O Programa MODELAGEM COMPUTACIONAL PARA APRENDIZAGEM CRIATIVA NA ESCOLA tem como objetivo introduzir em nossas escolas a modelagem computacional baseada em agentes (MCBA), vertente da modelagem computacional que permite aos estudantes manipular simulações pré-escritas e “brincar” com elas, explorando o seu comportamento em condições diversas. O ambiente de programação de MCBA aqui proposto também permite que os alunos e professores desenvolvam seus próprios modelos, onde eles podem por em ação as mais variadas hipóteses sobre a realidade dos temas abordados em sala de aula.

A modelagem baseada em agentes permite projetar modelos capazes de simular situações complexas que compõem o universo de vida dos alunos, até então impossíveis de serem desenvolvidas e controladas em laboratórios escolares.

Benefícios da abordagem multi-agente

A modelagem e simulação baseada em sistemas multi-agentes é uma área promissora para pesquisas de natureza interdisciplinar, bem como para fomentar a compreensão de uma vasta gama de fenômenos naturais ou sociais por meio de simulações interativas.

Os métodos de modelagem e simulação computacional tradicionais baseiam-se na descrição do sistema por meio de variáveis que representam o estado do sistema como um todo. Por outro lado, a abordagem multi-agente parte da modelagem individual dos agentes (entidades autônomas), que interagem localmente entre si e com o ambiente, ocasionado alterações globais no sistema. Essas alterações podem ser monitoradas em tempo real em termos de dimensões como o espaço-tempo.

Modelos baseados em agentes diferem de outras abordagens de modelagem pelo fato de integrarem tanto o nível ‘microscópico’, no tocante às interações dos agentes entre si e o meio, como no nível ‘macroscópico’, no que diz respeito às alterações que o sistema provoca nos agentes. Como afirmam Railsback e Grimm, utilizamos a modelagem multi-agente para investigar o que ocorre no sistema por causa das ações dos agentes, bem como o que ocorre com estes devido ao que o sistema faz.

No entanto, para tiramos proveito desta abordagem é importante dispor de ferramentas capazes de criar, no computador, simulações de fenômenos complexos e modelos descentralizados.

Frente a esse desafio, o que propomos é fazer o uso pedagógico da modelagem computacional destacando um ambiente de apoio à aprendizagem baseada nesta abordagem. Este ambiente pode ser utilizado de forma transdisciplinar, como uma ferramenta de integração, capaz de despertar nos estudantes um novo modo de pensar, entender e explorar sistemas complexos. O ambiente escolhido é o NetLogo.

Ambiente NetLogo

O NetLogo e a sala de aula colaborativa

Ao utilizar o ambiente NetLogo nas atividades de ensino, o professor oferece aos alunos novas possibilidades para solucionar problemas de maneira criativa e colaborativa.

Com as simulações produzidas no NetLogo é possível por em ação as mais variadas hipóteses sobre a realidade e, mediantes processos mão na massa de aprendizagem criativa, analisar os dados coletados para que seja determinada a viabilidade das mesmas como respostas aos problemas em questão.

Esta nova perspectiva muda profundamente a dinâmica da sala de aula:

  • As grades programáticas podem ser rompidas reconfigurando o “arranjo disciplinar” abrindo espaço para o diálogo entre as disciplinas;
  • O trabalho proporciona ricas oportunidade para aprendizagem exploratória e significativa à medida em que ele passa a ser centrado no lançamento e testagem de hipóteses que são levantadas a partir de problemas tirados do mundo real;
  • A aprendizagem passa a ser desenvolvida mediante processos ativos e construtivos de aprendizagem criativa por meio de ações práticas de simulação no ambiente, físico ou virtual, de laboratório.

O NetLogo potencializa a aprendizagem criativa

O NetLogo tem demonstrado ser uma ferramenta robusta e de grande potencial no auxílio para estudos mão na massa de tópicos nas áreas de química, física, biologia, matemática, informática, economia e sociologia tanto em nível de ensino fundamental e médio como no superior.

O NetLogo tem uma vasta documentação e tutoriais. Vem também com uma grande biblioteca de simulações pré-escritas que podem ser utilizadas e modificadas livremente. Além disso, possui boa visibilidade no meio acadêmico, o que potencializa o uso efetivo das soluções propostas em escala mundial por professores em todos os níveis de ensino.

NetLogo é software livre

Outra característica importante do NetLogo é que ele é open source, ou seja, ele não tem custo de licença para o seu uso, em outras palavras a escola não precisa pagar para usá-lo. Além disso o código fonte do NetLogo está disponível para modificações e é constantemente atualizado por uma comunidade mundial de desenvolvedores.