No contexto do ensino de física, o experimento de baixo custo pode se tornar uma importante ferramenta no ato de ensinar, pois torna mais concreta a maneira pela qual o aluno possui contato com o objeto de estudo em questão. Com isso, uma vez retirada a monotonia do ambiente instrutivo, o estudante sente-se mais confortável acerca da informação a qual o educador transmite, pois a experimentação de baixo custo pode permitir que o aluno interaja mais com o experimento e assimile a teoria junto à prática. Falando sobre o tema, Moreira (2015) destaca que:
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Levando-se em conta que os materiais são de fácil aquisição,
os equipamentos podem ser construídos em casa pelos próprios alunos, não havendo a necessidade de manutenção e de assistência de labora- tório para que os experimentos se realizem. Essa praticidade de manu- seio serve como uma saída à questão do tempo de preparação das atividades experimentais reclamadas pelos educadores, e são capazes de orientar seus alunos através de uma explicação básica para o que desejam. (MOREIRA, 2015, p. 22)
Esse cenário é facilmente percebido quando tratamos do ensino de ciências, haja vista que tal área possui conceitos complexos que são ainda mais difíceis quando são passados na forma de uma simples exposição. Por conseguinte, a experimentação de baixo custo possibilita a transformação do aprendizado instigando à maior participação dos estudantes dada a sua ludicidade, que pode despertar o interesse do aluno por aprender, além de tornar a assimilação de informações mais fácil.
[...] Portanto, o fácil manuseio dos equipamentos e experimentos de baixo custo no ensino de física proporciona um maior interesse do aluno com a disciplina, o qual já se encontra familiarizado com os materiais, levando-o a descoberta de que o ensino teórico tem uma aplicabilidade prática ao invés de ser puramente teórico, quadro e giz. (MOREIRA, 2015, p. 21-22)
Os professores, em suas unidades de ensino, principalmente as públicas, não possuem, em geral, estruturas para o ensino que diversifiquem a aprendizagem, principalmente em caráter experimental. Diante disso, muitas vezes, se faz necessário que os professores produzam seu próprio acervo experimental, seja de baixo custo ou não, além de instigar os estudantes, diretores e órgãos a fornecerem materiais para construção de experimentos.
Não podem os professores ficar esperando que sejam instalados nas escolas amplos laboratórios com todo material do qual necessitam. Isso não acontecerá. É preciso buscar formas alternativas: experimentar na sala de aula mesmo ou fora dela, juntar material aqui e acolá, envolver os alunos na confecção de dispositivos, lutar por verbas junto às dire- ções das escolas e aos círculos de pais e mestres para adquirir aquele mínimo de equipamento sem o qual não se pode sair da superficialidade (ROLANDO E MOREIRA, 1991, p. 99).
Segundo Marcos Luiz Batista Moreira, em sua pesquisa intitulada “EXPERIMENTOS DE BAIXO CUSTO NO ENSINO DE MECÂNICA PARA O ENSINO MÉDIO”, p. 22, a experimentação de baixo custo tem como um de seus principais benefícios a versatilidade em termos de ambiente e até mesmo confecção de experimento que se faz possível nesse método de ensino.
Para conduzir a aplicação da proposta de ensino, escolhemos a abordagem conhecida como Três Momentos Pedagógicos (3MP). Essa estratégia didática é um valioso instrumento metodológico, pois permite segmentar a aprendizagem e, com isso, organizar
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TRABACH, Adriano | PIUMBINI, Cleiton
ANDRADE, Marcelo | SILVA, Tiago | PROFETA, William
de forma gradual o processo cognitivo e assimilativo do estudante. Segundo Delizoicov, Angotti (1990) esse recurso pedagógico é dividido em três etapas, sendo elas:
a) Problematização inicial: Momento em que são mostradas aos alunos questões reais, principalmente, vivenciadas pelos estudantes e que esteja de acordo com o tema ao qual está sendo estudado;
b) Organização do conhecimento: Momento em que elementos, como conceitos físicos, necessários para entender o experimento são estudados pelos alunos junto ao professor;
c) Aplicação do Conhecimento: Momento em que são resgatadas as problematizações e questionamentos iniciais e neles são aplicados os conhecimentos vistos no segundo momento.
A partir dessa estrutura, foi, então, planejada a intervenção didática de duas aulas, com o objetivo de abordar o tema da Quantidade de Movimento, como também os conceitos adjacentes envolvidos e suas aplicações a partir do experimento escolhido. O experimento foi construído pelos próprios bolsistas de iniciação à docência com materiais de baixo custo.
Na primeira aula, foi utilizado o experimento para trabalhar a primeira etapa dos 3MP que é a problematização inicial. Nessa etapa, os bolsistas apresentaram o experimento aos alunos propondo algumas questões problematizadoras para análise e reflexão. Os alunos, então, divididos em grupos deveriam tentar responder a essas questões a partir de seus conhecimentos prévios ou intuitivos. As questões se concentraram na análise da transmissão do movimento entre as esferas do experimento e também na altura atingida pelas esferas após as colisões. Após algum tempo para a discussão dos alunos, foi permitido que alguns deles viessem à frente da sala e manuseassem o experimento, de modo a verificar a análise feita nos grupos. Em seguida, ainda na primeira aula, foi realizada a segunda etapa dos 3MP que é a sistematização do conhecimento. Nessa parte, os bolsistas apresentaram às turmas os conceitos envolvidos no experimento e fizeram uma breve sistematização da ideia de quantidade de movimento e sua conservação. Algumas discussões foram feitas ainda sobre o experimento e, então, encerrou-se a primeira aula.
Na segunda aula, foi realizada a terceira etapa dos 3MP, que é a aplicação do conhecimento. Nessa aula foram abordadas aplicações do conceito de Quantidade de Movimento. Foram utilizadas situações envolvendo colisões automobilísticas e jogos de bilhar, como também outras situações de aplicação nas práticas esportivas. Os alunos foram, então, levados a trazer outros exemplos de seu conhecimento e de suas realidades. Na segunda parte da aula, foram aplicadas duas questões individuais de modo a avaliar o entendimento dos alunos. As questões foram as seguintes:
Questão 1: Um garoto de massa 30 kg está parado sobre uma grande plataforma de massa 120 kg também em repouso em uma superfície de gelo. Ele começa a correr horizontalmente para a direita com uma velocidade de 2,0 m/s e desta forma a plataforma de gelo se desloca para a esquerda. Neste caso qual será a velocidade da plataforma de gelo?
Questão 2: No experimento realizado em sala de aula, foi mostrado que ao soltar a esfera de um lado do pêndulo uma outra esfera do lado oposto sobe à mesma altura que a
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primeira. Cite qual princípio se faz presente nesse processo e descreva a transformação de energia desde o movimento inicial da primeira esfera?
A primeira questão envolveu uma situação em que os alunos deveriam determinar uma das velocidades finais a partir da equação que envolve a conservação da quantidade de movimento. Os cálculos envolvidos nessa questão são de nível elementar. Na segunda questão, os alunos deveriam descrever o princípio de conservação envolvido e também identificar as transformações envolvidas nas colisões.