UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA- POLO 51
ALLAN KARDEC DE PAIVA
DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA: Uma estratégia para o estudo de conceitos de Física no Ensino Médio
NATAL/RN 2018
ALLAN KARDEC DE PAIVA
DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA: Uma estratégia para estudo de conceitos de Física no Ensino Médio
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), no Curso de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF),como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.
Orientador: Prof. Dr. Paulo Dantas Sesion Junior Co-orientador: Prof. Dr. Jefferson Soares da Costa
NATAL/RN 2018
Paiva, Allan Kardec de.
Dominó didático de física: uma estratégia para o estudo de conceitos de física no ensino médio / Allan Kardec de Paiva. -2018.
144f.: il.
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Programa Nacional de Mestrado Profissional em Ensino de Física (MNPEF). Natal, 2018.
Orientador: Paulo Dantas Sesion Junior. Coorientador: Jefferson Soares da Costa.
1. Ensino de física Dissertação. 2. Jogo didático -Dissertação. 3. Metodologias ativas - -Dissertação. 4.
Hidrostática - Dissertação. I. Sesion Junior, Paulo Dantas. II. Costa, Jefferson Soares da. III. Título.
RN/UF/CCET CDU 53:37.02
ALLAN KARDEC DE PAIVA
DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA: Uma estratégia para estudo de conceitos de Física no Ensino Médio
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), no Curso de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF),como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Paulo Dantas Sesion Junior Presidente
Prof. Dr. Geovani Ferreira Barbosa Examinador Externo
Prof. Dr. Samyr Silva Bezerra Jácome Examinador interno
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, Tibúrcio Lucena de Paiva e
Maria do Rosário Paiva, (in memorian) por
me ensinarem os primeiros passos no caminho
da verdade e do saber
AGRADECIMENTO
Agradeço, primeiramente, a Deus pela sua imensurável bondade e misericórdia, com a qual tem me sustentado até aqui e pela Sua infinita sabedoria, que me levou a inspiração do produto educacional.
Aos meus filhos Allana, Allen e Allef, que são minha fonte de força, alegria e amor. Para eles e por eles me empenho para ser um bom exemplo, agradeço pela compreensão e apoio e pelos muitos momentos que deixamos de estar juntos.
Ao meu irmão Lucena, a quem muito admiro, e que na ausência do nosso pai, foi meu conselheiro, amigo e incentivador, me fazendo reconhecer valores morais e éticos, na busca constante do saber.
Ao amigo Márcio Santos, agradeço pela aula sobre a importância do conteúdo visual na comunicação, além de sua generosa contribuição para que o jogo tivesse um conteúdo gráfico alegre e empolgante.
À coordenação da CAPES, do MNPEF, da SBF e da UFRN, em especial a ECT e DFTE, pelo apoio à realização deste trabalho.
Aos coordenadores, Professor Paulo Dantas Sesion Junior e Professor Jefferson Soares da Costa, pelo empenho a frente do Polo 51, e à coordenadora nacional, professora Maria de Fátima da Silva Verdeaux, que acompanhou diretamente o curso, com seu dinamismo e crença na capacitação contínua dos docentes como diferencial no Ensino de Física.
Aos meus colegas do mestrado, com os quais dividimos conhecimentos adquiridos no fazer docente, nas discussões em sala de aula e por nos mostrar que quando sentamos no lugar de alunos, nos comportamos tal e qual, com as mesmas expectativas e necessidades.
Aos professores do Mestrado Profissional pelo incentivo e pela dedicação em nos repassar seus conhecimentos, levando-nos a reconhecer que o poço do conhecimento é infinito.
Especial agradecimento ao meu ilustre orientador Paulo Dantas Sesion Junior, pela tranquilidade que nos conduziu em todo o processo e pela paciência com todas as minhas solicitações de mais prazo para concluir esse trabalho.
Enfim, agradeço a minha esposa, companheira, incentivadora e crítica, que se alegrou e sofreu comigo, me deu “bronca” nas horas que pensei em desistir, colaborou com a digitação, seleção de material, fotografias e principalmente com o seu amor. Sem a minha Laurinha esse trabalho, com certeza, não seria possível.
E conhecereis a verdade, e a verdade
vos libertará.
João 8.32
Posso todas as coisas naquele que me
fortalece.
Filipenses 4.13
A tarefa essencial do professor é
despertar a alegria de trabalhar e de
conhecer.
RESUMO
O presente trabalho trata do uso de jogos no Ensino de Física, cujo produto é o Dominó Didático de Física. Nossa expectativa era desenvolver um produto educacional que favorecesse o aprendizado dos conceitos das grandezas e princípios no Ensino de Física. O Ensino Médio, atualmente, passa por reformas que são preconizadas pelo Sistema educacional brasileiro. A escola de tempo integral, o incentivo as diferentes metodologias, a alteração do currículo escolar é hoje um fato que alunos e professores precisam lidar. As metodologias ativas e participativas precisam ser de domínio das equipes pedagógicas e fazer parte do planejamento do professor, para que as aulas sejam mais dinâmicas e haja maior envolvimento dos alunos. O Jogo Dominó Didático de Física, pode ser estendido a todos os conteúdos e temas do Ensino Médio, mas por conveniência da escola e do momento da sequência dos conteúdos ministrados, foi contemplado o tema Hidrostática. O jogo desenvolveu sete conceitos: Densidade, Pressão, Empuxo, Tensão Superficial, Lei de Stevin, Princípio de Pascal e Princípio de Arquimedes. Realizamos um questionário inicial com os alunos, que nos indicou alguns conhecimentos prévios sobre a temática e a percepção dos alunos sobre o ensino de Física, mostrando que apesar de deter noção de alguns conceitos, a maioria dos alunos consideram os conteúdos de Física importantes, mas muito complexos e de difícil aprendizagem. Após a concepção, modelagem e aplicação do jogo com os alunos, constatamos que os objetivos foram atingidos, superando as nossas expectativas quanto à capacidade de mobilizar saberes anteriores, desenvolver o trabalho colaborativo e em equipe, além de fomentar a pesquisa espontânea dos alunos, sobre o tema. Em nossa conclusão, afirmamos que o Jogo Dominó Didático de Física é, portanto, um material de apoio ao planejamento docente, que tem um caráter lúdico e de fácil manuseio, com regras simples, mas que leva o aluno à memorização de conceitos, ressignificação do entendimento a partir da verbalização dos próprios conceitos e respostas das questões reais que relacionam teoria e prática, favorecendo uma aprendizagem significativa, apropriada inclusive para alfabetização científica. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001.
ABSTRATC
The present work deals with the use of games in the teaching of Physics, whose product is the Didactic Domino of Physics. Our expectation was to develop an educational product that favored learning the concepts of greatness and principles in Physics Teaching. The High School, currently, undergoes reforms that are advocated by the Brazilian Educational System. Full-time school, encouraging different methodologies, changing the school curriculum is now a fact that students and teachers need to deal with. The active and participative methodologies need to be of domain of the pedagogical teams and to be part of the planning of the teacher, so that the classes are more dynamic and there is greater involvement of the students. The Didactic Domino of Physics Game can be extended to all contents and themes of High School, but for the convenience of the school and the moment of the sequencing of the content taught, the subject Hydrostatic was contemplated. The game developed seven concepts: Density, Pressure, Buoyancy, Surface Tension, Stevin's Law, Pascal Principle, and Archimedes' Principle. We carried out an initial questionnaire with the students, which showed us some previous knowledge about the subject and the students' perception about the teaching of Physics, showing that despite having some notion of concepts, most of the students consider the contents of Physics important, but very complex and difficult to learn. After conception, modeling and application of the game with the students, we verified that the objectives were reached, surpassing our expectations regarding the ability to mobilize previous knowledge, develop collaborative and teamwork, and foster students' spontaneous research on the theme. In our conclusion, we affirm that the Didactic Domino of Physics Game is, therefore, a support material for teaching planning, which has a playful and easy to handle character, with simple rules, but which leads the student to memorize concepts, understanding from the verbalization of the concepts and answers of the real questions that relate theory and practice, favoring a meaningful learning, appropriate even for scientific literacy. This study was financed in part by the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível superior – Brasil (CAPES) – Finance Code 001.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 3.1 – Esquema da sequencia do Referencial Teórico ... 20
Figura 3.2 – Esquema ausubeliano ... 29
Figura 3.3 – Esquema da Teoria Significativa de Ausubel – Fonte IHMC... 34
Figura 4.1 – Classificação de fluido ... 39
Figura 4.2 – Bloco retangular apoiado Área A1 ... 40
Figura 4.3 – Bloco retangular apoiado Área A2 ... 41
Figura 4.4 – Ícone Pressão ... 42
Figura 4.5 – Três substâncias diferentes ... 42
Figura 4.6 – Experimento de Densidade ... 42
Figura 4.7 – Ícone Densidade ... 43
Figura 4.8 – Experimento Tensão Superficial ... 44
Figura 4.9 – Ícone Tensão Superficial ... 45
Figura 4.10 – Experimento sobre Empuxo ... 45
Figura 4.11 – Ícone Empuxo ... 46
Figura 4.12 – Sequencia Princípio de Arquimedes ... 46
Figura 4.13 – Ícone Princípio de Arquimedes ... 47
Figura 4.14 – Experimento Lei de Stevin ... 48
Figura 4.15 – Ícone Lei de Stevin ... 49
Figura 4.16 – Sequencia experimental Lei de Pascal ... 50
Figura 4.17 – Ícone Lei de Pascal ... 51
Figura 4.18 – Mapa Conceitual de Hidrostática ... 53
Figura 5.1 – Peças de dominó tradicional – Fonte Dreamstime ... 56
Figura 5.2 – Montagem das peças DDF... 62
Figura 5.3 – Montagem das cartas DDF... 62
Figura 5.4 – Adesivo das peças DDF ... 62
Figura 5.5 – Elaboração dos Kits DDF ... 63
Figura 5.6 – Separação dos Kits DDF... 63
Figura 5.7 – Composição do Kit DDF ... 63
Figura 5.8 – Kits DDF montados ... 63
Figura 5.9 – Alunos e alunas respondendo o questionário ... 64
Figura 5.10 – Jogadas ... 77
Figura 5.11 – Alunos/alunas jogando ... 77
Figura 5.12 – Aluno conceituando ... 77
Figura 5.13 – Momento do passe ... 77
Figura 5.14 – Aluno lendo a carta conceito ... 78
Figura 5.15 – Aluno respondendo a carta passe ... 79
LISTA DE QUADRO E TABELAS
Quadro 3.1 - Concepção sobre jogos: Piaget, Wallon, Vygotsky e
Ausubel. 36
Tabela 5.1 – Distribuição da Frequência da questão 1... 65
Tabela 5.2 – Distribuição da Frequência da questão 2... 65
Tabela 5.3 – Distribuição da Frequência da questão 3 ... 65
Tabela 5.4 – Distribuição da Frequência da questão 4 ... 68
Tabela 5.5 – Distribuição da Frequência da questão 5 ... 68
Tabela 5.6 – Distribuição da Frequência da questão 6 ... 68
Tabela 5.7 – Distribuição da Frequência da questão 7 ... 69
Tabela 5.8 – Distribuição da Frequência da questão 8 ... 72
Tabela 5.9 – Distribuição da Frequência da questão 9 ... 73
Tabela 5.10 – Distribuição da Frequência da questão 10 ... 73
Tabela 5.11 – Distribuição da frequência para pergunta 1 ... 81
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 5.1 – Bloco A – Domínio dos conceitos sobre Hidrostática... 67
Gráfico 5.2 – Bloco B – Aplicações sobre Hidrostática... 72
Gráfico 5.3 – Bloco C – Afinidades e expectativas sobre o ensino... 75
Gráfico 5.4 – Opinião dos alunos e alunas sobre o jogo... 82
LISTA DE EQUAÇÕES Equação 4.1 ... 41 Equação 4.2 ... 42 Equação 4.3 ... 47 Equação 4.4 ... 47 Equação 4.5 ... 47 Equação 4.6 ... 47 Equação 4.7 ... 47 Equação 4.8 ... 48 Equação 4.9 ... 49 Equação 4.10 ... 49
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO... 15 2 OBJETIVOS ... 19 2.1 GERAL ... 19 2.2 ESPECÍFICOS ... 19 3 REFERENCIAL TEÓRICO ... 20
3.1 CONCEPÇÕES DO ENSINO DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO.... 20
3.2 METODOLOGIAS ATIVAS E PARTICIPATIVAS: ALTERNATIVAS E POSSIBILIDADES. ... 26
3.3 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA DE AUSUBEL ... 29
3.3.1 Conceitos fundamentais ausubelianos... 30
3.3.2 Relacionamento de ideias ... 31
3.3.3 Fatores da aprendizagem ausubeliana ... 32
3.4 A UTILIZAÇÃO DE JOGOS NO ENSINO DE FÍSICA ... 35
4 HIDROSTÁTICA - TEMA PARA O DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA.... 38
4.1 CONCEITOS BÁSICOS NO ESTUDO DA HIDROSTÁTICA ... 39
4.1.1 Fluido ... 39 4.1.2 Volume (V) ... 40 4.1.3 Pressão (P) ... 40 4.1.4 Densidade (d) ... 42 4.1.5 Tensão Superficial (T) ... 44 4.1.6 Empuxo (E) ... 45
4.1.7 Princípio de Arquimedes ... 46
4.1.8 Lei de Stevin ... 48
4.1.9 Lei de Pascal ... 49
4.2 MAPA CONCEITUAL DE HIDROSTÁTICA ... 51
5 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS: CONCEPÇÃO E E APLICAÇÃO DO DDF... 54
5.1 CONCEPÇÃO DO PRODUTO EDUCACIONAL ... 54
5.2 APLICAÇÃO DO PRODUTO DDF – HIDROSTÁTICA ... 60
5.2.1 Planejamento ... 60
5.2.2 Jogando DDF-Hidrostática ... 76
6 ANÁLISE DOS RESULTADOS E CONCLUSÕES ... 86
7 CONSIDERAÇÕES E RECOMENDAÇÕES ... 91
REFERÊNCIAS... 89
APÊNDICE... 96
1 INTRODUÇÃO
O presente trabalho registra o estudo e pesquisa sobre o uso de jogos e atividades ludicas, como apoio didático, de forma ativa e participativa, no processo de ensino e aprendizagem de conceitos e grandezas Físicas. Como resultado, desenvolvemos o produto educacional Dominó Didático de Física – DDF Hidrostática, aplicado junto a alunos e alunas do primeiro ano do Ensino Médio.
Nas mais de três décadas atuando como professor de Física teórica e experimental, em escolas públicas e privadas, tanto no ensino médio como em cursos superiores, aprendemos que a educação não pode ser encarada por etapas sem elo, pois muitos conceitos científicos, vão sendo formados e refinados continuamente.
Tivemos também, ao longo de vários anos, a oportunidade de vivenciar a experiência com jogos, os mais diversos, entendendo portanto a sua lógica, ludicidade, regras e desafios que nos proporcionam momentos de alegria, satisfação, além da convivência com outros.
Aliando a necessidade de criação de um produto educacional e a experiência desse pesquisador, consideramos o seguinte problema: Como
desenvolver um produto educacional capaz de ser utilizado para o ensino de conceitos e grandezas Físicas?
A ideia de juntar o que é prazeiroso com educação foi, dessa forma, um processo natural e testar a criação de um jogo que mobilizasse a aprendizagem de conceitos das grandezas físicas, passou a ser o nosso objetivo, alicerçada na teoria da aprendizagem significativa de Ausubel que afirma que:
Os conceitos constituem um aspecto importante da teoria da assimilação, pois a compreensão e a resolução significativas de problemas dependem amplamente da disponibilidade quer de conceitos subordinantes (na aquisição conceptual por subsunção), quer de conceitos subordinados (na aquisição conceptual subordinante), na estrutura cognitiva do aprendiz. Também é evidente que (1) os seres humanos interpretam experiências perceptuais ‘em bruto’ em termos de conceitos particulares nas suas estruturas cognitivas e (2) que os conceitos constituem os alicerces quer para a aprendizagem por recepção significativa de proposições declarativas, quer para a criação de proposições significativas para a resolução de problemas. (AUSUBEL, 2000, p.18)
Além do objetivo geral que é o desenvolvimento de um produto educacional, esperávamos alcançar outros objetivos mais específicos tais como: favorecer a aprendizagem de conceitos de física, permitir a relação da teoria com aplicação prática dos conceitos aprendidos, estimular a participação do aluno e da aluna na atividade em aula, disponibilizar para o docente um material de apoio que será de fácil utilização, independente do número de alunos/alunas, dos recursos tecnológicos disponáveis na escola, trabalhar em equipe, entre outros.
Encontramos vários trabalhos acadêmicos e outros tantos teóricos que falam da importância do jogo ou do lúdico na educação. Nosso trabalho porém, apresenta várias características inéditas quanto à sua formatação, propósito e versatilidade.
O produto educacional Dominó Didático de Física - tema Hidrostática, foi aplicado junto aos alunos e alunas do primeiro ano do ensino Médio da Escola Lourdinha Guerra, onde foi possível comprovar sua aplicabilidade.
Apresentamos a seguir os capítulos que descrevem a nossa pesquisa, atividades práticas, além dos resultados e conclusões.
No capítulo sobre o Referêncial Teórico, foram registrados algumas considerações sobre o ensino de física nos dias atuais, concepção de autores sobre metodologias e o uso de jogos no apoio à aprendizagem, nos inspiraram a prosseguir em nossa caminhada. Garante embasamento e solidez aos resultados alcançados, ao tomarmos por base outros estudos e o pensamento de diferentes autores, que em muito concordamos, ou nos levam a acreditar que ainda há necessidade de mais subsidios para corroborar com nossas expectativas. A partir daí, entendemos que mesmo uma temática tendo sido bem explorada, como a questão da importância de jogos na educação, ainda cabe inúmeros outros estudos que justifique a sua eficácia e viabilidade no Ensino de Física.
Dividimos esse capítulo em quatro seções: Concepções do Ensino de Física no Ensino Médio; Metodologias Ativas e Participativas: Alternativas e Possibilidades; Aprendizagem Significativa de Ausubel; A utilização de Jogos no Ensino de Física.
Na seção Concepções do Ensino de Física no Ensino Médio procuramos registrar as mudanças ocorridas na Educação ao longo dos últimos anos, em especial as mudanças registradas nos documentos que norteiam a Educação Nacional. Foram consultados a LDB, Parâmetros Curriculares Nacionais,
Orientações para o Ensino Médio, entre outros autores que tratam do assunto, inclusive a exposição de motivos que justificam a Reforma do Ensino Médio. Nesta seção tratamos ainda sobre Física Conceitual como ponto de partida para nosso estudo.
Termos como contextualização, interdiciplinaridade, temas trasnversais, competências, entre outros, que mobilizam o saber docente para a utilização de recursos didáticos mais atraentes e significativos para os alunose alunas. Esse assunto é tratado na seção Metodologias Ativas e Participativas: Alternativas e Possibilidades, que foi fruto de nossa especialização em docência do ensino superior.
Na seção seguinte destacamos a Aprendizagem Significativa de Ausubel, por ser um teórico que tem grande influência em nosso estudo. Ausubel corrobora com nosso fazer docente, em propor que as diferentes metodologias devem ser combinadas, que a aula expositiva é um grande recurso didático, que o saber prévio do aluno e da aluna deve ser fortemente considerado e que a verbalização do que se aprendeu tem grande importância no processo de aprendizagem. Ausubel apresenta também um esquema gráfico que nos auxilia no entendimento de todo o processo da aprendizagem significativa.
Sobre a Utilização de Jogos no Ensino de Física, apresentamos a concepção sobre os jogos para teóricos como Piaget, Wallon, Vygotsky e Ausubel, além de destacar experiências de jogos no ensino de física.
Conceitos e princípios sobre Hidrostática são explicitados no capitulo 4 Hidrostática – tema para para o Dominó Didático de Física. Esse foi o tema utilizado para o desenvolvimento do jogo, em razão de respeitarmos a sequência de conteúdo a ser ministrado para alunos/alunas do primeiro ano do Centro Educacional Loudinha Guerra. Neste capitulo detalhamos os conceitos aplicados no produto educacional: Densidade, Pressão, Tensão Superficial, Empuxo, Lei de Stevin, Princípio de Pascal e Princípio de Arquimedes.
No capítulo seguinte que trata dos Procedimentos Metodologicos: Concepção e Aplicação do Dominó Didático de Física, detalhamos o planejamento, desenvolvimento até o momento da aplicação do produto educacional com os alunos e as alunas.
Na seção sobre Concepção do produto educacional, destacamos como foi o processo de idealização do produto educacional e os motivadores da escolha do jogo.
O detalhamento na seção sobre Aplicação do produto DDF - Hidrostática estão relatados em dois tópicos. No primeiro, Planejamento, descrevemos a escola, a definição do tema hidrostática e o diagnóstico inicial junto aos alunos e alunas. O segundo tópico, Jogando o produto educacional, DDF-Hidrostática, detalha o jogo em prática com os alunos e alunas, sua aceitação e comportamentos que permitiram nossas constatações e observações analisadas.
Os resultados do trabalho estão descritos no capítulo Análise dos Resultados e Conclusões, onde podemos registrar a validade e aplicabilidade do produto educacional, que superou nossos objetivos e expectativas. O nosso produto, como material didático de apoio ao ensino de conceitos de física, contribui para a aprendizagem significava, estimula os alunos e alunas a discutir os referidos conceitos e favorece a relação da teoria com as diferentes aplicações práticas.
Finalmente, apresentamos nossas Considerações e recomendações, entendendo que este trabalho não possui fim em si mesmo, mas remete à continuidade de outros estudos, seja para a melhoria do produto e a criação da Série Didática para atender demais conteúdos de Física no Ensino Médio, seja para motivar a capacitação de docentes no desenvolvimento de outros materiais de apoio ao ensino, mas especialmente à sua utilização no processo de Alfabetização Científica, haja vista que o material se mostrou bastante favorável.
2 OBJETIVOS 2.1 GERAL
Desenvolver um produto educacional que seja aplicável ao Ensino de Física no Ensino Médio.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Favorecer a aprendizagem de conceitos de grandezas e principios da física. Permitir a realção da teoria com aplicação prática dos conceitos aprendidos; Estimular a participação do aluno e da aluna na atividade em aula;
Possibilitar trabalho em equipe;
Disponibilizar para o docente um material de apoio que será de facil utilização, independente do número de alunos e alunas, dos recursos tecnologicos disponiveis na escola;
Contribuir com a diversidade de metodologias a ser utilizada no planejamento de aula;
Observar aspectos de respeito ao meio ambiente e utilização correta de recursos naturais
3 REFERENCIAL TEÓRICO
Na figura 3.1, apresentamos a sequência para a concepção e aplicação do produto educacional, onde se fez necessário nos apropriar de teorias, informações técnicas e estudos que constituíssem a fundamentação teórica que apresentamos a seguir.
Figura 3.1 – Esquema da sequência do Referencial Teórico
re
3.1 CONCEPÇÕES DO ENSINO DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO
A tarefa de ensinar, por mais perfeita que seja não garante por si só o sucesso na aprendizagem. O docente pode preparar uma aula utilizando os melhores recursos disponíveis no mercado, em termos de equipamentos, fazer uma coreografia didática excelente, trazer contexto do cotidiano para a aula e ter bom domínio dos conteúdos programáticos, falar com eloquência, etc. Porém, há de se considerar que a aprendizagem acontece no estudante que está, por sua vez, condicionado a outras variáveis pessoais que o professor não é capaz de mudar. De acordo com uma pesquisa feita por Libanêo “O que os alunos criticam é o ensino
tradicional, isto é, um sistema de relações centrado apenas na didática da transmissão de informações que reduz o estudante a um sujeito que recebe passivamente essa informação” (LIBANÊO, apud SILVA; PAIVA; NETO, 2010, p.5)
Referencial teórico
Estudos Teorias Informações
técnicas educacional Produto educacional
Aplicação do produto
A nossa experiência como docente de Física em Ensino Médio e, também, em diferentes cursos de Engenharias em turmas ministradas em Universidades públicas e privadas, nos remetem a grandiosos desafios enfrentados, dos quais destacamos: ementas das disciplinas incompreensíveis ou conflitantes; cargas horárias incompatíveis com o programa da disciplina; bibliografia específica escassa ou inexistente, material didático e de apoio limitado, subutilização de laboratórios, entre outros.
Essa complexidade é acentuada na formação de alunos/alunas que possuem estilos diferentes de aprendizagem, trazem consigo as deficiências e lacunas do ensino fundamental e médio. Além disso, apresentam necessidades pessoais e individuais que precisam de intervenções específicas do docente, que requer preparo para atuar de forma contundente, eficiente e eficaz na busca de promover o processo de ensino e aprendizagem. Sob o ponto de vista de Zabalza, “a aprendizagem depende da inteligência, da motivação, do esforço entre outros que
o aluno possa dedicar à sua formação” (ZABALZA, 2006, p.8).
Com a recente questão sobre a Reforma do Ensino Médio, nos deparamos com o documento intitulado Exposição de Motivos, encaminhado pelo Ministro da Educação ao Presidente da Republica (EM MP746-16), que expõe razões para a referida Reforma, dos qual destacamos o seguinte trecho:
...atualmente o ensino médio possui um currículo extenso, superficial e fragmentado, que não dialoga com a juventude, com o setor produtivo, tampouco com as demandas do século XXI. Uma pesquisa realizada pelo Centro Brasileiro de Análise e Planejamento – Cebrap, com o apoio da Fundação Victor Civita – FVC, evidenciou que os jovens de baixa renda não veem sentido no que a escola ensina. ... um elevado número de jovens encontra-se fora da escola e aqueles que fazem parte dos sistemas de ensino não possuem bom desempenho educacional.... 41% dos jovens de 15 a 19 anos matriculados no ensino médio apresentaram péssimos resultados educacionais. (1)
Além disso, essa Exposição de Motivos traz os resultados mais recentes do Índice de Desenvolvimento da Educação Básica - IDEB afirma que o ensino médio no Brasil está estagnado, pois apresenta o mesmo valor (3,7) desde 2011. No período de 2005 a 2011, apresentou um pequeno aumento de 8% e, de 2011 a 2015, nenhum crescimento.
Ao longo de vários anos de experiência como docente, percebemos que os últimos anos têm sido marcados por mudanças significativas no discurso sobre a
educação e, particularmente, sobre o Ensino Médio. Verificamos a introdução de novos conceitos e temas como interdisciplinaridade, competências, contextualização, habilidades, saberes, entre outros que se o entendemos na teoria se tornam complexos de serem traduzidos em sala de aula. Segundo Kawamura e Housome,
É fácil falar, mas difícil fazer. A escola real é muito mais complexa do que os instrumentos disponíveis para descrevê-la ou analisá-la. Mais do que isso, propostas, como resultado de práticas e reflexões, apenas sinalizam possíveis caminhos e não podem (nem deveriam) dar conta de propor receitas de mudanças. Em tempos de mudança, a situação é particularmente estressante, pois é preciso encontrar opções novas, modificar hábitos, romper com rotinas, quase sempre sem a certeza nem a segurança das vantagens e desvantagens dos esforços desenvolvidos. (KAWAMURA; HOUSOME, 2003 p.22)
Os dados apresentados não são ignorados pelos docentes e a cada ano que passa, os afetam profundamente, e nos remete a alguns questionamentos sobre as dificuldades do processo ensino e aprendizagem, em particular do Ensino de Física, matéria que os estudantes naturalmente alegam ter dificuldade e desinteresse.
Concordamos com Kawamura e Housome (2003), quando afirmam que as novas diretrizes e, consequentemente, as novas práticas escolares, não ocorreram, exclusivamente, por decreto, regras ou leis. Antes de tudo dependem dos professores inseridos em diferentes realidades e de um processo continuo para investigar, discutir e dialogar, permanentemente, com todos os envolvidos.
Ao analisar as Orientações Curriculares para o Ensino Médio (2006) elaborado pelo MEC/ Secretaria de Educação Básica, constatamos que os atuais marcos legais previstos na LDB (9394/96), propiciam avanços consideráveis nesta etapa da educação básica brasileira, e merece destaque dois aspectos:
O primeiro diz respeito às finalidades atribuídas ao ensino médio: o aprimoramento do educando como ser humano, sua formação ética, desenvolvimento de sua autonomia intelectual e de seu pensamento crítico, sua preparação para o mundo do trabalho e o desenvolvimento de competências para continuar seu aprendizado. (Art. 35).
O segundo propõe a organização curricular com os seguintes componentes:
• base nacional comum, a ser complementada, em cada sistema de ensino e estabelecimento escolar, por uma parte diversificada que atenda a especificidades regionais e locais da sociedade, da cultura, da economia e do próprio aluno (Art. 26);
• planejamento e desenvolvimento orgânico do currículo, superando a organização por disciplinas estanques;
• integração e articulação dos conhecimentos em processo permanente de interdisciplinaridade e contextualização;
• proposta pedagógica elaborada e executada pelos estabelecimentos de ensino, respeitadas as normas comuns e as de seu sistema de ensino;
• participação dos docentes na elaboração da proposta pedagógica do estabelecimento de ensino.
Os Parâmetros Curriculares (2002) sugerem um conjunto de competências a serem alcançadas para a área das ciências, da representação e comunicação; investigação e compreensão; e contextualização sociocultural.
Para o desenvolvimento das competências sugeridas temos clareza de que apenas o ensino de física não será capaz de dar conta desta questão.
Sabemos que o ensino de física no Ensino Médio não tem por objetivos, formar Físicos, nem seus conteúdos se destinam apenas para o ingresso em cursos superiores, como exigido em vestibulares e Exame Nacional do Ensino Médio-ENEM, nem também conseguimos dar conta de conhecermos tudo que nos cerca. Então podemos fazer duas indagações: Por que então ensinar Física? Para quem ensinar Física?
No documento Orientações Curriculares para o Ensino Médio, verificamos dois aspectos do ensino da Física na escola: a Física como cultura e como possibilidade de compreensão do mundo. Propõe que o ensino de Física utilize o esquema situação-problema-modelo, sendo situação um conceito de física. O documento caracteriza a Física uma ciência capaz de criar modelos de realidade para entendê-la e consequentemente resolver um problema, precedendo de investigação, tratamento e compreensão de fenômenos da realidade, passando pela abstração.
A física conceitual de maneira clara e objetiva é para nós, portanto, um ponto de partida para nosso estudo. A apropriação de conceitos de Física é indispensável para mobilizá-los na resolução de qualquer desafio/problema. Como afirma Hewitt se dirigindo ao estudante:
Você sabe que não pode se divertir em um jogo a menos que conheça suas regras, seja ele um jogo de bola, um jogo de computador ou simplesmente um passatempo. Da mesma forma, você não pode apreciar plenamente o que o cerca até que tenha compreendido as leis da natureza. A física é o estudo dessas leis, que lhe mostrará como tudo na natureza está maravilhosamente conectado. Assim, a principal razão para estudá-la é
aperfeiçoar a maneira como você enxerga o mundo. Você verá a estrutura matemática da física em várias equações, mas as verá como guias do
pensamento, mais do que como receitas para realizar cálculos. Eu me
divirto com a física, e você também se divertirá – pois a compreenderá. (HEWITT, 2015, p.xi)
Em seu livro Física Conceitual, Paul Hewitt (2015), afirma que a física é mais do que um ramo das ciências da natureza, pois trata de elementos fundamentais como a energia, as forças, os movimentos, a matéria, o calor, a luz e estrutura dos átomos. A física e seus conceitos fundamentais dão sustentabilidade a outras ciências mais complexas como Química que estuda as moléculas e átomos, bem como suas combinações Inter atômicas e intermoleculares, na formação do mais variados tipos de materiais e a Biologia, que estuda a matéria viva, incluindo os reinos animal e vegetal. Dessa forma a compreensão das ciências passa, portanto, pela compreensão dos conceitos de física.
Físicaé um termo com origem no Grego “physis” que significa natureza. É a ciência que estuda e pesquisa os acontecimentos naturais através da observação experimental, buscando classificar os fenômenos analisados, bem como a explicação destes, sintetizando-os através de Leis, Teorias e Princípios Físicos.
Ressaltamos que ao nos debruçarmos sobre o estudo dos Conceitos de Ciências, atentamos sobre a importância quanto à História da Ciência, em especial no estudo conceitual de Física.
Os conceitos, definições e postulados são frutos de um momento histórico/cultural definido, bem como da competência do cientista/pesquisador mobilizar os saberes para sua elaboração.
No texto “Variações da História da Ciência no Ensino de Ciências” (BALDINATO E PORTO, 2007), que trata das discussões ocorridas no final do século XX e as repercussões sobre os educadores de ciências, os autores, ressaltam a importância do educador entender que tipo de história é necessário para que sejam atendidos os objetivos educacionais que deseja alcançar.
Segundo, BALDINATO E PORTO (2007), o papel da história no ensino-aprendizado de ciências, apresenta benefícios de uma abordagem para o ensino de ciências, pois desperta o interesse dos alunos, humaniza os conhecimentos,
mostra a evolução e desenvolvimento dos conceitos científicos e como a ciência é dinâmica podendo ser alterada. A história da ciência apresenta o caminho percorrido pela ciência justificando-a no tempo, na realidade local, nos interesses envolvidos, dando ao estudo da ciência um aspecto mais atraente e de familiaridade.
Por fim, os autores apresentam a importância do professor que está em sala de aula, em entender o significado da História da Ciência e sua pertinência para o enriquecimento e compreensão das teorias e princípios da física. Destacam ainda, que há muita informação disponível sobre teorias e os personagens teóricos, porém tudo deve ser visto de forma ponderada e crítica para que se possa compreender melhor a História da Ciência.
Considerando nossa preocupação em conciliar a necessidade de mudança no sistema educacional brasileiro, com os problemas atuais enfrentados pelo professor em sala de aula, percebemos que é plausível o uso de metodologias ativas e participativas que proporcionam a interação do aluno e da aluna com o conteúdo, intermediado pelo professor ou pela professora.
3.2 METODOLOGIAS ATIVAS E PARTICIPATIVAS - ALTERNATIVAS E POSSIBILIDADES
Qual seria então a melhor maneira de transmitir os vários conceitos que são mostrados e ensinados em uma classe para que todos os alunos e alunas possam receber e usar tais informações? Como se pode entender que temas individuais é parte integrada, que são construídas umas sobre as outras? Como podemos abrir “as mentes” dos nossos alunos e alunas para que entendam que as teorias, os conceitos e as fórmulas é que abrirão as portas ao longo de suas vidas?
Esses são alguns desafios que os professores e professoras enfrentam a cada dia. Desafios que um currículo e um enfoque instrucional baseado na aprendizagem contextual podem ajudá-los a encarar com êxito.
Para a teoria da aprendizagem significativa ausubeliana, no que diz respeito a informações adquiridas quando ancorada em conceitos relevantes, há uma necessidade prévia da existência de certa estrutura cognitiva do aprendiz, onde podemos observar que em termos práticos educacionais um número de professores está se dando conta de que a maior parte do interesse e dos resultados positivos dos alunos melhora consideravelmente quando ajudamos a fazer as conexões entre a informação nova e suas experiências anteriores ou em outro conhecimento anterior.
Nos últimos anos uma das questões mais discutidas entre educadores e pesquisadores da área de educação, está relacionada à metodologia de ensino adequada à realidade do educando. Busca-se um modelo de ensino que possa motivar o gosto pela Física.
Como um mediador e incentivador da aprendizagem, o professor ou a professora estimula a cooperação entre alunos e alunas, que é tão importante quanto à própria interação entre adulto e criança. O interesse e a participação dos alunos e das alunas em seu trabalho escolar aumentam significativamente quando lhe ensinamos porque estão aprendendo as teorias e os conceitos, e como podem usá-los fora da sala de aula.
Outro grupo de alunos e alunas, no entanto, aprende muito mais facilmente quando lhes é permitido trabalhar em grupo, cooperativamente, com outros alunos e alunas. Assim, trabalhar coletivamente, vai favorecer além da busca por solução de
uma situação problema, que aprendam também a explicar o próprio pensamento; procurem compreender o pensamento do outro; discutam as dúvidas; incorporem soluções alternativas e construam suas próprias ideias.
Essas aprendizagens serão possíveis à medida que o professor ou professora possa proporcionar um ambiente de trabalho – a sala de aula, estimulando o aluno ou aluna a criar, comparar, discutir, rever, perguntar e ampliar ideias.
É importante atentar para o fato de que a explicitação clara de papéis e de responsabilidades é fundamental para nortear as interações que ocorrem na sala de aula, entre professor/professora e aluno/aluna ou entre alunos/alunas. Também se faz necessário avaliar em conjunto essas relações em função dos papéis e responsabilidades definidas para redimensionar os rumos do processo ensino-aprendizagem (PCN’s, 1998, p. 39).
É relevante que o professor ou professora dimensione bem a sua coreografia, de modo que a didática utilizada seja abrangente e eficiente, e quem vai dizer se essa didática atinge os objetivos traçados é exatamente a resposta no ensino-aprendizagem. Zabalza relata:
“Conta Baeriswyl (professor da Universidade de Hamburgo...) que estava um dia a assistir uma conferência que tinha que ver com a didática. Um colega americano sentado ao seu lado, perguntou-lhe no início da Conferência: ‘o que é isso da didática? ’ Ele respondeu, sem pensar muito, ‘é a ciência do ensino’. ‘Ah!, aceitou o americano, sem entender muito bem.’ A conferência seguiu o seu curso. Bastante mau. O conferencista não desenvolveu bem o assunto; os acetatos não se conseguiam ver; distribuiu tão mau o tempo que no final não pode abordar aspectos básicos do tema, etc. Em definitivo, um desastre. Num momento determinado, Baeriswyl, virou-se para o colega e disse-lhe: ‘Didática é o que está a faltar nesta conferência’. E o americano respondeu: ‘ Agora percebo bem o que quer dizer’.” (ZABALZA, 2006, p. 12)
Para a definição da coreografia a ser adotada é necessário entender as características do corpo discente, que traz considerável bagagem de conhecimento e experiências e por sua vez tantas outras expectativas.
De acordo com Marta Kohl de Oliveira (2001) quando traz à tona a realidade do professor, que como adulto, seja tanto em relação ao trabalho, como nas relações interpessoais, difere da realidade da criança e do adolescente. Ele, o professor ou aprofessora, traz uma história mais longa e com certeza mais complexa, quanto a reflexões sobre o mundo, sobre si mesmo, sobre o outro,
dispondo de diferentes habilidades e com maior capacidade de reflexão sobre processos de aprendizagem.
Ainda assim, é a participação do professor ou da professora que conduzirá ao processo de aprendizagem que o aluno ou aluna realiza. Portanto, segundo Zabalza, a pergunta que deverá ser continuamente refletida pelos professores e professoras é: O que é que o professor/professora pode fazer para que os alunos e alunas tenham acesso às melhores aprendizagens?
De acordo com Kawamura e Hosoume (2003) “a discussão sobre as
competências e os conhecimentos a serem promovidos não pode ocorrer dissociada da discussão sobre as estratégias de ensino e aprendizagem a serem utilizadas em sala de aula, na medida em que são essas mesmas estratégias que expressam, de forma bem mais concreta, o que se deseja promover”
Segundo Perrenoud (1999, p. 30): "Competência é a faculdade de mobilizar
um conjunto de recursos cognitivos (saberes, capacidades, informações etc.). Para solucionar com pertinência e eficácia uma série de situações". Estes saberes,
capacidades, habilidades, etc. não são aprendidos exclusivamente na escola, e que devem ser consideradas aproveitando-as de modo a desenvolver as competências escolares que ainda necessitam ser desenvolvidas.
Dessa forma entendemos que aplicar as metodologias ativas e participativas esperadas para o Ensino Médio significa superar as aulas expositivas como metodologia exclusiva.
Para promover competências, como definido por Perrenoud e citada por Kawamura e Housome, os objetivos formativos devem ser apresentados sob forma de desafios que envolva recursos cognitivos, investimento pessoal e perseverança por parte dos alunos, para a tomada de decisão a fim de que seja obtida a resolução do desafio/problema. O importante segundo Kawamura e Housome é que as atividades solicitem dos alunos e alunas diferentes habilidades que promovam conexões entre conhecimentos e o desenvolvimento de atitudes como de cooperação, solidariedade, responsabilidade, entre outros.
Em se tratando do ensino de Física, entendemos que é necessário contextualizar, trazendo as vivencias cotidianas como ponto de partida, buscando na
Estrutura Cognitiva Mecânica Significativa Processo Continuo Aprendizagem Recepção Descoberta
experimentação o conhecimento e o sentimento de descoberta do sentido das coisas.
É preciso considerar e lidar com a concepção de mundo do aluno e da aluna, de como ele/ela interpreta a natureza através de seus conhecimentos prévios, como se dá a mobilização dos seus saberes para a resolução dos desafios.
3.3 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA DE AUSUBEL
De acordo com Neto (2010), a Teoria da Aprendizagem Significativa, ou Teoria da Assimilação de David Paul Ausubel, é uma teoria cognitivista em que procura explicar como ocorrem a aprendizagem e a construção do conhecimento, a partir dos mecanismos internos que acontece na mente humana.
Acreditamos quando David Ausubel, em sua teoria, apresenta o aluno e aluna como ser pensante, com conhecimentos prévios, e não uma máquina pronta para receber informações de seu professor ou professora. Com isso, surge a necessidade de que os educadores e as educadoras adotem e se apropriem de ferramentas que favoreça a criatividade e diversificação nos caminhos da aprendizagem, o qual se refere Rodrigues:
No processo educativo o significado que o sujeito dá ao material aprendido deve ter a marca do próprio sujeito. É aproveitar tudo aquilo que ele já tem armazenado no seu campo cognitivo e utilizar como norte para o desenvolvimento da aprendizagem. Para que essa aprendizagem aconteça o aluno precisa ter uma disposição para aprender ou todo e qualquer esforço por parte do professor tornará a aprendizagem mecanizada. Outro ponto importante é que o material tem de ser potencialmente significativo, estimulador de descobertas. (RODRIGUES, 2010, p.1)
Segundo a Teoria da Aprendizagem Significativa os principais conceitos podem ser visualizados através do esquema apresentado na figura 3.2.
3.3.1 – Conceitos fundamentais ausubelianos
De acordo com a obra Teorias de Aprendizagem, de Alberto Ricardo Präss (2012), destacamos os principais conceitos fundamentais ausubelianos:
Estrutura Cognitiva – estrutura e organização das ideias. Em cada indivíduo essa estrutura é organizada e hierarquizada, onde as ideias se encadeiam e se inter-relacionam. Nesta estrutura se ordenam e se ancoram novos conceitos e ideias que o indivíduo vai progressivamente aprendendo e internalizando.
Aprendizagem – é a ampliação da estrutura cognitiva, quando o indivíduo incorpora novas ideias a ela. Dependendo de como se dá o relacionamento com as ideais pré-existentes, podemos diferenciar entre aprendizagem mecânica ou significativa.
Aprendizagem significativa – se dá quando as novas ideias vão se relacionando de forma não arbitrária com as ideias já existentes, permitindo uma interação lógica e explícita entre o novo e o já conhecido na estrutura cognitiva do indivíduo. Para ser significativa, a aprendizagem precisa também ser substantiva, ou seja, precisa que o aprendiz possa expressa-la com suas próprias palavras, e dessa forma essas ideias e conceitos serão armazenadas na estrutura cognitiva de forma estável e duradoura, permitindo ainda, a construção por parte do aprendiz, da formação e uso de um novo conceito independente do que foi anteriormente aprendido.
Aprendizagem mecânica – oposto da aprendizagem significativa, são ideias armazenadas de forma arbitrária, “decoradas”. Não há garantia de durabilidade dessa forma de aprendizagem, por haver apenas uma memorização da sequência de palavras sem que haja internalização de seu significado. Apesar de Ausubel ter enfatizado a importância da aprendizagem significativa, há compreensão que no processo de ensino-aprendizagem existem circunstâncias em que a aprendizagem mecânica era inevitável.
Para Ausubel a aprendizagem significativa pode se processar de duas formas: por Descoberta e por Recepção.
Por Descoberta: o aluno ou aluna aprende “sozinho", quando descobre algum princípio, relação ou lei ao resolver um problema, por exemplo.
Por Recepção: o aluno ou aluna recebe a informação pronta (como em uma aula expositiva) e o trabalho do aluno ou da aluna consiste em atuar ativamente sobre esse material, estimulado a fazer relações significativas com ideias disponíveis e já existentes na sua estrutura cognitiva.
3.3.2 Relacionamento de ideias
Há ainda, para Ausubel, três formas diferentes como um conjunto de ideias existentes podem se relacionar com as novas ideias, sendo elas:
Por Subordinação - que pode ser dividida em:
Derivativa – o aprendizado consiste em mais um exemplo do que já sabe não havendo alteração da ideia já existente.
Correlativa – é mais um exemplo do que já se sabe, porém traz algo novo, acrescenta algo, dando novo sentido ao conhecimento existente
Por Superordenação: acontece quando a ideia nova é mais geral do que uma ideia ou conjunto de ideias já presente na estrutura cognitiva. De acordo com Präss (2010) “é mais fácil para o ser humano aprender por subordinação do que por superordenação” (pag.30)
Aprendizagem combinatória – se dá quando a nova ideia vai se conectando com o existente, fazendo pontes e se correlacionando com elas, trazendo significado ao que está sendo aprendido. Não acontece de forma arbitrária, nem se coloca acima ou abaixo do que já é conhecido. Porém se utiliza das âncoras existentes na estrutura cognitiva, para fazer de forma consciente as inter-relações do novo com os conhecimentos prévios.
3.3.3 – Fatores da aprendizagem ausubeliana
Para Präss, um bom exemplo dessa forma de aprendizagem são as metáforas. Outro aspecto destacado para a aprendizagem ausubeliana, são os fatores internos do indivíduo e sua disposição para aprender significativamente
Fatores cognitivos – para a teoria, três aspectos relacionam-se com a estrutura cognitiva do indivíduo:
A existência de ideias âncoras, que se conectam a aprendizagem por subordinação, superordenação ou combinatória;
As ideias novas são muito próximas das ideias âncoras já existentes, onde no processo de aprendizagem pode se misturá-las, confundindo-a ou reduzindo-a uma a outra.
A clareza e a firmeza das ideias que servirão como âncoras determinam o nível e a estabilidade do aprendizado da nova ideia. Se o utilizado como âncora não seja consistente e sólido para o aluno, pode acontecer que âncora e ancorado se percam ou não se discriminem de forma adequada.
Fatores afetivos – sociais – O mais relevante é à disposição do indivíduo para aprendizagem significativa. Mesmo que a aula o material seja potencialmente preparado para estimular a aprendizagem significativa o indivíduo pode optar para decorá-lo, utilizando uma aprendizagem mecânica.
Esse tipo de postura pode ser identificado por vários fatores, dentre eles se destacam o fato de já estar acostumado com aulas e avalições que exijam respostas rápidas, idênticas ao gabarito, sem exigência de maturidade e estilo individual, como também o fato de não haver tido tempo, estímulo ou material adequado para uma aprendizagem significativa.
Fatores externos para aprendizagem significativa – Neste aspecto, em especial, se encontram os fatores sobre os quais os facilitadores da aprendizagem significativa tem acesso e podem utilizar livremente de modo a propiciar as melhores condições possíveis para que os indivíduos possam aprender significativamente. Estão relacionados a condições exteriores ao aluno ou aluna como uma aula ou material instrucional, que caracterizam o ambiente escolar ou acadêmico no qual está inserido na estrutura cognitiva do estudante.
Destacamos que essa questão tem que ser bem entendida pelo professor ou professora, que ao preparar uma determinada aula ou material instrucional poderá favorecer ou não o processo de aprendizagem significativa.
Para Melo (2011) o professor ou professora necessita ter a sensibilidade para enxergar a necessidade apresentada pela teoria ausubeliana a fim de que ocorra a aprendizagem, sendo necessário, porém, que: o aprendiz tenha disposição para ir além da memorização mecânica, fazendo associações com o que já sabe com o que está aprendendo. Deverá haver um mínimo de conhecimento na estrutura cognitiva do aluno ou aluna para que consiga fazer associações. E é necessário, também, que o conhecimento a ser assimilado seja potencialmente significativo.
Na teoria de Ausubel, de acordo com MELO (2011) o professor ou professora visa, “deliberadamente manipular a estrutura cognitiva com a intenção de
facilitar a aprendizagem significativa”(p. 29). Nesse contexto, Melo se refere à
função do professor ou professora em planejar estratégias que propiciem a manifestação e uso de concepções prévias dos alunos ou alunas. Ressalta ainda a necessidade da associação do conteúdo a um contexto para dar a aprendizagem algum sentido. Dessa forma, esta associação permitirá a ampliação do conhecimento e a possibilidade de colocá-lo em prática na resolução de problemas cada vez mais complexos e contemporâneos.
Na figura 3.3, o esquema apresentado, traduz visualmente os conceitos básicos apresentados neste trabalho:
3.4 A UTILIZAÇÃO DE JOGOS NO ENSINO DE FÍSICA
A Física no ensino Médio é uma disciplina que exige atenção, concentração, habilidades como abstração, raciocínio, criatividades, reflexão, dentre outras, muitas vezes não desenvolvidas na formação dos alunos e alunas.
Estimular os alunos e alunas a um processo de aprendizagem mais elaborada e complexa tem se apresentado como desafio. Dentre as diferentes metodologias e ferramentas as quais podemos utilizar, os jogos podem nos oferecem alternativas que podem permear as articulações nas coreografias utilizadas pelo professor ou professora em sala de aula.
Inúmeros autores, como Piaget, Wallon, Vygotsky, Ausubel, entre outros, tratam sobre a utilização de jogos ou atividades lúdicas como ferramenta didática, defendendo seu uso como elemento importante no processo de ensino e aprendizagem.
Antes de falarmos sobre a importância dessa ferramenta, faremos uma pequena distinção entre lúdico e jogo, enfatizando os aspectos gerais.
Para Huizinga (2000), o termo Lúdico vem do latim ludos que remete para jogos e divertimento. Uma atividade lúdica é uma atividade de entretenimento, que dá prazer e diverte as pessoas envolvidas. O conceito de atividades lúdicas está relacionado com o ludismo, ou seja, atividades relacionadas com o ato de brincar. Estimulam a integração, possuem regras mais simples com maior foco no desenvolvimento da inteligência motora.
Já o jogo é um termo do latim “jocus” que significa gracejo, brincadeira, divertimento. O jogo é uma atividade física ou intelectual que integra um sistema de regras e define um indivíduo (ou um grupo) vencedor e outro perdedor. Huizinga (2000) define jogo como: “uma atividade voluntária exercida dentro de certos e
determinados limites de tempo e espaço, segundo regras livremente consentidas, mas absolutamente obrigatórias, dotado de um fim em si mesmo, acompanhado de um sentimento de tensão e alegria e de uma consciência de ser diferente de vida cotidiana.” (HUIZINGA, 2000 p. 24)
Apresentamos no quadro 3.1, concepções de jogos de alguns teóricos do cognitivismo, na intenção de confirmar a importância da temática bem como validar a utilização de jogos como metodologia de ensino e apoio didático.
Quadro 3.1 - Concepção sobre jogos: Piaget, Wallon, Vygotsky e Ausubel.
TEÓRICO CONCEPÇÃO SOBRE JOGOS
PIAGET
Por meio da atividade lúdica, a criança assimila ou interpreta a realidade a si própria, atribuindo, então, ao jogo um valor educacional muito grande. Neste sentido, propõe-se que a escola possibilite um instrumental à criança para que, por meio de jogos, ela assimile as realidades intelectuais, afim de que estas mesmas realidades não permaneçam exteriores à sua inteligência. (MENDES e TROBIA – 2015)
WALLON
A atividade própria da criança é o brincar, a brincadeira cumpre papel importante na evolução psíquica do ser, no desenvolvimento de aptidões e das funções. Funções sensórias motoras com suas provas de destreza, precisão, rapidez, além de classificação intelectual e reação diferenciada. Funções de articulação, de memória verbal e de enumeração e funções de sociabilidade. (FERNANDES – 2010)
VYGOTSKY
A brincadeira tem grande importância no desenvolvimento da criança, sendo realizada através das suas interações sociais, criando assim mecanismos para o surgimento da zona proximal tão importante para o desenvolvimento cognitivo, desenvolvendo a iniciativa, oportunizando a expressão de seus desejos e internalizando assim as regras sociais. (PACAGNAM, 2013)
AUSUBEL
O jogo educativo permite ao indivíduo estabelecer inter-relação entre conceitos novos e os já existentes, gerando novas experiências e aprendizagens cognitivas. Por meio do jogo o aprendiz pode desenvolver habilidades e domínio sobre situações de aprendizagem de forma humanizada e significativa. (SILVA, 2013)
Não nos resta dúvida de que o jogo didático é um instrumento poderoso e muito útil para aprendizagem de crianças, jovens e adultos de todas as idades. O jogo é encontrado em diversas civilizações e possui um caráter cultural com diferentes significados, variando conforme a época, a cultura e o contexto. Mendes e Trobia afirmam que:
Um bom jogo deve ser interessante e desafiador, deve permitir que avalie seu desempenho, o resultado deve ser claro para que ela consiga se avaliar e criar novas tentativas, além de proporcionar a participação do grupo todo durante todo o jogo. O jogo deve proporcionar um contexto estimulador da atividade mental com sua capacidade de cooperação, sendo esse jogado de acordo com as regras pré-estabelecidas. (MENDES e TROBIA, 2015, p5)
Concordamos com Silva (2013), que trata especificamente de jogos aplicado ao ensino de física, apresentando-o como uma ferramenta didática com grande potencial mobilizar o interesse do aluno e da aluna. O aspecto lúdico e divertido do jogo favorece um ambiente de participação e criação, muito diferente da aula tradicional de aulas expositivas e memorização de formulas e conceitos, gerando um aspecto positivo para uma melhoria na aprendizagem.
O jogo para ensinar física, portanto, deverá ter como objetivo auxiliar na apresentação do conteúdo, desenvolver a aquisição de habilidades, favorecer o trabalho em equipe, bem como levar o aluno ou aluna a um momento de aprendizagem e desenvolvimento de conceitos mais complexos e elaborados.
Diante do exposto podemos afirmar que o jogo poderá ser um aliado do professor ou da professora, fazendo parte do planejamento de aula, com objetivo de dinamizar e tornar as aulas mais atraentes e dinâmicas. Corroborando com nossa compreensão, MENDES (2013) afirma que o lúdico favorece aspectos cognitivos necessários à aprendizagem e com isso pode contribuir para a melhoria da aprendizagem do ensino de física.
Acreditando no valor poderoso do jogo, apresentamos o produto Dominó Didático de Física como ferramenta pedagógica para o ensino e contextualização de conceitos de Física no ensino médio.
4 HIDROSTÁTICA – TEMA PARA O DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA
O nosso produto Dominó Didático de Física- DDF foi concebido para o estudo de qualquer conceito das grandezas ou princípios propostos ao ensino de Física no Ensino Médio. A escolha do tema Hidrostática, para experimentação do jogo, atendeu à sequência de conteúdo a ser aplicado no final do quarto bimestre da turma de primeiro ano do Centro de Educação Profissional Lourdinha Guerra.
Neste capítulo, portanto, iremos nos deter à explicação dos conceitos estudados, para o desenvolvimento do Jogo.
É um fato notório que o homem sempre esteve cercado por água e ar desde sua consciência existencial, essa percepção tornou-se mais acentuada quando ele interagiu com o meio ambiente, onde coube-lhe algumas perguntas como:
- Quando subimos uma montanha, por que sentimos dificuldade em respirar?
- Por que quando mergulhamos, sentimos dores nos ouvidos? - Por que quando jogamos uma pedra num lago, ela afunda? - O que faz um tronco de arvore flutuar?
Nos dias atuais, temos já acentuada tecnologia, evidenciada tanto no mundo contemporâneo como moderno, o que nos deixa agora cercados por verdadeiras maravilhas dos diversos ramos da engenharia, em face da evolução dos diversos ramos de estudos da física.
Essa parafernália trazida pelo mundo das novas tecnologias, apenas nos faz mudar os tipos de perguntas, ou simplesmente permutá-las por outras que se proporcionem ao nosso contexto atual, como:
- O que faz um avião levantar voo, como ele se mantém no ar? - Porque os balões são cheios com ar quente?
- Como um navio tão pesado consegue flutuar?
- Porque será que um submarino pode flutuar ou submergir?
Para dar esclarecimento a essas e outras indagações, vamos verificar alguns conceitos básicos de uma parte da Física, classificada didaticamente como Hidrostática, que é a ciência que estuda o comportamento dos fluidos em equilíbrio.
Sugerimos que para esse estudo o professor relembre, com os alunos, o conceito de força aplicada, bem como a definição de força peso e força normal. 4.1 CONCEITOS BÁSICOS NO ESTUDO DA HIDROSTÁTICA
Sendo fluido, o objeto de estudo da hidrostática, é plausível incluí-lo na gama dos conceitos para esse estudo, onde vamos analisar os conceitos de pressão, volume, densidade, tensão superficial e empuxo, o que nos leva as leis que fundamentam a ciência da hidrostática: a lei de Stevin, a lei de Arquimedes e a lei de Pascal.
4.1.1 Fluido
Qualquer substância que apresente fluidez, como os líquidos e os gases, são geralmente chamadas de fluidos, o que nos leva por sua vez a usar o termo que mais se aplica aos fluidos no contexto da mecânica dos fluidos, “ fluxo”, quando nos referimos por exemplo ao sangue, é comumente usado o termo fluxo sanguíneo, ou doravante quando em uma sala e se faz menção à sua ventilação, usando o termo fluxo de ar, para fazer referência à ventilação da sala.
Observação sobre fluido ideal:
Ora, é sabido que em Física Básica, a matéria pode assumir três estados físicos: sólido, líquido e gás. Quando se define fluido como uma substância que pode fluir, isso pode nos levar a alguns equívocos, pois, areia fina também pode
Fluido
Líquidos
Gases
Figura 4.1 Classificação de fluidofluir. Aí fica a pergunta: a areia é um fluido? Para responder essa questão, é aconselhável que haja um refinamento na conceituação de fluido, usando-se o termo “fluido ideal”, fazendo-se menção as propriedades macroscópicas e microscópicas, da substância avaliada, seja ela gás ou líquido.
Um gás é considerado próximo do ideal, quando se encontra rarefeito e sob baixas pressões, não havendo portanto, interações entre suas moléculas. Para um líquido ser próximo do ideal, ele deve ser incompressível, ter viscosidade desprezível e quando em equilíbrio, a força exercida sobre uma superfície, seja normal a mesma.
4.1.2 Volume (V) :
Sob as mesmas condições, o volume de um líquido, permanece constante, sendo igual ao volume do recipiente que o contém, se o mesmo completa totalmente esse recipiente. Para os gases, teremos o volume variável, onde o mesmo ocupa todo o volume que lhe é oferecido.
UNIDADES DE VOLUME A) metro cúbico – m3 (SI)
B) centímetro cúbico – cm3
C) litro – l 4.1.3 Pressão (P) :
É a grandeza física, determinada pelo resultado da divisão entre a intensidade da força aplicada perpendicularmente a uma superfície e a sua área. Perceba que a força em questão, é normal à superfície.
A1
Figura 4.2 Bloco retangular apoiado Área A1
𝑷 ሬሬԦ
A2
𝑷 ሬሬԦ
Perceba que na figura 4.2 temos um bloco retangular apoiado pela área A1,
e na figura 4.3 o mesmo bloco apoiado pela área A2. Como o peso do bloco é o
mesmo nas duas situações e a área A1 é maior que a área A2, a pressão nos blocos
são diferentes em cada situação, podendo ser calculada através da equação 4.1. Matematicamente, devemos ter:
𝑃 =
𝐹 𝐴 Onde:P é a pressão
F é o módulo da força perpendicular à superfície A é a área a qual a força é aplicada
UNIDADES DE PRESSÃO: A) sistema internacional (SI)
Pascal (Pa), definido para a força de um Newton(N), atuando em uma área de um metro quadrado (m2), ou seja: 1Pa = 1N/ m2
B) sistema Gaussiano – CGS
Bária (bar), quando a força é dada em dina e a área em centímetro quadrado, ou seja: 1bar = 1dina/cm2
Figura 4.3 Bloco retangular apoiado Área A2
C) unidade prática
Atmosfera (atm) - é a pressão ao nível do mar, experimentalmente aferida como: 1atm = 760mmHg.
O conteúdo gráfico para o conceito de Pressão, na concepção do jogo, está representado na figura 4.4.
4.1.4 Densidade (d)
É a propriedade da substância, que associa a massa com o volume por ela ocupado. A densidade é uma propriedade de caráter intensivo, pois a mesma independe da amostra envolvida, ou seja, uma pedrinha de gelo possui a mesma densidade que um bloco de gelo produzido em um grande balde.
Dessa forma, para um corpo com determinada massa m, que ocupe um volume V, teremos:
𝑑 =
𝑚
𝑉
Figura 4.6 Experimento densidade Figura 4.5 Três substâncias diferentes
Figura 4.4 Ícone Pressão, elaborado pelo autor
