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OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE
Artigos
Versão Online ISBN 978-85-8015-080-3Cadernos PDE
I
Secretária de Estado da Educação-SEED
Superintendência da Educação-SUED Diretoria de Políticas e Tecnologias Educacional-DPPE
Programa de Desenvolvimento Educacional-PDE
PRÁTICA INVESTIGATIVA DE ENSINO DE FÍSICA UTILIZANDO O
EXPERIMENTO LOOPING COMO RECURSO DIDÁTICO
Autora: Inês Aparecida Vicente1.
Orientadora: Polonia Altoé Fusinato2.
Resumo:
O referido projeto desenvolvido no Colégio Estadual Parigot de Souza- Ensino Médio no município de Mandaguaçu surgiu das observações feitas em sala de aula com os alunos do primeiro ano do Ensino Médio. A vivência cotidiana em sala de aula nos permitiu constatar a falta de interesse da maioria dos alunos, pela disciplina de Física e as dificuldades de aprendizagem. Pretende-se por deste inserir os conceitos de Energia, Energia cinética, Energia Potencial Gravitacional, Energia Mecânica, a força atrito, as Leis de Newton que estão presentes na Dinâmica Newtoniana e isto possa contribuir para amenizar as inúmeras lacunas observadas no ensino dessa Ciência, hoje mais que nunca, intensamente presente no cotidiano de cada aprendiz. Conclui-se que os resultados alcançados com a aplicação do projeto proposto foram observados e vivenciados no decorrer do desenvolvimento das atividades de Física em sala de aula, os alunos foram capazes de debater e discutir conceitos físicos presentes em textos científicos, investigar e construir o experimento looping e compreender a ligação entre os conceitos presentes na Dinâmica Newtoniana, aprimorar seus conhecimentos em informática utilizando o Simulador da USP e realizar varias situações de medidas para altura e raio do looping virtual, confeccionando tirinhas criativas para expressar os conceitos de Energia Cinética, Potencial Gravitacional, Conservação de Energia, Leis de Newton presentes no cotidiano e fazer comparação de forças. O recurso de ensino pautado na prática investigativa e relacionando com o cotidiano dos alunos incentiva-os a participarem das atividades propostas proporcionando uma maior aprendizagem.
Palavra Chave: Ensino de Física; Investigação; Experimentação; Recurso
Didático; Metodologia.
1 Professora de Física – Ensino Médio- Colégio Estadual Parigot de Souza- EFMP-
Mandaguaçu. Licenciada em Física. Integrante do Programa de Desenvolvimento educacional do Estado do Paraná (PDE-2014). 2Trabalho orientado pela Profª. Dra. Polônia Altoé Fusinato - UEM (Universidade Estadual de
Maringá) – Paraná no PDE (Programa de Desenvolvimento Educacional) da Secretaria de Estado da Educação do Paraná.
1. INTRODUÇÃO
Propomos a realização de um projeto com ações que conte com a
participação e interação dos alunos, com uma metodologia voltada para a
investigação na prática de experimentos, o tema proposto para o trabalho foi
“Prática investigativa, proposta de ensino utilizando o experimento looping
como recurso de ensino para a Dinâmica Newtoniana”. Sendo direcionado
para o primeiro ano G do Ensino Médio do período da tarde do colégio
Estadual Parigot de Souza – Mandaguaçu, Núcleo Regional de Maringá,
Estado do Paraná.
A proposta deste trabalho teve como objetivo investigar a construção de
atividades experimentais investigativas no ensino da Dinâmica Newtoniana
abordando os conceitos de Energia, Mecânica, Energia Cinética, Energia
Potencial Gravitacional, Atrito e as Leis de Newton. Elaboraram-se
experimentos por meio dos quais se desenvolveu ações que possibilitassem
despertar o envolvimento e interesse dos aprendizes pela Física.
Contextualizaram-se os conceitos sobre esses temas com o objetivo de
verificar a viabilidade da experimentação de forma investigativa como meio de
aprendizagem e ainda oportunizar a criatividade dos alunos, na construção de
seus próprios experimentos.
Nossa experiência docente aponta várias formas de interferir na
presente realidade escolar no ensino da Física e assim buscou-se neste
trabalho a investigação das teorias físicas, procurando despertar nos
aprendizes a curiosidade e o interesse pelos fenômenos físicos que estão
presentes no seu cotidiano e que são ensinados e abordados em sala de aula.
No presente trabalho mostra-se o resultado de ações sobre temas da
Dinâmica Newtoniana como recursos pedagógicos de investigação e prática
escolar, possíveis de serem utilizados em escolas onde a estrutura de
laboratório de Física possui carência estrutural, e que pode despertar o
interesse e o envolvimento do aluno pelo ensino de Física.
2. Utilizando do Método investigativo nas aulas de Física
A qualificação individual tornou-se obrigatória, além de uma postura
participativa, comunicativa e criativa para inserir-se na sociedade do século
XXI. As mesmas transformações que estão alterando a sociedade atual estão
interferindo na Educação de modo particular nas relacionadas às áreas das
Ciências da Natureza e Matemática. Estas chegam tímidas nas escolas,
exigindo adaptações aos currículos para que contemplem as questões da
natureza, inserindo uma nova maneira de expor os conteúdos para que os
estudantes possam conhecer e utilizar os conceitos apresentados em sala de
aula.
Essas mudanças atingiram a realidade da escola de maneira consciente,
por meio de propostas diversas para estimular o debate sobre a necessidade
de construir um espaço para inserir no contexto educacional o novo modelo de
sociedade como relata Monteiro (2005).
No Brasil atitudes foram tomadas na perspectiva de adequar-se a educação ao novo modelo de sociedade. A Lei de Diretrizes e Bases e os Parâmetros Curriculares Nacionais são as bases mais abrangentes em termos de políticas públicas para a educação. A formação de professores de Ciências tem sido exaustivamente debatida e repensada (Brasil, 1996, p.2).
Nos Parâmetros Curriculares Nacionais as ciências naturais recebem
especial atenção, ressaltando o seu debate tanto no Ensino Fundamental como
também no Ensino Médio, proporcionando aos estudantes uma compreensão
do meio em que os cerca, estimulando a ligação entre o conhecimento
cientifico que é refletido em sala de aula com o cotidiano que os cercam.
O processo de ensino e aprendizagem vem sendo discutido ao longo de
nossa história por vários pesquisadores como Gasparin (2003), que afirma a
importância de inserir o aluno como elemento ativo na construção de seu
conhecimento ou aprendizagem.
O processo pedagógico deve possibilitar aos educandos, através do processo de abstração, a compreensão da essência dos conteúdos a serem estudados, a fim de que sejam estabelecidas as ligações internas específicas desses conteúdos com a realidade global, com a totalidade da prática social e histórica. Este é o caminho por meio do qual os educandos passam do conhecimento empírico ao conhecimento teórico – cientifico, desvelando os elementos essenciais da prática imediata do conteúdo e situando-o no contexto da totalidade social. (GASPARIN, 2003, p.7)
A inserção do aluno no ensino e aprendizagem proporciona uma
participação mais expressiva do mesmo no processo educacional. No
contexto, temos a possibilidade de inserir a Ciência na temática social em sala
de aula utilizando o experimento didático como recurso de ensino. Com o
auxilio da prática investigativa, desafiamos o aprendiz a participar do processo
de investigação que envolve o experimento partindo do senso comum para o
cientifico fazendo a ligação dos conteúdos estudados em sala de aula, com a
sua vida cotidiana.
Pesquisas realizadas sobre o processo de ensino e aprendizagem
destacam o papel das atividades experimentais como forma de motivar os
alunos para o ensino da Física. Sabe-se que somente a utilização de
experimentos sem a análise e discussão dos conceitos físicos presentes na
experimentação, são insuficientes para a efetivação do ensino-aprendizagem.
Assim a metodologia utilizada pelo professor fará toda a diferença para a
assimilação do conteúdo pelo aprendiz, pois é por meio dela que o aluno
passará do conhecimento empírico para o teórico cientifico.
De acordo com Monteiro pesquisas no campo da educação básica nos
mostram que as atividades experimentais têm sido muito pouco utilizadas como
recursos de ensino de Ciências nas escolas brasileiras, tanto no Ensino
Fundamental como no Ensino Médio. Por outro lado, outras pesquisas mostram
que os professores que realizam experimentos ou atividades experimentais
contribuem para fixar os conceitos físicos como afirma Monteiro (2005).
Na concepção dos professores brasileiros, vários seriam os benefícios obtidos com os experimentos nas aulas de ciências, dentre eles, citaram: melhoria a aprendizagem dos conteúdos (GALIZZI e Outros 2001); aumentaria a aprendizagem dos alunos (GIORDAN, 1999); comprovaria teorias; facilitaria a compreensão dos conteúdos, despertaria a curiosidade dos alunos (ARRUDA & LABURÚ, 1998). (p.3).
Sabe-se ainda que no campo da aprendizagem que utilizam a atividade
experimental como recurso, não atingiram os objetivos esperados. Isto se
deve ao fato da atividade experimental estar relacionada à repetição e a
comprovação de teorias provadas, não acrescentando nada de novo como:
análise e discussões dos conceitos e fenômenos de Ciência em estudo,
procedimentos e resultados obtidos que oportunize ao estudante construir seu
próprio conhecimento.
Neste contexto surge a necessidade de uma mudança na postura do
professor em relação à utilização de atividades experimentais, oportunizando a
participação dos estudantes, que deixam de ser meros expectadores para
tornarem-se parte do processo investigativo, utilizando o experimento como
recurso de ensino. Nesse sentido corrobora Monteiro (2005) ao descrever
depoimento de vários estudiosos, como segue:
Para Terrazan (2000), o uso do experimento didático deverá oportunizar ao estudante a abandonar sua postura passiva frente à aprendizagem. Para isso, faz-se necessário permitir ao mesmo expor ideias sobre o aparato experimental, como também inquiri-lo acerca de soluções problemas. Campanário (2000) por sua vez, menciona que o experimento didático possibilita que se resgate o contexto da produção das ideias. Ou seja, neste contexto temos um espaço de investigação e especulação cognitiva. Villani e Nascimento (2003), por exemplo, analisam a argumentação de estudantes do Ensino Médio durante realização de atividades em laboratório didático, visando compreenderem a influencia dos dados empíricos na aprendizagem. Constataram que a atividade influencia diretamente na argumentação dos estudantes, principalmente quando estes contrapõem com dados resgatados do cotidiano. (MONTEIRO, p.4 e 5,2005).
Para trabalhar com experimentos didáticos Monteiro (2005) ainda
apresenta Gil Pérez e Valdés Castro (1996) com algumas alternativas para á
pratica investigativa.
[...] Apresentar aos estudantes situações abertas e com um nível de dificuldade adequado; favorecer a reflexão acerca da relevância de situações do cotidiano, inclusive das possíveis implicações com Ciência, Tecnologia e Sociedade; potencializar análises qualitativas dos próprios experimentos; colocar-se a emissão de hipóteses como atividade central da investigação cientifica; possibilitar a analise de resultados [...] (MONTEIRO, p.5,2005).
Além das sugestões mencionadas por Gil e Valdés, um fato importante
em um experimento didático é trabalhar as causas do erro que muitas vezes
não é investigado nem comentado pelo professor. O professor perde uma
oportunidade importante no processo de aprendizagem, passando a ideia de
que o resultado é o que tem relevância em uma atividade experimental. O
laboratório didático possibilita ao estudante reflexões dos conceitos que estão
envolvidos no experimento e também proporciona uma exploração por parte do
estudante sobre o experimento como um todo.
Partindo do pressuposto de que o experimento desperta a curiosidade
dos estudantes, o domínio e a segurança que o professor tem do conteúdo
torna-se essencial para executá-la bem, utilizando as estratégias e ações
metodológicas da pratica experimental. Outro aspecto norteador é a
investigação da atividade experimental que proporciona ao estudante a
observação da problematização com o contexto do cotidiano em que estão
inseridos.
3. Pratica de investigação científica
A presença de vários fatores interfere na pratica investigativa e muitas
vezes contrapõem-se aos conhecimentos transmitidos em sala de aula. Tais
fatores referem-se ao senso comum e ao método utilizado, ao discurso e
conteúdo, a epistemologia e a metodologia, ao discurso de sala de aula e a
aprendizagem significativa. Além da existência de criticas e objeção a pratica
didática investigativa feita pela literatura de educação científica. Laburú
(2003),faz um comentário apoiado em dois pesquisadores sobre a visão da
pratica cientifica experimental sobre o ponto de vista da educação científica:
[...] O primeiro autor, tal visão está firmada na imagem do método baconiano (Kirschener 1992: 274), em que as atividades práticas são conhecidas como processos quase mecânicos, divididos em etapas, que se iniciam pela observação e experimentação, seguidos por um padrão de generalização indutivo de procura e identificação de regularidades, conduzindo á formulação de hipóteses (afirmações e leis cientificas gerais), passando por uma atenta verificação submetida a provas e contraprovas, levando finalmente, em cada verificação bem sucedida, á descoberta de um conhecimento objetivo. [...]. (LABURÚ, p. 235,2003).
Este posicionamento tem origem epistemológica indutivista, do ponto de
vista epistemológico a ação pedagógica por investigação baseia-se na
ilustração e foi um movimento gerado na década de 60, conhecido por
questionamento-descoberta e faz-se presente atualmente nas escolas.
O segundo citado por Laburú (2003) é Millar (1987), contrapõe-se a ideia
defendida pelo indutivismo.
[...] Millar (1987), questiona o propalado uso escolar do teste experimental de hipóteses (p.112). Chega a afirmar que os experimentos escolares não podem ser usados de maneira hipotético-dedutiva (p.113), argumentando o seguinte: “assim como”, os dados experimentais são equívocos e suas implicações passam por profundos debates dentro da comunidade cientifica e um ‘fato’ somente é aceito como tal após um prolongado processo de negociação, os experimentos escolares, da mesma forma, não são suficientes para delinear com clareza e decisão, qualquer teste real de hipótese. (LABURÚ, p.235,2003).
Na pratica investigativa em sala de aula consideramos apontamentos
teóricos importantes realizados por Laburú (2003), como a questão do método
científico no laboratório didático; a questão dos fundamentos epistemológicos e
o de laboratório que está atrelado ao processo discursivo e de aprendizagem
significativa. O autor reforça a proposta com o auxilio de Gil e colaboradores
que afirmam: “A metodologia de investigação, toma como principio a
concepção de Bachelard de que todo conhecimento é a resposta a um
problema” (Laburú, p. 233,2003).
Para os autores Gil e colaboradores, a resolução de problemas com
utilização de fórmulas, repetidos cálculos, a execução de exercícios
semelhantes não transmite ao estudante a aquisição de novos conhecimentos.
Destacam ainda que quando um estudante utiliza-se do método cientifico para
resolver uma atividade, ele é orientado por uma reflexão analítica intensa
chegando à resposta do problema proposto com menos riscos de fracassos,
fato este que estimula o estudante a ter novas atitudes metodológicas. O
trabalho em sala de aula com a metodologia científica torna a aprendizagem
efetiva, quando considera os seguintes aspectos fundamentais que são
apontados por Gil e colaboradores e destacados por Laburú (2003).
I)Iniciar um estudo qualitativo da situação, tentando definir e delimitar, de maneira precisa, o problema etc.. II)Emitir hipóteses fundamentadas sobre os fatores que podem depender a magnitude buscada e sobre a forma dessa dependência, imaginando, em particular, os seus casos limites. III)Elaborar e explicar possíveis estratégias de resolução, buscando distintas vias de resolução para possibilitar o contraste dos resultados obtidos e mostrar a coerência do corpo de conhecimentos que se dispõe. IV) Realizar a resolução verbalizando, ao máximo, evitando operações automáticas, carentes de significado. V) Analisar
cuidadosamente os resultados á luz das hipóteses formuladas e, em particular, dos casos limites considerados. (opus.: 134 b) (LABURÚ,p. 233,2003).
Frente a estas considerações, nossa proposta de trabalho teve como
objetivo investigar a construção de atividades experimentais investigativas no
ensino da Dinâmica Newtoniana e elaborar experimentos por meio dos quais
possam ser desenvolvidas ações que despertem o interesse dos aprendizes
pela Física, bem como contextualizar os conceitos físicos, verificar a
viabilidade da experimentação de forma investigativa como meio de
aprendizagem e ainda oportunizar a criatividade dos alunos, na construção de
seus experimentos.
Nossa experiência docente aponta várias formas de interferir na
presente realidade escolar do ensino da Física, como forma de despertar nos
aprendizes a curiosidade e o interesse pelos fenômenos físicos presentes no
seu cotidiano e que são abordados em sala de aula. O tema proposto foi a
prática investigativa utilizando o experimento looping como recurso de ensino
para trabalhar a Dinâmica Newtoniana com alunos da primeira série do Ensino
Médio de uma escola pública do Noroeste do Paraná.
3 . Procedimentos Metodológicos
As atividades foram desenvolvidas com alunos da primeira série do
Ensino Médio na disciplina de Física, turma G período vespertino do Colégio
Estadual Parigot de Souza-Ensino Fundamental, Médio e Profissional, na
cidade de Mandaguaçu, Estado do Paraná, Núcleo Regional de Ensino de
Maringá. Elencamos as ações desenvolvidas em uma sequencia didática que
buscou promover uma investigação dos fenômenos físicos envolvidos em
várias atividades principalmente no experimento looping, buscando despertar
no aluno o interesse por ações que promovam uma interação socioeducativa e
a oportunidade de desenvolver sua criatividade. Para isso foi elaborada uma
investigação sobre aprendizagem de Física, utilizando atividades experimentais
como recursos de ensino.
Inicialmente escolheu-se um texto para leitura, que desencadeasse
discussões e debates conceituais para propiciar ao aprendiz a oportunidade de
aprender sobre os conceitos físicos envolvidos na investigação do experimento
looping e realizar práticas descritas nas leituras realizadas. Trata-se de um
texto de Alessandro Aquino Bucussi, no qual o autor apresenta o conceito de
Energia em seus aspectos materiais e culturais. Ao longo da leitura os alunos
vão sendo questionados sobre o texto com o objetivo de aprofundar os seus
conhecimentos sobre o conceito de Energia.
Posteriormente orientamos os alunos a construírem um experimento
looping investigando cada passo de sua elaboração. Primeiramente
apresentamos um texto informativo sobre as origens do looping e uma
explicação de como funciona. Os alunos foram incentivados a realizar cálculos
para determinar o Hmin (a altura mínima do plano inclinado) para que a bola de
bilhar consiga descrever toda a trajetória circular e realizar o looping.
Posteriormente calculou-se a energia cinética e potencial gravitacional em
diferentes pontos da trajetória da bola, no “looping” e finalmente, verificar
experimentalmente a Lei da Conservação da Energia Mecânica.
Foi utilizado o simulador da USP como um recurso didático para a
memorização e compreensão dos conteúdos que estávamos estudando. Por
meio deste recurso, os alunos foram capazes de interpretar o fenômeno e de
identificar a influência da velocidade de deslocamento e a presença da força e
aceleração centrípeta, além de visualizar a interferência da altura na formação
do looping e ainda realizar comparações por meio do experimento à existência
de uma velocidade mínima e a velocidade das bolas com diferentes massas.
A participação nas atividades realizadas, motivou os alunos a construir seu
próprio looping utilizando para isso, material de baixo custo divididos em
equipes de 5 membros, recebendo da professora, orientações de procedimento
de como deveria medir e cortar a mangueira; a retirar o atrito dentro da
mangueira introduzindo com a ajuda de um arame fino, estopa de lã embebida
em um pouquinho de gasolina. Percorreu-se as equipes para sanar as
possíveis duvidas, auxiliando-os como encontrar o tamanho do raio para
construírem o looping e também investigar qual altura seria a mais correta para
que a bolinha realizasse o looping sem dificuldades. Os alunos manifestaram
surpresa ao constatarem por meio de cálculos, o ponto no plano inclinado para
soltar a bola, de modos que ela consiga fazer o looping, pois acreditavam que
qualquer raio ou altura teria o mesmo efeito. Cada equipe fez o seu suporte
como acharam melhor sem a interferência da professora, relatando as
dificuldades encontradas. Uma das equipes relatou que pediu para uma
metalúrgica fazer o experimento looping, mas o funcionário ficou confuso com
as medidas e não quis ariscar a fazer e que no final a própria equipe planejou e
construiu o equipamento sem muitas dificuldades.
Em relação à construção do looping, houve manifestação de todas as
equipes em relação à elaboração deste experimento e assim se expressaram:
“depois de descobrir o segredo tudo fica muito fácil”. Referem-se aos
procedimentos e cuidados na construção do looping para que funcione
experimentalmente com eficácia. A professora pesquisadora fez algumas
perguntas tais como: houve a presença da energia na experimentação? Se
houve, qual? Quais as mediadas da altura e raio dos looping de cada equipe?
Elas interferem no deslocamento da bola? E a massa da bola interfere na
formação do looping? Depois do looping feito relate a sua opinião sobre o
experimento, foi valido ou não?
Figura 1: looping da equipe I Figura 2: Looping da equipe II Figura 3: Looping da equipe III.
Na sequência de procedimentos exploraram-se os conceitos de colisões
por meio de tirinhas, apresentando essa tirinha na TV em pendrive, como o
mostrado na figura 4 abaixo.
Figura 4: Tirinhas mostrando colisões de veículos. Acesso em 19/09/14 por http://www.cbpf.br/~caruso/tirinha.
Os alunos fora orientados a observarem com atenção e analisar o contexto
físico empregado na tirinha. Após um tempo, o professor pede que cada aluno
exponha suas observações sobre o que viram em voz alta. As ideais expostas,
foram discutidas e o professor foi direcionando o debate de uma forma
participativa e produtiva, podendo-se observar um clima harmonioso entre os
alunos durante as discussões. Estes foram questionados da seguinte forma. O
que vocês observaram? Como podemos perceber os conceitos de colisões na
tirinha? Será que o carro da frente estava parado ou em movimento no
momento da colisão? Se o carro estivesse parado a batida seria mais leve?
Você já bateu em alguém? Se sim, qual foi à reação? Explique?
Com base nesta atividade, sugeriu-se aos alunos a construção de suas
próprias tirinhas, utilizando os conceitos Físicos apreendidos nas atividades
anteriores relacionados ao assunto colisões, presente na Mecânica
Newtoniana.
Ainda foi demostrado um experimento simples exemplificando as colisões
que acontecem no nosso dia-a-dia procedendo-se à uma análise comparativa
com as forças que atuam no looping.
Figura 5: Experimento simples elaborado pelos alunos para explorar colisões.
Fonte: ARTUSO, Alysson Ramos; WRUBLEWSKI, Marlon. Física 1. Ensino Médio. 1ª Edição. Curitiba, Pr. Ed. Positivo,2013. Manual do professor p.96.
Na sequencia trabalhou-se os conceitos de conservação da quantidade de
movimento, tomando como exemplo um experimento, como o mostrado na
figura 5. Explicou-se o objetivo do experimento que é visualizar a conservação
da quantidade de movimento por meio de dois corpos lançados em sentidos
opostos. Separou-se a classe em grupos de cinco alunos, distribuindo-se o
material necessário para a elaboração do experimento de cada equipe, ou seja:
tábuas cortadas e devidamente medidas, os pregos, barbantes, elástico e o
objeto a ser lançado. Orientaram-se as equipes sobre a construção do
experimento, procedendo-se a: fixar dois pregos nas extremidades da tábua,
colocando-se o elástico entre eles. Mede-se o meio das duas extremidades
para fixar outro prego e amarrar nele um barbante que deve contornar o
elástico a voltar novamente ao prego. Coloca-se em seguida,
aproximadamente 15 lápis e a tábua sobre eles, e por fim posiciona-se o
projétil que será lançado ao cortar o barbante.
Depois de elaborar o equipamento e realizar a experiência, as equipes
tiveram que relatar para aos demais colegas o que conseguiram observar
enquanto brincavam com o experimento. Um debate foi promovido entre as
equipes utilizando as questões: 1) O que ocorreu com o sistema? 2) O que se
movimenta e com qual intensidade? 3) Substituir o projétil por um corpo de
massa maior ou menor e repetir o experimento. 4) O que se modifica? 5)
Esticar o elástico com trações diferentes, ora puxando-o bastante com o
barbante, ora pouco. No que isso influencia o experimento? 6) Qual a função
do lápis? 7) O experimento tem ligações com o looping? Justifique sua
resposta. Todas as anotações foram feitas pelas equipes e depois recolhidas
como uma forma de avaliação.
Nas aulas finais foram revisados os conteúdos abordados nas várias
atividades realizadas, oportunizando aos alunos rever novamente os conteúdos
que foram discutidos ao longo das aulas. Foram realizadas avaliações
periódicas ao longo de todas as atividades desenvolvidas, com a finalidade de
verificar o conhecimento apreendido pelos alunos, testando a viabilidade do
projeto.
Como recursos didático-pedagógicos foram elaborados textos didáticos de
livros paradidáticos e didáticos, tirinhas que foram impressas e disponibilizadas
para os alunos, experimento looping e um Simulador que realizam
demonstrações de fenômenos físicos presentes em um looping.
4. Análise e Resultados
Os resultados alcançados com a aplicação do projeto proposto foram
observados e vivenciados no decorrer do desenvolvimento das atividades de
Física em sala de aula, conforme o proposto em cada etapa.
Etapa I: Texto – “Energia no Cotidiano”. Nesta primeira atividade um dos
objetivos foi destacar que a leitura e a compreensão de conceitos físicos
Energia e Conservação de Energia, presentes no texto é parte integrante de
nossas vidas, embora nem sempre percebamos. Procedeu-se da seguinte
maneira com ao desenvolver cada atividade:
a) Distribuímos para os alunos um texto sobre: “Energia”;
b) Os alunos realizaram uma leitura e depois anotaram vários conceitos
sobre tipos de Energia; Energia Mecânica: Cinética e Potencial
Gravitacional, que apareciam no texto;
Promovido um debate com a mediação do professor, o aluno da turma
destaca-se ao dizer a seguinte frase “...antes da leitura do texto tinha uma
outra ideia do que fosse Energia, não imaginava que fosse algo que
dependesse de altura, velocidade e até da gravidade para ser classificada...”.
Os alunos em geral, ficaram incomodados com fato de a altura aparecer
associada à Energia.
Conclui-se que com a atividade proposta que os alunos foram capazes de
discutir e debater conceitos físicos envolvidos no texto formando novos
conceitos e despertando neles o interesse por textos científicos. Um exemplo
disso é a percepção do atrito que interfere na conservação da Energia
Mecânica, além do tipo de movimento que o objeto está executado.
Etapa II : Esta atividade teve como objetivo os conceitos físicos envolvidos
na investigação do experimento looping, tais como Energia Cinética, Energia
Potencial Gravitacional, Energia Mecânica, Conservação de Energia.
Inicialmente os alunos receberam um pequeno texto que apresentava uma
breve história sobre o experimento, onde tiveram a oportunidade de realizar
cálculos com as equações que o texto trazia para a comparação do raio e da
altura. Posteriormente os alunos foram orientados a construírem um
experimento looping investigando cada passo de sua elaboração, e investigado
a presença das energias envolvidas no processo.
Uma aluna chamou a atenção pela pergunta no inicio da atividade:
“ professora todas as equipes irão realizar o mesmo experimento? Por quê?”
Explicamos então, que todos farão o mesmo experimento, mas que no final
obterão um equipamentos diferenciados, pois cada equipe é livre para escolher
o material para confeccionar seu looping. E assim foram realizados e cada
equipe obteve um looping diferenciado mostrando bastante criatividade em sua
elaboração. Puderam explorar com seus equipamentos os conceitos físicos
propostos, além de perceberem a ação do atrito que estava presente em todos
os experimentos e que muitas vezes dificultavam o resultado.
Conclui-se que a atividade contribuiu para que os alunos
compreendessem a ligação entre os conceitos da Energia Cinética, Potencial
Gravitacional e Conservação da Energia Mecânica, já estudadas no texto com
a investigação do experimento looping.
Etapa III : Esta atividade teve como objetivo destacar a utilização do
simulador da USP como um recurso didático para a memorização e
compreensão dos conteúdos que estávamos estudando. Como a altura
interferia na formação do looping, além da presença da Energia Cinética e
Potencial Gravitacional, observada pela posição da bola além de realizar
cálculos para conseguir construir um looping funcional.
Assim os alunos tiveram a oportunidade de aprimorar seus conhecimentos
em informática e também de aplicar varias situações (mudança de altura e
variação do raio) que alteravam o resultado final e verificar as Energias de
forma visual mais concreta.
Etapa IV: Nesta atividade, disponibilizamos para os alunos uma tirinha que
representava situações cotidianas de colisões entre veículos.
Figura 6: Tirinha representando colisões entre veículos. Acesso em 19/09/14 pelo http://www.cbpf.br/~caruso/tirinha.
Primeiramente os alunos formaram equipes para juntos investigarem cada
situação. Foram questionadas quais as energias presentes na colisão entre os
carros. Alguns alunos ficaram com duvidas sobre a conservação da energia,
então perguntaram o que levou o carro de trás a arrastar o da frente, se ambos
pareciam ter a mesma massa. Foram então alertados sobre velocidade de
cada veículo e um aluno fez o seguinte comentário “... o carro da frente está
parado esperando abrir o sinal e o de trás não freia. Sua velocidade é que faz o
carro da frente andar, lembrando o que estudamos nas leis de Newton,
Inercia”... Com base nesta atividade, sugerimos aos alunos a construção de
suas próprias tirinhas, utilizando os conhecimentos adquiridos no
desenvolvimento das atividades anteriores. Apresentam-se a seguir as tirinhas
elaboradas pelas três equipes, figuras 7,8 e 9.
Figura 7 : Tirinha equipe I Figura 8: Tirinha equipe II Figura 9 : Tirinha equipe III
Observou-se que as tirinhas confeccionadas pelas equipes, ficaram
criativas, expressando claramente os conceitos de Energia Cinética e Potencial
Gravitacional, conservação de Energia, Leis de Newton presentes no cotidiano
de cada aluno.
Etapa V : Nesta atividade foi desenvolvida juntamente com os alunos um
equipamento simples de forma a representar experimentalmente as colisões
que se verificam diariamente na vida cotidiana, procedendo-se a uma análise
comparativa com as forças que atuam no looping. As comparações foram
realizadas pelas equipes de alunos, por meio de anotações e observações das
forças presentes no experimento looping, destacando-se a Energia Potencial
Elástica, destacando-se que a energia potencial nessa experiência originou-se
da força elástica, por isso denominada de Energia Potencial Elástica. Discutiu-
se que energia Potencial é energia de posição e diferencia-se da potencial
gravitacional pela presença de forças diferentes, ou seja: força peso na
gravitacional e força elástica neste final.
Energia Potencial, Energia Cinética, Conservação de Energia e as Leis de
Newton.
Consequentemente, esta pratica possibilitou aos alunos comparar as forças
presentes nos dois experimentos.
Nas últimas aulas foram revisados os conteúdos abordados nas várias
atividades realizadas, como a Conservação de Energia, formas de Energias,
Energia Cinética, Energia Potencial, Energia Mecânica e as Leis de Newton
oportunizando aos alunos rever novamente, os conteúdos que foram discutidos
ao longo das aulas, além das avaliações periódicas feitas durante todas as
atividades desenvolvidas, com a finalidade de verificar o conhecimento
apreendido pelos alunos, testando a viabilidade do projeto.
5. Considerações Finais
No início do projeto foi muito difícil, pois estávamos voltando de um
período de greve bastante confuso com os conteúdos atrasados e os alunos
estavam perdidos e desmotivados.
Para a solução deste desafio o debate e o dialogo foram
importantíssimos, o comprometimento de entrega de atividades avaliativas,
obteve um avanço significativo.
Com o desenvolvimento do projeto, a aproximação do aluno e professor
proporcionou um ambiente de tranquilidade e de aprendizagem para todos. A
cada atividade aumentava nos alunos a curiosidade de saber qual desafio eles
teriam que superar. Um fato que chamou atenção é que muitas das atividades
foram realizadas em contra turno e todos os alunos compareceram,
destacando-se um detalhe, a chamada não era realizada neste período.
No que diz respeito á aprendizagem dos conteúdos, mesmo com certo
grau de dificuldades, os alunos demostraram um avanço de seu conhecimento,
isto em relação às turmas da manhã ditas mais avançadas, mas não somente
no conhecimento, mas também no comportamento e o sucesso do projeto
ficou comprovado pelas avaliações e nos debates que foram promovidos ao
longo do projeto e nos experimentos construídos e investigados pelos alunos.
Os conteúdos do Principio da Conservação de Energia foram percebidos
e identificados na vivencia do aluno que a todo o momento fazia a relação
entre a prática cotidiana a qual estava inserido.
Esperamos que o projeto seja uma possibilidade de inovação, como
afirma a professora MARIA LUCIANA SOCZEK ao participar do GTR- 2015,
na atividade seis Fórum:
“Trabalhar a teoria, concomitantemente com a prática, vem agregar e muito o conhecimento do nosso aluno, uma vez que somente falar dos conceitos sem algo plausível (concreto) torna o conteúdo desmotivador e o aluno apático ás aulas de Física.”( GTR- 2015).
Contudo, enfrentado vários desafios o projeto veio a colaborar para a
função motivadora do aprendiz, que por meio dele saiu do seu comodismo e
passou a desempenhar o papel de protagonista investigando e construindo o
seu conhecimento.
6. Referencias
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Edição. Curitiba, Pr. Ed. Positivo, 2013. Manual do professor p.96.
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http://www.if.ufrgs.br/tapf/v17n3_Bucussi.pdf, acesso em 27/10/14.
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GREF, versão preliminar: Leituras de Física: Mecânica. 1ª ed., São Paulo: Convênio
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http://www.cbpf.br/~caruso/tirinha. Acesso em 19/09/14.
http://www.labvirt.fe.usp.br/simulacoes/fisica/sim_energia_montanharussa.htm., acesso
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no processo ensino-aprendizagem em Física: Eletricidade.