20. 20. População/Amostra ou Participantes • Professores de física; • Estudantes cursando o ensino médio; • Mínimo o ensino médio e que tenham curiosidade e interesse pela física. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  21. 21. Questões de Pesquisa • Possível simular todos os fenômenos escolhidos ou haverá algum impedimento? • A ferramenta Unity permite a responsividade? • Quais as vantagens dos professores em utilizar uma ferramenta, em comparação com o método tradicional de ensino? LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  22. 22. Caso de uso LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  23. 23. Diagrama de atividades LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  24. 24. Questionário para a professora Com relação ao fenômeno X: • Como você realizaria um experimento prático para demonstrar aos alunos? • Após utilizar o protótipo, quais as vantagens da ferramenta? O que poderia ser melhorado na simulação? LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  25. 25. Resposta da professora • As aulas experimentais são relevantes no processo de aprendizagem; • Com tecnologia é possível mostrar como a teoria funciona e facilitar a compreensão das leis; • Para realizar um experimento valido é necessária a utilização de um laboratório de física, o qual muitas escolas e instituições não possuem tal infraestrutura, e a sua aquisição demanda de um custo elevado. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  26. 26. Questionário e resultados dos alunos Com relação ao fenômeno X, o protótipo conseguiu simular? Fonte: O autor LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY Questão Sim Não Em partes Quest. 1 - Atr. 100% 0% 0% Quest. 2 – Elast. 18,18% 54,54% 27,27% Quest. 3 – Vel. 63,63% 9, 09% 27,27% Quest. 4 – Grav. 100% 0% 0% Quest. 5 – Som. 27,27% 27,27% 45,45% Quest. 6 – Mas. 81,81% 0% 18,18%
  27. 27. Considerações Finais • Professora de física ajudou na avaliação das animações; • O Unity3D foi eficaz em média 90% dos casos; • Foi entrevistado 11 alunos voluntários; • 70% de resultados positivos; • Quantidade pequena de entrevistados para a validação deste projeto. • Foi apresentado um breve resumo de alguns conceitos e não houve tanta profundidade dos assuntos. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  28. 28. Referências HEWITT, Paul G.. Física Conceitual. 11. ed. San Francisco: Bookman, 2011. NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de física básica. 5. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2013. RAMALHO JUNIOR, Francisco; FERRARO, Nicolau Gilberto; SOARES, Paulo Antonio de Toledo. Os fundamentos da fÃsica.9. ed. São Paulo: Moderna, 2007. TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene. Física para cientistas e engenheiros. 6. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda, 2009. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY
  29. 29. LABORATÓRIO VIRTUAL DE FÍSICA UTILIZANDO O SOFTWARE UNITY Obrigado pela Atenção! Tailo Mateus Gonsalves tailogonsalves@gmail.com

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