Modelagem em Sala de Aula
No ambiente educacional a modelagem pode ter um papel importante, propiciando aos professores e alunos momentos de reflexão, interação e debate.
Apesar da modelagem poder ser trabalhada com papel e lápis, o uso do computador para a construção e simulação de modelos, além de constituir per si uma motivação a mais para o aluno, facilita o processo de criação (externalização de idéias sobre um problema), experimentação (testagem de hipóteses através da simulação), reflexão e reconstrução de modelos.
O uso do computador na construção e simulação de modelos permite que se possa avaliar o comportamento de problemas dinâmicos - aqueles que sofrem alterações ao longo do tempo - para tomarmos decisões hoje sobre questões futuras.
A compreensão do comportamento de tais problemas é extremamente importante, uma vez que permeiam a grande maioria dos problemas encontrados no nosso dia a dia. Por exemplo, para decidirmos se o país deve ou não construir uma nova hidrelétrica numa região devemos lançar mão, entre outros, de estudos (modelos) que prevêm o aumento do consumo de energia das microregiões em torno da hidrelétrica ao longo dos próximos anos, bem como a malha de transmissão/distribuição de energia do país. Para sabermos onde devemos construir uma nova escola, devemos estudar o comportamento demográfico ao longo do tempo (modelo das mudanças populacionais ao longo do tempo de uma dada região) das diferentes áreas candidatas a receber aquela escola.
Um ambiente de modelagem computacional é constituído de um ou mais softwares que na sala de aula, de acordo com a proposta pedagógica aplicada, pode ser utilizado como um ambiente de aprendizagem para o aluno. Quando o aluno constrói um modelo sobre algum problema estudado e o representa no computador através deste ambiente, ele está expressando e construindo o seu próprio conhecimento, tendo a chance de rever, comparar e avaliar os conceitos envolvidos . Uma vez representado, este modelo pode ser simulado, gerando a possibilidade de ampliação do entendimento do problema.
Percebe-se então que o trabalho com modelagem e simulação em sala de aula dá ao professor e aos alunos a possibilidade de trabalharem habilidades valorizadas nos PCNs (Parâmetros Curriculares Nacionais) tais como observação, experimentação, análise crítica e tomada de decisões .
As atividades de modelagem em sala de aula podem ser desenvolvidas de duas formas:
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Exploratória - quando o aluno é levado a explorar, no ambiente computacional, um modelo já pronto, que tenha sido desenvolvido anteriormente por um especialista, pelo professor, ou por um outro aluno. O aluno é então levado a experimentar o modelo, refletindo sobre suas próprias idéias a respeito do fenômeno modelado.
Expressiva - quando o aluno constrói o modelo e faz a simulação do mesmo. Desta forma o aluno está externalizando o modelo mental do fenômeno a ser estudado.Para que o aluno construa um modelo e o explore é necessário que ele desenvolva o pensamento sistêmico, ou seja, é preciso que ele pense no fenômeno modelado como um conjunto com vários elementos que se relacionam entre si e que juntos desempenham uma função.
Uma abordagem para utilizar a modelagem computacional em sala de aula é baseada nos princípios de sistemas, tópico abaixo.
