Relação entre precursores conceituais e os conceitos envolvidos na questão 7 da avaliação.

Este resultado mostra a importância do domínio de quase todos os precursores conceituais para resolver corretamente uma questão que envolve a representação e cálculo do vetor campo elétrico resultante num determinado a partir da soma de dois vetores campo elétrico gerados por duas cargas puntiformes, já que os conceitos envolvidos são: d (Existem diferentes fontes de campos de força), e (O campo de forças é uma grandeza vetorial podendo ser representado por um vetor num de determinado ponto) , f (A presença de um campo de forças num determinado ponto não implica a existência de força neste ponto) e g (Quando existem dois ou mais campos num determinado ponto, pode-se calcular o vetor campo de forças resultante somando-se vetorialmente todos os campos ali presentes).

Lembremos que mesmo que não tenhamos encontrado resultados significativos na questão 6 da avaliação (tal questão tem os mesmo conceitos envolvidos que a questão 7), chegamos muito próximos a isso. Além disso, estes resultados mostravam relação significativa com as mesmas questões do questionário, quais seja, as questões 1 e 5.

Questionário Questão 5 Precursor(es) conceituais: No: 1, 2, 4, 5 e 6 Avaliação Questão 7 Conceitos envolvidos: d ; e ; f ; g Questionário Questão 1 Precursor(es) conceituais: No: 2

Detalhamento do tratamento estatístico no cruzamento da questão 7 da avaliação com as questões do questionário.

Tabela cruzada 7: Relação entre os tipos de respostas dadas pelos alunos na questão 7 CIE da avaliação e os tipos de respostas dadas por estes mesmos alunos na questão 1 do questionário. Questionário_Desempenho na questão 1 Total Acerto Erro Correto

₁₄

₇₀

O teste qui-quadrado, aplicado à distribuição de freqüências nas células da tabela acima, mostrou tendência significativa de diferenciação entre os efetivos das referidas células (χ2₌

6,605, 2 g.l., p=0,037), o que indica ter havido uma relação significativa entre as categorias das variáveis cruzadas na tabela.

Podemos perceber aqui uma tendência acerto-acerto e erro-erro entre a questão 1 do questionário e a questão 7 da avaliação.

Tabela cruzada 8: Relação entre os tipos de respostas dadas pelos alunos na questão 7 CIE da avaliação e os tipos de respostas dadas por estes mesmos alunos na questão 5 do questionário.

Questionário_Desempenho na questão 5 Total

Acerto Erro Não fez

Intermediário 2 3 5 CIE

Errado 58

₅₂

₇

Total 77 57 8 142

O teste qui-quadrado, aplicado à distribuição de freqüências nas células da tabela acima, mostrou tendência significativa de diferenciação entre os efetivos das referidas células (χ2₌

10,026, 4 g.l., p=0,040), o que indica ter havido uma relação significativa entre as categorias das variáveis cruzadas na tabela.

Mais uma vez a relação acerto-acerto e erro-erro aparece neste cruzamento.

A oitava questão (a) e (b) apresentava uma situação onde dois campos uniformes agiam sobre uma partícula simultaneamente: um campo elétrico, gerado por duas placas planas e paralelas e o campo gravitacional terrestre50.

Questão 8:

Uma gota de óleo de 6mg e eletrizada com carga q = - 10µC encontra-se em repouso no interior de um campo elétrico uniforme. (adote g=10m/s2)

a) Qual o valor do campo elétrico entre as placas?

b) Caso a gota se aproximasse da placa negativa, ela ficaria submetida a uma força elétrica maior, menor ou de mesma intensidade? Justifique.

Tínhamos dois objetivos, quais sejam, verificar se havia domínio na representação destas forças de naturezas diferentes atuando sobre uma mesma partícula e se esta atuação era uniforme, ou seja, se eram independentes da posição da partícula dentro destes campos, onde o valor das forças ficaria inalterado quer a partícula estivesse se deslocando ou não. Esta situação era particularmente diferente da situação mostrada na questão cinco, onde se deveriam representar esses mesmos campos gerados por uma partícula.

Representar as duas forças agindo sobre o mesmo corpo não pareceu ser um problema na resolução da letra (a) e a idéia de repouso implicando uma força resultante igual a zero é amplamente aceito. Desta forma, foi grande a quantidade de alunos que igualaram as duas forças e substituíram corretamente as equações. Porém, mesmo com o procedimento correto, muitas foram as incidências de respostas erradas, mais uma vez por não substituírem os valores corretos nas equações.

A equação para determinação do campo elétrico gerado por uma carga puntiforme (2) apareceu na letra (a). Porém, esta equação (2) não apareceu nas resoluções que apresentavam a igualdade das forças P = Fe e, portanto, m.g = q.E.

Em outros casos, os alunos trataram os campos como forças e tentaram resolver a questão segundo a igualdade P + E =Fe.

Desta forma, identificamos cinco padrões de resposta para a oitava questão letra (a), abaixou descriminados.

1 – Respondeu corretamente.

Aluno(a):48

Aspectos da resolução que o atribuem esta classificação: - igualou a força peso à força elétrica

2 – Igualou as equações corretamente, mas não chegou ao resultado cientificamente correto por substituição errada de valores.

Aluno(a):51

Aspectos da resolução que o atribuem esta classificação:

- os valores substituídos diferem dos valores fornecidos no enunciado da questões.

3 – Usou a fórmula do campo elétrico gerado por uma carga puntiforme.

Aluno(a): 94

Aspectos da resolução que o atribuem esta classificação:

- calculou um suposto campo elétrico criado por uma carga puntiforme 4 – Não respondeu corretamente.

Aluno(a): 19 Aspectos da resolução que o atribuem esta classificação:

5 – Tratou o campo como uma força e igualou P + E = Fe.

Aluno(a): 107

Aspectos da resolução que o atribuem esta classificação: - as anotações mostram uma igualdade errada

Distribuição de pontos da oitava questão (a): Categorias de resposta Avaliação da resposta Pontuação atribuída 0 deixou em branco 0,0 1 Correta 1,0 2 Intermediária 0,7 3, 4 e 5 Incorreta 0,0 Avaliação_questão 8 (a) Avaliação_questão 8 (a) 5 4 3 2 1 0 Pe rc e n t 40 30 20 10 0

Histograma 20: Distribuição percentual dos padrões de respostas apresentados na questão