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Resumo Esta pesquisa explora o design de um ambiente computacional para ajudar estudantes de ciência a aprender sobre a dinâmica newtoniana. O ambiente de aprendizado incorpora jogos ambientados em um micro-mundo computacional newtoniano, onde os estudantes devem controlar o movimento de uma nave espacial para alcançar objetivos, como atingir um alvo ou navegar por um labirinto. O objetivo dos jogos é focar a atenção dos estudantes em vários aspectos das implicações das leis de Newton. Um conjunto de princípios gerais de design guiou a criação dos jogos e do micro-mundo. Estes incluem: (I) representar os fenômenos do domínio de forma clara; (2) eliminar complexidades irrelevantes do micro-mundo computacional; (3) focar os estudantes como pares de seu conhecimento que precisam ser revisados; (4) facilitar o uso de heurísticas de resolução de problemas; (5) encorajar a aplicação de conhecimento relevante de outros domínios; e (6) incentivar melhores maneiras de representar e pensar sobre o domínio. Um estudo controlado indicou que jogar os jogos melhorou a capacidade dos estudantes de resolver problemas de dinâmica. Os estudantes utilizaram vários componentes de seu conhecimento, incluindo suas intuições sobre como as forças afetam o movimento e sua compreensão parcial da física formal, para gerar estratégias para os jogos. O uso de tal conhecimento é combinado com o uso de heurísticas gerais de resolução de problemas e feedback do micro-mundo computacional para facilitar a evolução do conhecimento dos estudantes sobre a dinâmica newtoniana. Uma análise dos resultados à luz dos princípios de design originais sugeriu numerosas melhorias que poderiam ser feitas na sequência de jogos e no micro-mundo. O processo de design pode ser melhor caracterizado como uma série de refinamentos sucessivos.
Barbara Y. White (Sun,) estudou esta questão.