Questionário Diagnóstico

Utilizando como referência trabalhos da literatura especializada, elaboramos um questionário (ver ANEXO 1), objetivando diagnosticar as concepções alternativas apresentadas pelos alunos em relação aos conceitos de calor e de temperatura. Esse

instrumento de diagnóstico foi aplicado, inicialmente, a 50 alunos de uma turma da segunda

série do ensino médio (2ª “E”) de uma escola pública da cidade de Mossoró (RN).

Apresentaremos a seguir os dados coletados com a aplicação do questionário, reproduzindo abaixo todas as questões nele contidas (assinalamos com * a resposta correta para cada questão):

1 – Associamos a existência de calor:

a) A qualquer corpo, pois todo corpo possui calor. b) Apenas àqueles corpos que se encontram “quentes”.

c) A situações nas quais há, necessariamente, transferência de calor. * Alternativas % de respostas

A 54,0

B 20,0

C 26,0

Com esse questionamento, observamos que a maioria dos alunos (74%) apresentou uma concepção errada a respeito do que seria o calor, com ênfase principalmente na idéia de que “qualquer corpo possui calor”.

2 – Para se admitir a existência de calor: a) Basta um único corpo.

b) São necessários, pelo menos, dois corpos. *

c) Basta um único corpo, mas ele deve estar “quente”.

Alternativas % de respostas

A 42,0

B 10,0

C 48,0

Essa questão vem confirmar os dados obtidos no primeiro questionamento. Poucos alunos da turma pesquisada atentaram para a questão do calor como uma forma de energia que se transmite de um corpo para outro, ou seja, da necessidade de existir mais de um corpo para que ocorra a transferência de calor. Fica clara, também, a associação do calor a corpos “quentes”, em boa parcela das respostas.

3 – Dois objetos de mesmo material, porém de massas diferentes, ficam durante muito tempo em um forno. Ao serem retirados do forno são imediatamente colocados em contato. Nessa situação:

a) Passa calor do objeto de maior massa para o de menor massa. b) Nenhum dos objetos passa calor ao outro. *

c) Passa calor do objeto de menor massa para o de maior massa.

Nesse terceiro item, embora muitos alunos tenham conseguido acertar a resposta, dando a entender que têm conhecimento sobre equilíbrio térmico, a maioria dos alunos continuou a apresentar uma concepção errada sobre o calor, e parece não compreender a noção de equilíbrio.

4 – Os mesmos objetos da questão anterior são agora deixados muito tempo em uma geladeira. Nessa situação, ao serem retirados e imediatamente colocados em contato:

a) Nenhum dos objetos possui calor.

Alternativas % de respostas

A 54,0

B 38,0

b) Passa calor do objeto de maior para o de menor massa. c) Nenhum dos objetos passa calor ao outro. *

Alternativas % de respostas

A 54,0

B 16,0

C 30,0

Nessa questão parece que a noção de equilíbrio térmico persiste em um grupo considerável de alunos, mas a idéia de que apenas corpos quentes possuem calor foi evidenciada mais uma vez, pois a grande maioria dos alunos assinalaram que os objetos não possuíam calor por estarem na geladeira, isto é, “frios”.

5 – Uma pessoa afirma que seu cobertor é bom, “porque impede que o frio passe através dele”. Esta afirmativa é:

a) Correta b) Errada *

c) Depende do material de que é feito o cobertor

Alternativas % de respostas

A 14,0

B 18,0

C 68,0

Nessa questão, os alunos parecem conceber o frio como uma substância, cuja passagem seria evitada por um “bom cobertor”.

6 – Quando dois corpos de tamanhos diferentes estão em contato e com a mesma temperatura, ambos isolados do meio ambiente, pode-se dizer que:

a) o corpo maior é o mais quente

b) o corpo maior cede calor para o corpo menor c) não há troca de calor entre os corpos *

Alternativas % de respostas

A 62,0

B 22,0

C 16,0

Com os dados coletados nessa questão fica evidente que a maioria dos alunos desconhecem a idéia de equilíbrio térmico, que tem uma importância fundamental para a compreensão correta dos conceitos de calor e de temperatura.

7 – Um estudante descalço, em uma sala de piso cerâmico, coloca seu pé esquerdo diretamente sobre a cerâmica e seu pé direito sobre um tapete aí existente. É correto afirmar que:

a) A temperatura do tapete é menor do que a da cerâmica. b) O tapete e a cerâmica estão a uma mesma temperatura. * c) A temperatura da cerâmica é menor do que a do tapete.

Alternativas % de respostas

A 30,0

B 14,0

C 56,0

Essa questão confirma o resultado do item anterior, ou seja, os alunos desconhecem a noção de equilíbrio térmico. Evidencia, ainda, o peso da “sensação térmica” do contato com os objetos na avaliação – errada – da temperatura dos mesmos.

8 – Observe os desenhos e responda qual a temperatura do corpo C, em cada situação: 1) tA = 40ºC tB = 40ºC 2) tA = 40ºC tB = 60ºC

9 – Observe o desenho e responda qual a temperatura dos corpos B e C. TB = ? TC = ? Temperaturas do Corpo B (TB) % de respostas 40ºC * 52,0 20ºC 28,0 Outros valores 20,0

Embora nas questões anteriores os alunos não tenham demonstrado conhecer noções sobre equilíbrio térmico, em se tratando dos questionamentos de número 08 e 09, os resultados foram bem satisfatórios. Ainda assim, menos da metade dos questionados acertou o item 2 da questão 8, certamente mais difícil que o item 1. Há um número significativo de alunos que somam as temperaturas ou as dividem entre os corpos, não compreendendo o caráter

intensivo dessa grandeza.

Após análise dos dados coletados, através da aplicação dos questionários, constatamos que a maioria dos alunos pesquisados possui a concepção de calor como sendo

Temperaturas (situação 2) % de respostas 50ºC * 42,0 100ºC 24,0 Outros valores 34,0 Temperaturas (situação 1) % de respostas 40ºC * 70,0 80ºC 20,0 Outros valores 10,0 Temperaturas do Corpo C (TC) % de respostas 40ºC * 52,0 20ºC 28,0 Outros valores 20,0

uma substância, algo contido em cada corpo e, especialmente, naqueles corpos que se encontram “quentes”. Isso ficou evidente ao analisarmos as respostas à segunda questão, em que um número grande de alunos admite que, para existir calor, basta um único corpo.

Outro aspecto observado é que os alunos compreendem o calor como sendo diretamente proporcional à temperatura; os corpos quentes possuem calor, os que estão submetidos a uma baixa temperatura, por exemplo, abaixo de zero grau, para a maioria dos alunos não possuem calor. Os estudantes também não atentam para a questão do equilíbrio térmico. Essa constatação ficou clara ao analisarmos a questão de número sete (07) do questionário.

Portanto, após análise dos dados coletados, identificamos algumas concepções alternativas apresentadas pelos alunos pesquisados em relação aos conceitos de calor e de temperatura, listadas a seguir:

- calor como sendo uma substância;

- o calor como algo dependente da temperatura; - o calor existe apenas nos corpos quentes; - temperatura como característica do material. - ausência da noção de equilíbrio térmico.

Essas concepções constatadas nos alunos pesquisados estão de acordo com a literatura, que descreve três características principais das concepções de calor e temperatura apresentadas por estudantes, que estão intimamente relacionadas à forma como nos expressamos sobre esses fenômenos na vida cotidiana: calor é uma substância; existem dois tipos de calor (o quente e o frio) e que o calor é diretamente proporcional à temperatura (ZYLBERSZTAJN, 1983; SILVA, 1995; MORTIMER, 1998).