Design, implementação e avaliação de um Sistema Hipermédia destinado a facilitar a construção de conceitos básicos de Mecânica e Biomecânica

Abstract

A Biomecânica é uma área de estudo da Bioengenharia, adoptada pela Educação Física, que se propõe entender as funções biológicas à luz de conceitos básicos de Mecânica. Os professores de Biomecânica têm o senso comum que o aluno, em geral, ingressa no curso com reduzidos conhecimentos de Física. Os estudantes parecem ver pouca utilidade neste conhecimento e consideram o estudo da Física uma tarefa árdua, apesar dos conceitos físicos serem necessários à compreensão do conteúdo da disciplina. Esta opinião é compartilhada por Deprá & Brenzikofer (1999), que descrevem a rejeição dos alunos desta cadeira às disciplinas das áreas exactas e a relutância que sentem em assimilá-los. No sentido de tentar remediar estes problemas, foram desenvolvido três materiais didácticos. Os dois primeiro são em formato digital: o sistema hipermídia "Biomec" e o web site "Biomec.pt", que apresentam suas páginas organizadas em uma rede não-linear e têm como objectivo interrelacionar os conceitos de esporte e de Mecânica Básica, numa área de conhecimento denominada Física do Desporto. Estas aplicações apresentam várias mídias, como diagramas, gráficos, animações e vídeos para exemplificar o conteúdo textual. O conteúdo foi organizado de acordo com elementos da Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel (1968) e com elementos da Teoria da Flexibilidade Cognitiva (Spiro et al., 1992). Esta abordagem vai ao encontro da teoria conexionista, que entende a memória humana como uma rede semântica, ou seja, um esquema representacional do conhecimento por meio de uma trama intrincada formada por conceitos e suas inter-relações. Nesta teoria, a aprendizagem é decorrente do aumento de números de conexões entre os conceitos. O sistema hipermídia é uma aproximação da rede semântica, onde os nós seriam os conceitos e as inter-relações, os links. O terceiro é o livro "Física do Desporto", Também se recorreu à elementos da Teoria da Aprendizagem Significativa para nortear a estruturação do conteúdo do livro. Para além da opção deste enquadramento teórico, seguiram-se as orientações da "American Alliance of Health, Physical Education and Recreation" que influenciaram a construção do livro: a) este é constituído por três unidades (ou sessões) - considerações anatómicas, mecânicas e aplicações cinesiológicas - não menos que 1/3 do conteúdo total deve ser dedicado a este último; e, b) mas o estudo do método qualitativo de análise é o objectivo principal de curso e/ou material didáctico.

The Biomechanics is an area of study of Bioengineering, adopted by the Physical Education, which intends to understand the biological functions at the light of basic concepts of Mechanics. The teachers of Biomechanics have the common sense that the student, in general, enters in the course with reduced knowledge of Physics. They seem to ignore the utility of studying Physics and consider it a hard task, in spite of the obvious necessity they have to understand Physics' concepts, it is described in the literature the way the students coming from Physical Education reject the disciplines from the exact areas. As a result, they fail in assimilating the concepts, jeopardising the learning process and its outcomes. One of the problems faced by Biomechanics is the development of didactical material with characteristics appropriated to its specificities. This area has got, as a particularity, the education for and with the movement, demanding contents having the possibility to represent the movements of the human body dynamically, as it happens in an exercise and in the practice of sports. Printed materials, as the didactical books, are not able to show dynamic images, just illustrations and photographs, allowing illustrating one moment or instant of the movement, but not all its dynamic complexity. This pitfall can lead to learning distortions, since the notion of movement is very important for the student of Physical Education. This didactical need can be filled by computerised means, which allow the inclusion of video, animations and simulations of real situations, supported by hypermedia systems. The main goal of this work was the design, implementation and evaluation of an integrated hypermedia system intended to facilitate the constructions of basic concepts of mechanics. The final product as got three components: the hypermedia system "Biomec", the web site "Biomec.pt" and the book "Física do Desporto". The content was organized in agreement with elements of the Theory of Significant Learning of Ausubel and with elements of the Theory of Cognitive Flexibility. The approach follows connectionism, which understand the human memory as a semantic network and believes that learning elapses from the increasing number of connections among the concepts. In this theory, learning is the result of an increasing in the number of connections among the concepts. The hypermedia system is an approach to the semantic network, in which the knots acts as concepts and the links as interrelations.