6.3 TABULAÇÃO DAS RESPOSTAS DA TURMA 203 MATUTINO
6.3.3 Algumas respostas subjetivas dos estudantes
Para encerrarmos o capítulo é interessante analisarmos algumas respostas subje-tivas fornecidas pelos estudantes da turma teste com relação ao uso de aplicativos no ensino de Física e também no que diz respeito à aplicação do nosso PE durante a pesquisa desenvolvida.
No questionário diagnóstico 1 foi inserida uma questão (Questão 5) que trata do uso de aplicativos no ensino de Física, e no questionário pós-aplicação, também inserimos uma questão (Questão 11) para verificar o que eles acharam da aplicação do PE no processo de ensino-aprendizagem de Física. Vejamos algumas dessas respostas, sem intervenção do professor:
5) Como você acha que o uso de aplicativos poderiam ajudar na aprendizagem?
Figura 47 – Resposta do aluno A
Fonte – O autor, 2019
"Seria mais fácil, além de ser muito importante."
Figura 48 – Resposta do aluno B
Fonte – O autor, 2019
"Acho que poderia ajudar em muitas coisas porque com a internet encontramos muitas coisas interessantes para responder as perguntas".
Figura 49 – Resposta do aluno C
Fonte – O autor, 2019
"Com os aplicativos teríamos boas chances de aprendizagens melhores como: se olhamos o objeto que o professor estiver falando, com certeza iremos desenvolver o conhecimento sobre aquele objeto falado na sala de aula."
Percebe-se aqui, segundo as respostas dos estudantes, a visão de que eles acham importante o uso de aplicativos nas aulas de Física porque se teria uma forma de visualizar o fenômeno físico e que isso facilitaria a construção do conhecimento sobre o assunto trabalhado em sala de aula. Salientamos que essa visão de uso dos aplicativos em sala de aula foi a mais citada pelos alunos da turma teste.
11)A aplicação do gnuplot, no estudo de ondas, facilitou sua aprendizagem?
Figura 50 – Resposta do aluno 1
Fonte – O autor, 2019
"Sim, pois ampliou mais o nosso entendimento sobre ondas e omovimento nos faz enten-der isso".
Figura 51 – Resposta do aluno 2
Fonte – O autor, 2019
"Sim, pois com o gnuplot fica mais fácil de entender o queo professor quer nos passar e assim facilita a minha aprendizagem"
Figura 52 – Resposta do aluno 3
Fonte – O autor, 2019
"Sim! Por que dá para ver as figuras perfeitas e as "ondas se movimentando."
Das respostas citadas, vemos que os próprios estudantes perceberam que os apli-cativos do gnuplot nas aulas de Física facilitaram o processo de ensino-aprendizagem. O ponto mais destacado pelos estudantes foi a visualização dos fenômenos físicos vistos nos aplicativos. Segundo os estudantes, este foi o fator mais importante nesse processo da aprendizagem.
Aqui, destacamos também, não muito evidente pelos estudantes que tenham des-tacado o fator visual dos aplicativos criados no gnuplot (um objetivo cumprido) como preponderante no processo de aprendizagem, o fator interação dos estudantes com os aplicativos como sendo o determinante para os resultados obtidos durante o período de aplicação do produto educacional.
A parte interessante com relação ao parágrafo anterior é perceber que a parte visual dos aplicativos pode ajudar a esclarecer o que se conhece em Física como concepções alter-nativas ou concepções de mundo dos estudantes. Do ponto de vista dos PNC+é necessário entender que:
Os alunos chegam à escola já trazendo em sua bagagem cultural vários conhecimentos físicos que construíram fora do espaço escolar e os utilizam na explicação dos fenômenos ou processos que observam em seu dia-a-dia.
Muitas vezes, constroem até mesmo modelos explicativos consistentes e diferentes daqueles elaborados pela ciência. (BRASIL, 2000b, p.83)
O professor deve saber lidar com essas ideias e manter o diálogo com o estudante.
Aqui, mais uma vez, entra esse ponto forte dos aplicativos que é poder justamente colocar frente a frente essas ideias e concepções. Ainda de acordo com os PCN+
Para que ocorra um efetivo diálogo pedagógico, é necessário estar atento ao reconhecimento dessas formas de pensar dos alunos, respeitando-as, pois são elas que possibilitam traçar estratégias de ensino que permitem a construção da visão científica, através da confrontação do poder explicativo de seus modelos intuitivos com aqueles elaborados pela ciência.(BRASIL, 2000b, p.84)
A análise dos gráficos, das respostas à punho dos estudantes, pode nos dar uma direção no sentido de que são muitos fatores aos quais pode-se associar o sucesso da utilização do produto educacional na turma. É interessante perceber que houve, na turma onde se usou o PE, uma evolução considerável. Fatores tais como ambiente escolar, grau de maturação dos estudantes, até mesmo a maneira pela qual o professor aplica o produto são fundamentais para o sucesso da aplicação.
Os bons resultados obtidos na turma são fruto de um intenso diálogo entre professor e aluno e portanto são os dois, componentes fundamentais para o processo de ensino-aprendizagem. Diversas aplicações podem ser desenvolvidas utilizando-se o gnuplot e sempre analisando os resultados obtidos por essas aplicações. O produto educacional aplicado aqui reúne qualidades específicas, ou seja, apresenta características próprias que têm por objetivo melhorar a forma de interação dos estudantes e visualização dos fenômenos físicos abordados. Por fim é relevante esclarecer que os simuladores virtuais aplicados apresentam boas aproximações das situações abordadas nos sistemas físicos considerados (sistemas ideais) e portanto cumpre com todos os requisitos exigidos para o ensino de física no nível de ensino considerado.
7 CONCLUSÃO
O ensino de Física, assim como o conhecimento, o qual é sempre reconstruído e complementado, passa por diversas transformações ao longo dos anos. A Física, por ser uma disciplina, de linguagem própria, é detentora de alto grau de resistência por parte dos discentes. Nesse sentido é preciso sempre inovar na apresentação dos fenômenos abordados os quais em sua grande maioria tem alto grau de abstração para alunos. Deve-se então propor alternativas ao ensino tradicional e que se sobreponham a esse método de ensino.
Nesse sentido é preciso usar aquilo que faz parte da realidade dos mesmos. Nas palavras dos PCN+
Para que todo o processo de conhecimento possa fazer sentido para os jovens, é imprescindível que ele seja instaurado por meio de um diálogo constante entre alunos e professores, mediado pelo conhecimento. E isso somente será possível se estiverem sendo considerados objetos, coisas e fenômenos que façam parte do universo vivencial do aluno, seja próximo, como carros, lâmpadas ou televisões, seja parte de seu imaginário, como viagens espaciais, naves, estrelas ou o Universo. Assim, devem ser con-templadas sempre estratégias que contribuam para esse diálogo.(BRASIL, 2000b, p.83)
Desse ponto de vista, temos as tecnologias de informação, as aplicações para dispo-sitivos tão comuns no dia a dia de todos. Nessa dissertação fez-se a opção por um poderoso software: o gnuplot. A partir do mesmo pode-se criar algumas aplicações especificamente para o conteúdo de ondulatória do curso do ensino médio. Essas aplicações tiveram a finalidade de estudar os aplicativos do gnuplot como ferramenta de potencial no auxílio de atividades que podem ser desgastantes para professores e alunos.
As principais dificuldades encontradas na realização das tarefas vão desde o ambi-ente, falta de laboratórios, dificuldades dos estudantes , isto é, sua realidade. Em meio a tais dificuldades é preciso que o professor tire o máximo de proveito de suas aulas com, muitas vezes, o mínimo oferecido.
O produto educacional teve sua aplicação realizada em meio a diversas dessas difi-culdades. Por ser aplicado em aulas de cunho diferenciados contou com atenção, respeito e sinceridade e entusiasmo da grande maioria da turma. Por consequência a aplicação do produto obteve grande êxito. Isso ficou comprovado mediante aplicação de questionários e durante a aplicação do mesmo.
Embora no ensino médio atual, como citado anteriormente, tenhamos forte resis-tências às aulas de Ciências, o ensinar de maneira menos abstrato pode ser a chave para
que se desenvolva a curiosidade dos estudantes em tempos onde se tem tantas informações disponíveis, mas que em geral não são usadas da maneira mais correta em um ambiente educacional. O gnuplot passa então a ser um forte instrumento e com ele, o professor mediador de conhecimento.
Acreditamos fortemente que num ambiente onde o laboratório físico não esteja presente as simulações computacionais podem ser a ferramenta fundamental no estudo dos fenômenos físicos que podem variar dos mais simples aos mais abstratos e complexos.
Nessa etapa da educação básica (o ensino médio), se torna fundamental a prática rotineira dessas atividades. Mais uma vez o professor é fundamental para que essa prática ocorra. O mesmo deve buscar instrumentos novos a fim de melhorar sua prática docente. Por outro lado Kenski mostra que:
Não basta, no entanto, o uso de novas tecnologias, máquinas e equipamen-tos para fazermos a reformulação necessária na educação. Isso até poderia ser dispensável se a opção for privilegiarmos nas situações educacionais a principal condição para a concretização dessas propostas: o estímulo para a interação, a troca, a comunicação significativa entre todos os participantes.
Mais ainda, o mais importante é que essas pessoas estejam reunidas em um determinado espaço com o objetivo maior de aprender juntas. Esse é o ponto de partida para o início de um novo modelo educacional diferenci-ado, que é a formação de comunidades de aprendizagem.(KENSKI, 2007, p.90)
Por fim, este trabalho evidencia a evolução dos estudantes de uma turma do ensino médio, mediante uso de um software cuja finalidade foi trabalhar a temática ondulatória produzindo-se para isso quatro aplicativos testes. A aplicação dos mesmos, nas condições citadas, foi suficiente para garantir uma qualidade melhor no ensino-aprendizagem dos estudantes e espera-se a replicação do método por outros professores, sempre com incre-mentações, modificações, enfim, mudanças que visem a melhorar o ensino de Física na realidade de cada estudante.
REFERÊNCIAS
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APÊNDICE A – Questionário Diagnóstico 1
1-Você já teve contato com softwares no ensino de física?
SIM ( ) NÃO ( )
2-Você tem acesso a dispositivos tais como smartphone, computador, tablet?
SIM ( ) NÃO ( )
3- Você tem acesso à internet?
SIM ( ) NÃO ( ) ÀS VEZES ( )
4-Você gostaria de ter aulas de Física por intermédio de aplicativos que facilite a compreen-são dos fenômenos físicos? Por quê?
SIM ( ) NÃO ( )
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5- Como você acha que o uso de aplicativos poderiam ajudar na aprendizagem?
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APÊNDICE B – Questionário Diagnóstico 2 1-Para você, o que é uma onda? Cite exemplos.
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2-Cite algumas características de uma onda, fisicamente.
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3-Você acha que é importante estudar fenômenos ondulatórios? Por quê?
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4-Você já ouviu falar em reflexão, superposição/interferência ou ondas estacionárias? Es-creva sobre aquele que souber.
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5- Você sabe se existe alguma relação entre esses fenômenos citados na questão quatro? Se souber faça um breve comentário.
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——————————————————————————————-APÊNDICE C – Questionário pré-aplicação do produto educacional
1- Observe o gráfico abaixo:
Figura 53 – Onda senoidal progressiva
v λ
y
0 x
Fonte – O autor, 2019
Sabendo que essa onda se propaga para a direita com velocidade de módulo v e, que cada lado dos quadrados vale 1 cm, marque a alternativa que apresenta o valor que mais se aproxima do comprimento de onda da onda representado pelo gráfico.
a-5 b-6 c-14 d-20 e-30
2-O que é a frequência de uma onda?
3-Para uma onda, qual das seguintes relações é verdadeira?
a-v=λ/f
4-O que acontece numa superposição de ondas?
5-Usando o valor da frequência e do comprimento de onda, indicados na figura, calcule as velocidades de propagação de cada onda.
Figura 54 – Ondas senoidais e o princípio de superposição de ondas
Fonte – Aplicativo ondas senoidais, 2019
6-Como se chamam os pontos onde ocorre interferência destrutiva de tal forma que o ponto parece não se mover?
( )Ventre ( )Nó ( ) não sei
7- Na figura, representada pelo gráfico, existe um ponto sobre cada onda. Sabendo que a onda 1 se propaga para a direita e que a onda 2 se propaga para a esquerda é correto afirmar que esse ponto se move:
a)para a direita na onda 1;
b)para a esquerda na onda 2;
c)nas duas ondas os pontos se propagam para a direita;
d)nas duas ondas os pontos se propagam para a esquerda;
e) nas duas ondas os pontos não se movem nem para a direita nem para a esquerda, o ponto apenas oscila para cima e para baixo.
8-Qual o modo harmônico e a frequência fundamental na configuração apresentada abaixo?
Figura 55 – Instantâneo para o modo harmônico procurado
Fonte – Aplicativo ondas estacionárias, 2019
9) Para qual modo harmônico teremos 4 ventres formados, na configuração da figura ante-rior?
a)1 b)2 c)3 d)4 e)5
10) Se na figura o valor da frequência for alterado para 0.75 Hz, podemos garantir que o modo harmônico vale:
a)1 b)2 c)3 d)4 e)5
APÊNDICE D – Questionário pós-aplicação do produto educacional
1- Observe o gráfico abaixo:
Figura 56 – Onda senoidal progressiva
v λ
y
0 x
Fonte – O autor, 2019
Sabendo que essa onda se propaga para a direita com velocidade de módulo v e, que cada lado dos quadrados vale 1 cm, marque a alternativa que apresenta o valor que mais se aproxima do comprimento de onda da onda representado pelo gráfico.
a-5 b-6 c-14 d-20 e-30
2-O que é a frequência de uma onda?
3-Para uma onda, qual das seguintes relações é verdadeira?
a-v=λ/f
4-O que acontece numa superposição de ondas?
5-Usando o valor da frequência e do comprimento de onda, indicados na figura, calcule as velocidades de propagação de cada onda.
Figura 57 – Ondas senoidais e o princípio de superposição de ondas
Fonte – Aplicativo ondas senoidais, 2019
6-Como se chamam os pontos onde ocorre interferência destrutiva de tal forma que o ponto parece não se mover?
( )Ventre ( )Nó ( ) não sei
7- Na figura, representada pelo gráfico, existe um ponto sobre cada onda. Sabendo que a onda 1 se propaga para a direita e que a onda 2 se propaga para a esquerda é correto afirmar que esse ponto se move:
a)para a direita na onda 1;
b)para a esquerda na onda 2;
c)nas duas ondas os pontos se propagam para a direita;
d)nas duas ondas os pontos se propagam para a esquerda;
e) nas duas ondas os pontos não se movem nem para a direita nem para a esquerda, o ponto apenas oscila para cima e para baixo.
8-Qual o modo harmônico e a frequência fundamental na configuração apresentada abaixo?
Figura 58 – Instantâneo para o modo harmônico procurado
Fonte – Aplicativo ondas estacionárias, 2019
9) Para qual modo harmônico teremos 4 ventres formados, na configuração da figura ante-rior?
a)1 b)2 c)3 d)4 e)5
10) Se na figura o valor da frequência for alterado para 0.75 Hz, podemos garantir que o modo harmônico vale:
a)1 b)2 c)3 d)4 e)5
11) a aplicação do gnuplot, no estudo de ondas, facilitou a sua aprendizagem?
APÊNDICE E – Produto educacional
PRODUTO EDUCACIONAL
APLICATIVOSONDULATÓRIA
INSTITUTO FEDERAL DO MARANHÃO-IFMA
MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA-MNPEF
APLICATIVOS ONDULATÓRIA
CARLOS WANDERSON MOURA
SÃO LUÍS-MA 2020
ii
APLICATIVOS ONDULATÓRIA
CARLOS WANDERSON MOURA
Produto Educacional associado à Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós- Graduação do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão no Curso de Mestrado Profissional em Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.
SÃO LUÍS-MA 2020
iii
Lista de ilustrações
Figura 1: Página oficial do gnuplot ... 3 Figura 2:Pasta gnuplot para windows... 4 Figura 3: Ambiente de trabalho do gnuplot ... 4 Figura 4: Gráfico de uma função do segundo grau ... 6 Figura 5: Comandos usados para gerar e configurar a figura 4 ... 7 Figura 6: Tela gráfica mostrando os atributos disponíveis no gnuplot ... 8 Figura 7: Gráfico de superfície ... 9 Figura 8: Scrip do movimento uniforme ... 11 Figura 9:Pasta com os nove arquivos ... 12 Figura 10: Tela principal dos aplicativos ... 13 Figura 11: Painel de interação pulso de ondas ... 13 Figura 12:Aplicativo pulso de ondas ... 14 Figura 13: Exemplo de alterações no painel ... 15 Figura 14: Alterações no painel de interação ... 15 Figura 15: Painel de interação ondas senoidais ... 16 Figura 16: Instantâneo do aplicativo ondas senoidais ... 17 Figura 17: Modificação no parâmetro comprimento de onda da onda 1 ... 18 Figura 18: Painel de interação do aplicativo reflexão de pulos ... 19 Figura 19: Instantâneo aplicativo reflexão de pulsos ... 19 Figura 20: Instantâneo com pulsos já refletidos ... 20 Figura 21:Instantâneo com alterações no painel de interação ... 21 Figura 22:Painel de interação do aplicativo ondas estacionárias ... 22 Figura 23: Configuração para o modo harmônico 1 e extremidade fixa ... 22 Figura 24: Instantâneo de região ventral numa corda com extremidade fixa... 23 Figura 25: Instantâneo para a frequência fundamental... 24 Figura 26:Instantâneo de configuração para seis regiões ventrais ... 24
Lista de tabelas
Tabela 1: Lista de funções matemáticas pré-definidas no gnuplot ... 5