The use of Augmented Reality in Physics Education.

A Física utiliza modelos científicos para representar de maneira mais simplificada os fenômenos físicos. Um professor atuando no Ensino de Física precisa mediar o acesso a esse conhecimento. A complexidade e o nível de abstração dos modelos são obstáculos para os alunos, que o professor precisa ajudar a superar. A Realidade Aumentada (RA) é uma Tecnologia de Informação e Comunicação - TIC que permite a sobreposição e o alinhamento de objetos reais e virtuais, em um ambiente real e em tempo real. Já algum tempo o uso de atividades de aprendizagem usando RA como auxilio na compreensão de modelos científicos é investigado. Considerando o exposto, o presente trabalho buscou investigar se as escolas públicas, bem como se alunos licenciandos de Ciências possuem infraestrutura tecnológica mínima para viabilizar o uso da RA para fins didáticos. Buscamos também analisar o processo de criação ou adaptação dos objetos virtuais em 3D, empregados em RA e que simulam modelos científicos, seja por um professor típico, sem conhecimento em linguagens de programação, seja por uma equipe de especialistas, composta por professores e programadores. Analisamos ainda, por meio de uma intervenção com uso de RA, junto a alunos de um curso de licenciatura em Ciências, se essa ferramenta permite interpretar melhor os conceitos que regem um modelo científico (nessa pesquisa escolhemos utilizar o modelo de Drude para condução elétrica). Nossos resultados mostram que o uso da RA no ensino terá maior amparo tecnológico através dos dispositivos móveis (notebooks, smartphones e tablets). Em contrapartida encontramos algumas barreiras para seu uso, principalmente no que concerne a dificuldade de desenvolvimento de objetos virtuais, que coloca o professor numa condição de usuário dessa tecnologia e não como agente ativo na sua produção ou contextualização para sua sala de aula.Physics makes use of scientific models to represent natural phenomena in a simplified way. The role of teachers in physics education is to mediate access to this kind of knowledge. The complexity and level of abstraction of the models are obstacles that students must overcome, helped by their teachers. Augmented Reality (AR) is a technology that permits the superposition of virtual objects in real space, overlaying and aligning these virtual objects in space, in real time. For some time already learning activities using AR technology are being investigated as a way to help students overcome their dificulties with scientific models. This dissertation investigates wether public schools and pre-service science teachers in Brazil have access to the technical infrastructure necessary to make use of learning activities using AR. We also analised the process of creating or customizing of the 3D virtual objects used in these learning activities, either by an individual teacher without special programing training or by a team of teachers and specialists. Finally, we used a learning activity using AR with a class of pre-service science teachers to evaluate wether its use helped students to interpret one particular scientific model (the Drude model of electrical conduction). Our results show that the use of AR for teaching is best suported through mobile platforms (notebooks, smartphones or tablets). We found some barriers to the use of AR technology, mostly with respect to the creation or adaptation of the virtual objects by individual teachers, which puts them in a role of user of the technology instead of active agents in the production, adaptation or contextualization of the technology for their classrooms