Argumentation in a virtual reality environment: an approach with future Physics teachers

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5944/ried.24.1.27511

Keywords:

digital technologies, pre-service teacher, physics

Abstract

In this work, we investigate the use of virtual reality for teaching Physics and its learning potential from an argumentative point of view. For this purpose, we created a simulation on the Sandbox platform concerning the Oblique Launch of Objects besides a problem question to be answered: There are two objects in the simulation environment, A and B. When making launches to hit them, which target is reached in the shortest flight time? This simulation was performed by 14 undergraduate students of Science courses at a Brazilian university, during a course about didactic materials. The students solved the problem by working in pairs on different computers, interacting with each order by a chat on the same program. The messages were recorded and were exported to sheets to be analyzed by the Rainbow Analytical Framework, which is configured as a tool for the analysis of argumentative discussions in Collaborative Learning environments. The results showed an assertive movement by the undergraduate students to solve the problem, with a predominance of actions focused on argumentative practice. Such results demonstrate the potential of virtual reality to the immersive learning of Physics concepts, as well as favoring the approach of future teachers to the demands placed by an increasingly computerized society, such as the Virtual World.

FULL ARTICLE:
https://revistas.uned.es/index.php/ried/article/view/27511/22041

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Fernando Cesar Ferreira, Universidade Federal da Grande Dourados, UFGD (Brazil)

Licenciado em Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR). Doutor em Educação pela Universidade de São Paulo (USP). Professor na Licenciatura em Física na Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia da UFGD. Tem experiência na área de Ensino, com ênfase em ensino de Física, formação de professores de Ciências e Educação a Distância.

Ariane Baffa Lourenço, Universidade de São Paulo, USP (Brazil)

Doutora em Ciências pela Universidade de São Paulo e em Educação pela Universidad Autónoma de Madrid. Atualmente é pesquisadora colaboradora da Universidade de São Paulo. Tem experiência na área de Ensino, com ênfase em formação de professores, argumentação e mapa conceitual.

Adailton José Alves da Cruz, Universidade Federal da Grande Dourados, UFGD (Brazil)

Coordenador do Laboratório Interdisciplinar de Formação de professores da Universidade Federal da Grande Dourados, Brasil. Doutor em Engenharia Elétrica e professor assistente na Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia desta instituição. Sua área de interesse é aprendizagem colaborativa e Aprendizagem Baseada em Games.

Allan Henrique Paza, Universidade Federal da Grande Dourados, UFGD (Brazil)

Graduado em Sistemas de Informação pela Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS, Brasil. Trabalha com desenvolvimento de sistemas computacionais, tem experiência em ambientes virtuais e Educação a Distância. Área de estudo: Tecnologia da Informação e Comunicação na Educação, Engenharia de Software.

Eriton Rodrigo Botero, Universidade Federal da Grande Dourados, UFGD (Brazil)

Tem experiência na área de Física dos materiais, com ênfase no estudo de cerâmicas ferroelétricas transparentes. Dedica-se no estudo das propriedades estruturais de materiais e correlação destas propriedades com as propriedades ferroelétricas dos sistemas estudados. Atualmente dedica-se também à pesquisa de formas inovadoras e atualizadas do ensino de ciências, dando ênfase para o ensino de Física.

Elizabeth Matos Rocha, Universidade Federal da Grande Dourados, UFGD (Brazil)

Professora da UFGD, líder do Grupo de Pesquisa em Tecnologias Digitais e Educação a Distância (GTED). Licenciada em Ciências com Habilitação em Matemática pela Universidade Castelo Branco. Mestre e doutora em Educação pela Universidade Federal do Ceará. Tem pesquisas e publicações na área de Educação a Distância e Tecnologias Digitais na Educação, com ênfase no ensino de Matemática, formação docente e Educação a Distância.

References

Backes, L., & Schlemmer, E. (2007). Processo de interação na formação de educadores para construção do mundo virtual. Revista de Ciências Humanas, 8(10), 29-50.

Baker, M., Andriessen, J., Lund, K., van Amelsvoort, M., & Quignard, M. (2007). Rainbow: A framework for analysing computer-mediated pedagogical debates. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning, 2(2-3), 315-357. https://doi.org/10.1007/s11412-007-9022-4

Bakri, H., Allison, C., Miller, A., & Oliver, I. (2016). Virtual Worlds and the 3D Web – Time for Convergence? In C. Allison, L. Morgado, J. Pirker, D. Beck, J. Richter, & C. Gütl (Orgs.), Immersive Learning Research Network (29-42). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41769-1_3

Biagini, M., Trotta, P., & Joy, B. (2013). Immersive Technology Supporting Individual and Collective Training. Proc. STO Modeling Simulation Group Conf., 1-16.

Boğar, Y. (2019). Synthesis Study on Argumentation in Science Education. International Education Studies, 12(9), 1. https://doi.org/10.5539/ies.v12n9p1

Burns, E., Easter, D., Chadwick, R., Smith, D. A., & Rosengrant, C. (2014). The Virtual World Framework: Collaborative virtual environments on the web. 2014 IEEE Virtual Reality (VR), 165-166. https://doi.org/10.1109/VR.2014.6802103

Corcini, L., Medeiros, L., & Moser, A. (2016). Changing Ways for a Better Education: A 3D Gamified Virtual Learning Environment (VLE). ATINER’s Conference Paper Series, EDU2016-1945, 1-16.

Falcade, A., Krassmann, A., Freitas, V., Kautzmann, T., & Medina, R. D. (2016). Design Instrucional: Um comparativo de metodologias para definição de abordagem em mundo virtual. Anais do XXVII Simpósio Brasileiro de Informática na Educação, 80-89. https://doi.org/10.5753/cbie.sbie.2016.80

Fettahlıoğlu, P., & Kaleci, D. (2018). Online Argumentation Implementation in the Development of Critical Thinking Disposition. Journal of Education and Training Studies, 6(3), 127. https://doi.org/10.11114/jets.v6i3.2904

França, C. R., & Silva, T. da. (2019). A Realidade Virtual e Aumentada e o Ensino de Ciências. Revista de Estudos e Pesquisas sobre Ensino Tecnológico (EDUCITEC), 5(10), Article 10. https://doi.org/10.31417/educitec.v5i10.414

Girvan, C. (2018). What is a virtual world? Definition and classification. Educational Technology Research and Development, 66(5), 1087-1100. https://doi.org/10.1007/s11423-018-9577-y

Hewitt, P. G. (2017). Conceptual Physics (12th edition). Pearson India.

Leitão, S. (2007). Processos de construção do conhecimento: A argumentação em foco. Pro-Posições, 18(3), 75-92.

Lourenço, A. B., Santos, A. R. dos, Gomes, G. E. A., & Queiroz, S. L. (2019). Construção de mapa conceitual e implicações na prática da argumentação. Caminhos da Educação Matemática em Revista, 9(4), 6–28.

McLoughlin, E., & Kampen, P. van (Orgs.). (2019). Concepts, Strategies and Models to Enhance Physics Teaching and Learning. Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-18137-6

Noroozi, O., & Hatami, J. (2019). The effects of online peer feedback and epistemic beliefs on students’ argumentation-based learning. Innovations in Education and Teaching International, 56(5), 548-557. https://doi.org/10.1080/14703297.2018.1431143

Rocha, S. S. D., Joye, C. R., & Moreira, M. M. (2020). A Educação a Distância na era digital: Tipologia, variações, uso e possibilidades da educação online. Research, Society and Development, 9(6), 10963390. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i6.3390

Sá, L. P., Kasseboehmer, A. C., & Queiroz, S. L. (2014). Esquema de argumento de Toulmin como instrumento de ensino: Explorando possibilidades. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências (Belo Horizonte), 16(3), 147-170. https://doi.org/10.1590/1983-21172014160307

Silva, A. C. da, & Chiaro, S. D. (2018). O impacto da interface entre a aprendizagem baseada em problemas e a argumentação na construção do conhecimento científico. Investigações em Ensino de Ciências, 23(3), 82. https://doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2018v23n3p82

Souza, N. S., Cabral, P. F. O., & Queiroz, S. L. (2015). Argumentação de Graduandos em Química sobre Questões Sociocientíficas em um Ambiente Virtual de Aprendizagem. Química Nova Na Escola, 37, 95-109. https://doi.org/10.5935/0104-8899.20150022

Toulmin, S. (2001). Os usos do argumento. Martins Fontes.

Wang, J., & Buck, G. A. (2018). Exploring the Use of Debate to Enhance Elementary Teacher Candidates’ Argumentation Skills. 30-47.

Published

2021-01-02

How to Cite

Ferreira, F. C., Lourenço, A. B., Alves da Cruz, A. J., Paza, A. H., Botero, E. R., & Rocha, E. M. (2021). Argumentation in a virtual reality environment: an approach with future Physics teachers. RIED. Revista Iberoamericana De Educación a Distancia, 24(1), 179–195. https://doi.org/10.5944/ried.24.1.27511