UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE FÍSICA
PROGRAMA DE MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA CAMPUS CAMPO MOURÃO
DEVANIR PEREIRA DOS SANTOS CANOVAS
UMA PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O
ENSINO DO TEMA LUZ E CORES
CAMPO MOURÃO 2018
UMA PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O
ENSINO DO TEMA LUZ E CORES
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física – Polo 32, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.
Orientador: Prof. Dr. Michel Corci Batista Coorientador: Prof. Dr. Ricardo Francisco Pereira
CAMPO MOURÃO 2018
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação C227
Canovas, Devanir Pereira dos Santos
Uma proposta de sequência didática para o ensino do tema luz e cores / Devanir Pereira dos Santos Canovas. — Campo Mourão, 2018.
111 f. : il. color ; 30 cm.
Orientador: Prof. Dr. Michel Corci Batista Coorientador: Prof. Dr. Ricardo Francisco Pereira
Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física) — Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, 2017.
Inclui bibliografias.
1. Física - Estudo e ensino. 2. Pluralidade Metodológica. 3. Óptica. 4. Luz e Cores. 5. Física – Dissertações. I. Batista, Michel Corci. II. Pereira, Ricardo Francisco. III. Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física. IV. Título.
CDD 530.07
Biblioteca Câmpus Campo Mourão Andréia Del Conte CRB9/1525
UMA PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O
ENSINO DO TEMA LUZ E CORES
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física – Polo 32, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.
BANCA EXAMINADORA
____________________________________ Orientador Prof. Dr. Michel Corci Batista
Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
____________________________________ Profa. Dra. Adriana da Silva Fontes
Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
____________________________________ Profa. Dra. Ana Paula Giacomassi Luciano Universidade Estadual de Maringá - UEM
Dedico esse trabalho a minha família: Em especial ao meu esposo José Vilmar e as minhas filhas, Daniele e Fernanda pelo apoio, carinho e compreensão as minhas ausências. Aos meus pais pelos ensinamentos e educação.
Primeiramente a Deus, por tudo que me proporcionou durante toda a caminhada: sabedoria, força, coragem e perseverança em meio a tantas dificuldades. Ao meu esposo, José Vilmar Canovas pelo companheirismo, compreensão e incentivo em todos os momentos difíceis do curso. As minhas filhas: Daniele e Fernanda pelo apoio, incentivo e por estarem sempre ao meu lado nos momentos em que estive distante. A toda família pelo incentivo e orações, pois sem o apoio deles seria muito difícil vencer esse desafio. Aos amigos do mestrado e em especial ao Douglas Robaskiewicz Coneglian e a Michelly Arruda Sorte que sempre estiveram ao meu lado me apoiando, me auxiliando e incentivando em todos os momentos. As minhas amigas Celina Ostrowski Viana e Cleyber Parússolo pelo apoio e companheirismo. A todos os professores do curso pela dedicação, carinho, compreensão e incentivo que nos deram durante toda esta jornada em busca do conhecimento. E em especial, ao meu Orientador e amigo prof. Dr. Michel Corci Batista pela dedicação, apoio e paciência que teve comigo durante todo o curso, me ajudando e incentivando sempre em todos os momentos. Ao coorientador Dr. Ricardo Francisco Pereira pelos ensinamentos e parceria.
À Universidade Tecnológica Federal do Paraná, câmpus de Campo Mourão pelas condições proporcionadas para a realização desse curso de mestrado.
À Sociedade Brasileira de Física e a Capes pelo apoio por meio da bolsa concedida.
Enfim, a todos que de alguma forma contribuíram para a realização desta pesquisa.
Gente inteligente não gosta de coisa chata. É preciso mostrar coisas estimulantes. Desafiadoras. Não devemos conduzir para a passividade por obediência
Paraná, Campo Mourão, 2018.
RESUMO
O presente estudo teve como objetivo elaborar e investigar o potencial pedagógico de uma sequência didática para o ensino do tema Luz e Cores em uma turma da terceira série do ensino técnico integrado em informática de uma instituição pública federal da cidade de Campo Mourão – PR. A sequência didática elaborada se pautou em diferentes recursos de ensino, tais como, vídeos, simuladores, jogos e, principalmente atividades práticas. O material produzido foi aplicado no segundo semestre de 2017, em uma turma de 30 alunos. Esse trabalho foi norteado pelos pressupostos da pesquisa qualitativa e para se coletar os dados utilizaram-se questionários estruturados, diário de bordo e todo material produzido pelos alunos durante o desenvolvimento das atividades. A implementação da sequência didática proposta evidenciou a formação de um ambiente de aprendizagem diferente do tradicional, possibilitando aos alunos o aprendizado sobre o conteúdo de Luz e Cores. Os dados coletados permitem ainda, inferir que o material produzido possui grande potencial pedagógico para o ensino de Física, pois permitiu a participação ativa dos alunos em todas as etapas propostas e, o mais importante, apresentaram indícios de uma aprendizagem referente aos conteúdos conceituais abordados na sequência. Isso foi possível graças ao nível de argumentação que passaram a ter após a conclusão do trabalho, bem como as respostas apresentadas na última atividade da sequência didática (jogo).
Palavras-chave: Pluralidade Metodológica. Sequência Didática. Óptica. Luz e Cores.
Mourão, 2018.
ABSTRACT
This study aimed to elaborate and investigate the pedagogical potential of a didactic sequence for teaching the theme Light and Colors in a high school third year class of the course Technical in computing in a federal public institution located in Campo Mourão, a city in the Northeast of Paraná state. The developed didactic sequence consisted in different teaching resources such as videos, simulators, games, mainly in practical activities. The material was produced and applied to a class of 30 students in the second semester of 2017. This work was supported by the approach of qualitative theory. For data collecting it was used structured questionnaires, field notes and didactical material produced by the students during the execution of the activities. The implementation of the didactic sequence pointed out a development of a learning context different from the traditional one, once it enabled students to learn about Light and Colors contents. The collect data allow us to infer that the developed resources might be considered a potential pedagogical material for Physics teaching since it enabled students ’effective participation during all steps, and the most important, it improved the learning about subjects taught subsequently. It was possible to notice due to students` level of argumentation after the work had been concluded as well as their answers in the last activity of the didactic sequence (game).
Figura 1 – Faixa de ondas eletromagnéticas correspondente à luz visível entre
400nm e 700 nm (nm = nanômetro = 10-9 m) ... 35
Figura 2 – Corte lateral do olho humano e a distribuição dos cones e bastonetes na retina ... .35
Figura 3 – Representação dos sistemas RGB, CMYK e Visível. ... 37
Figura 4 – Objetos apresentando diferentes cores sob determinada cor de luz ... 38
Figura 5 – Propagação na direção do movimento da onda sonora longitudinal ... 41
Figura 6 – Ondas Transversais ... 42
Figura 7 – Imagens dos alunos realizando a atividade caixa das cores ... 54
Figura 8 – Imagens resultantes da Implementação do produto educacional ... 57
Figura 9 – Imagens registradas pelos Alunos ... 60
Figura 10 – Alunos construindo e utilizando o espectroscópio ... 62
Figura 11 – Imagem dos espectros registrados pelos alunos para as diferentes fontes de luz ... 63
Figura 12 – Imagem do registro dos alunos jogando ... 64
Quadro 1 – Composição das cores de acordo com a pigmentação da luz ... 37
Quadro 2 – Representação do Sistema aditivo de luz ... 38
1 INTRODUÇÃO ... 12
2 TEORIA SÓCIO-HISTÓRICA DE LEV VYGOTSKY ... 16
3 RECURSOS DIDÁTICOS PARA O ENSINO DE FÍSICA ... 20
3.1 ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA ... 20
3.2 JOGOS NO ENSINO DE FÍSICA ... 22
3.3 TECNOLOGIAS NO ENSINO DE FÍSICA ... 26
4 UMA INTRODUÇÃO AO ESTUDO DO TEMA LUZ E CORES ... 30
4.1 BUSCANDO COMPREENDER A NATUREZA DA LUZ ... 39
5 ENCAMINHAMENTO METODOLÓGICO ... 43
5.1 CARACTERIZAÇÃO DO TRABALHO ... 43
5.2 COLETA DE DADOS ... 44
5.3 SEQUÊNCIA DIDÁTICA ... 44
5.4 ESTRUTURA DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA ... 46
5.4.1Proposta Didática ... 48
5.4.2 Objetivos Da Sequência Didática ... 48
5.4.3Organização Da Sequência ... 48
5.4.4 O Papel Do Professor Nessa Proposta ... 49
5.4.5Avaliação ... 50
6 RELATO DE EXPERIÊNCIAS ... 51
6.1APLICAÇÃO DO PRODUTO EDUCACIONAL ... 51
6.2 AÇÕES DESENVOLVIDAS E ANÁLISE ... 51
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 69
REFERÊNCIAS ... 71
1 INTRODUÇÃO
É do conhecimento de parte da sociedade que o modelo de educação tradicional e diretivo, aquele em que o professor domina o processo decisório e apenas transmite ao aluno o conteúdo pronto e acabado, está ultrapassado e vem sido revisto dentro do âmbito escolar.
Werneck (1999), corrobora que os métodos “atuais” de ensino continuam resgatando velhas e desgastadas fórmulas pedagógicas que estão cada vez menos atraentes para os jovens, que querem questionar, atuar, não conseguem ficar horas a fio sentados ouvindo uma aula meramente expositiva e estão em busca de uma participação mais ativa na construção de seu conhecimento.
Na abordagem Vygotskyana, o homem é visto como alguém que transforma e é transformado a partir das relações que constrói ao longo da vida, de acordo com o meio social e a cultura em que está inserido. Sendo assim, o indivíduo é um ser ativo e age diretamente sobre o meio, o que propicia que ele produza o conhecimento não como um mero absorvedor e contemplador do real “e nem o portador de verdades oriundas de um plano ideal; pelo contrário, é um sujeito ativo que em sua relação com o mundo, com o seu objeto de estudo, reconstrói (no seu pensamento) este mundo” (REGO, 1999, p.98).
A interação direta do aluno com o professor durante o processo de ensino aprendizagem proporciona ao educador conhecer a realidade a qual o aluno pertence e, assim, poder ajudá-lo a construir o conhecimento de forma que o mesmo faça sentido dentro do contexto em que está inserido.
Neste sentido, o professor deve agir como mediador e promover ligação entre os conhecimentos prévios dos estudantes e o conhecimento científico, promovendo assim a aprendizagem significativa, que ocorre quando uma nova ideia interage com conhecimentos já existentes na estrutura cognitiva do aprendiz, ocasionando assim a reformulação e a sistematização de conteúdos e conceitos.
Quando a disciplina de estudo é vista pelos discentes como vilã e pouco atrativa, como é o caso da Física, objeto do presente estudo, o professor precisa encontrar mecanismos que tornem o estudo mais interessante e motivador, pois só assim garantirá uma aprendizagem significativa.
Muitas vezes, o desinteresse dos alunos pela aprendizagem ocorre porque o ensino é baseado em aulas meramente expositivas e os conteúdos são transmitidos de forma oral e/ou escrita, enquanto o aluno possui apenas um papel passivo nesse processo. Dessa forma, torna-se mero realizador de cálculos matemáticos e incapaz de entender sua relação com o mundo, o universo e o porquê da ocorrência de fenômenos físicos naturais. Assim, “criam-se poucos espaços para a reflexão referentes aos problemas existentes na natureza e muito menos a verificação e a aprendizagem de fenômenos existentes no planeta” (SCORSATTO, 2012, p.01).
O oferecimento ao aluno de oportunidades de vivenciar um universo interativo que perpassa o plano teórico apresentado pelo professor em sala de aula é uma forma de conduzi-lo a participar de seu processo de aprendizagem, saindo de uma postura passiva e começando a perceber e agir sobre seu objeto de estudo (ZUANON E SILVA, p. 7, 2007). Para tanto, se faz necessário a utilização de diferentes métodos e a ruptura com procedimentos tradicionais.
Dessa forma, diferentes recursos didáticos, como é o caso das atividades experimentais, devem ser utilizados como forma de enriquecer a teoria e a prática, a fim de que a mesma permita ao aluno “relacionar, comparar, inferir, argumentar, mediante uma reestruturação mais compreensiva, coerente e aberta às complexidades das articulações de ideias, os dados, os fatos, as percepções e conceitos” (LONGHINI, 2009, p.14).
As atividades experimentais favorecem a troca de informações entre os próprios alunos e também entre aluno e professor e relacionam os conteúdos às vivências cotidianas dos estudantes, oportunizando assim, que o estudo seja mais interessante e motivador e que haja o rompimento do “tabu” de que a disciplina de Física é incompreensível.
No entanto, embora os professores estejam cientes de que tais recursos podem auxiliar na construção do conhecimento dos alunos, muitas vezes eles optam por continuar transmitindo os conteúdos de forma tradicional, e a adoção do uso desses recursos didáticos por parte da maioria dos docentes das escolas públicas acaba se tornando raro e, quando acontece, não apresenta uma metodologia definida.
Vale ressaltar que a experimentação é um recurso didático de uso extremamente importante no ensino de Ciências, como a Física e a Química; no entanto, ao propor a realização desse tipo de atividade, é fundamental que o
professor saiba distinguir os diferentes objetivos da experimentação para o ensino de Ciências, evitando assim que os resultados encontrados sejam desanimadores. Além disso, o docente deve assumir uma postura questionadora, permitindo que os alunos explicitem suas ideias, privilegiando o confronto entre as concepções prévias dos estudantes e a concepção científica, o que facilita a formação de conceitos científicos.
Nesse contexto, para que as Atividades Experimentais contribuam de fato no processo de ensino, é preciso que o professor planeje a atividade após ter feito um estudo teórico, pois “a ideia ingênua de que devemos ir para o laboratório com a mente vazia ou que os experimentos falam por si é um mito científico” (SILVA e MARTINS, 2003, p.57).
Baseados nessas constatações, formamos a convicção de que “são de natureza pedagógica os obstáculos que efetivamente dificultam e desestimulam o emprego de atividades experimentais, independentemente das dificuldades estruturais ou do despreparo dos professores” (GASPAR, 2014, p.9).
De acordo com estudos realizados, alguns professores relatam que durante o ano letivo acabam não ofertando atividades experimentais e, quando as realizam, apresentam dificuldades em encontrar uma forma correta para avaliarem seus alunos; atribuindo, assim, uma nota qualquer a eles. Dessa forma, preferem basear suas aulas no uso do livro didático e na resolução de exercícios por julgarem ser mais fácil a condução das atividades.
Considerando que as atividades experimentais são indispensáveis no ensino da Física e que muitos professores não se sentem preparados para inseri-las em suas aulas de forma significativa, o presente trabalho tem por objetivo elaborar e validar uma sequência didática para o ensino do tema Luz e Cores - que abranja o ensino da Física a partir de atividades experimentais -, em uma turma de 30 alunos, da terceira série do curso Técnico Integrado em Informática, de uma escola pública Federal de Campo Mourão – PR, cuja faixa etária está compreendida entre 16 e 17 anos. Pretende-se ainda com este trabalho investigar de que maneira esta metodologia de abordagem pode influenciar ou contribuir para o aprendizado de Física, nas aulas estabelecidas no currículo da escola.
O estudo será realizado durante as aulas de Física no período matutino, e o desenvolvimento do projeto poderá ser em sala de aula, no laboratório, ou qualquer outro espaço físico apropriado, ficando a cargo do professor identificar em qual
momento do estudo do conteúdo o experimento investigativo contribuirá de uma melhor forma com a aprendizagem.
Quanto à escolha do tema e a forma de abordagem do mesmo, ambas justificam-se por acreditar que além do conteúdo a ser trabalhado estar muito presente no cotidiano dos alunos, abordá-lo através de atividades experimentais pode estimular não somente a sua participação e seu interesse nas aulas, como também o raciocínio, a pesquisa, a criatividade, bem como auxiliar os discentes na compreensão de conceitos, princípios e leis da Física, a fim de que desenvolvam habilidades que em uma aula tradicional, talvez, não aconteçam.
Espera-se que, com o planejamento adequado e o uso de atividades diversificadas propostas na sequência didática, seja possível aos alunos a apropriação do conhecimento de forma significativa, tendo em vista que a mesma aborda várias estratégias de ensino, uma vez que essa proposta pretende despertar no aluno o gosto pela Ciência e a curiosidade saciada na busca pela investigação. Entendemos que dessa forma os alunos poderão desenvolver as competências necessárias para resolver os problemas que surgirem no seu dia a dia.
A presente dissertação será composta de seis capítulos.
O primeiro, de caráter introdutório, tem por objetivo situar o leitor sobre a temática do trabalho e apresentar de forma sucinta como os capítulos serão desenvolvidos ao longo do presente estudo.
No capítulo 2, será apresentada a fundamentação teórica adotada para a construção da proposta da sequência didática, bem como para a interpretação dos dados obtidos com a implementação da proposta, e será pautada nas atividades investigativas, tendo como fio condutor a teoria construtivista de Lev Vygotsky.
O capítulo 3 descreverá os caminhos metodológicos desse trabalho de pesquisa, enquanto o 4, apresentará de forma detalhada como o produto educacional será desenvolvido.
O capítulo 5, apresentará os resultados e as discussões da implementação do produto educacional.
O capítulo 6, apresentará as considerações finais e buscará pontuar os resultados observados durante a pesquisa.
2 TEORIA SÓCIO-HISTÓRICA DE LEV VYGOTSKY
A teoria sócio-histórica de Lev Vygotsky (1896-1934) teve início no final da revolução russa e é embasada no pensamento de Karl Marx. Ela parte do pressuposto de que “tudo é histórico, fruto de um processo, e que são muitas as mudanças na sociedade e na vida material que modificam a natureza humana em sua consciência e comportamento” (MARX apud COELHO e PISONI, 2012, p.145), e apoia-se na concepção de que o sujeito é ativo e que elabora os seus conhecimentos a partir de um processo de mediação. Além disso, defende que “a verdadeira trajetória de desenvolvimento do pensamento não vai no sentido do pensamento individual para o socializado, mas do pensamento socializado para o individual” (VYGOTSKY, 1989 apud SOUZA, 2011, p.01).
A criança nasce inserida num meio social, que é a família, e é nela que estabelece as primeiras interações com os outros sujeitos. Essas interações auxiliam a construção do conhecimento, pois o indivíduo, pouco a pouco, vai apropriando-se do saber da comunidade a qual pertence.
Na abordagem vygotskyana, o homem transforma e é transformado a partir das relações que acontecem em uma determinada cultura. O que ocorre não é “uma somatória entre fatores inatos e adquiridos e sim uma interação dialética que se dá, desde o nascimento, entre o ser humano e o meio social e cultural em que se insere” (NEVES e DAMIANI, 2006, p.7). Nessa perspectiva, é possível constatar que, para Vygostsky:
[...] o desenvolvimento humano é compreendido não como a decorrência de fatores isolados que amadurecem, nem tampouco de fatores ambientais que agem sobre o organismo controlando seu comportamento, mas sim como produto de trocas recíprocas, que se estabelecem durante toda a vida, entre indivíduo e meio, cada aspecto influindo sobre o outro (NEVES e DAMIANI, 2006, p.7).
Para Vygotsky (1982), o sujeito é ativo e age sobre o meio. Para ele, não “há natureza humana”. Somos primeiro sociais e depois nos individualizamos.
Em síntese, nessa abordagem, o sujeito produtor do conhecimento não é um mero receptáculo que absorve e contempla o real e nem o portador de verdades oriundas de um plano ideal; pelo contrário, é um sujeito ativo que em sua relação com o mundo, com o seu objeto de estudo, reconstrói (no seu pensamento) este
mundo. O conhecimento envolve sempre um fazer, um atuar do homem (REGO, 2002, p.08).
Vygotsky (1989), em sua teoria sócio-interacionista, desenvolve a visão de que todos constroem seus pensamentos baseados no que apreendem externamente e reconstroem internamente. A este processo relaciona-se uma lei, a qual denominou de dupla estimulação: tudo que se internaliza no indivíduo existe anteriormente no âmbito social. Isso também ocorre quando a criança inicia sua vida escolar.
Para Vygotsky (apud GASPAR, 2014), o contexto social influi na aprendizagem mais que as atitudes e as crenças; tem uma profunda influência em como se pensa e no que se pensa. O contexto faz parte do processo de desenvolvimento e, portanto, molda os processos cognitivos. O contexto social deve ser considerado em diversos níveis: o nível interativo imediato, constituído pelos indivíduos com quem a criança interage nesses momentos; o nível estrutural, constituído pelas estruturas sociais que influem na criança, tais como a família e a escola; o nível cultural ou social geral, constituído pela sociedade de modo geral, como a linguagem, o sistema numérico e a tecnologia (GASPAR, 2014).
A aprendizagem escolar introduz elementos novos no desenvolvimento da criança. De acordo com Vygotsky, existem dois tipos de desenvolvimento: o real – que diz respeito às conquistas e capacidades ou funções que a criança realiza sozinha, sem auxílio do outro; e o potencial – que se refere aquilo que a criança pode realizar com auxílio de outro sujeito. A distância entre esses dois níveis de desenvolvimentos chamamos de zona de desenvolvimento potencial ou proximal. “Aquilo que é zona de desenvolvimento proximal (ZDP) hoje será o nível de desenvolvimento real amanhã – ou seja, aquilo que uma criança pode fazer com assistência hoje, ela será capaz de fazer sozinha amanhã” (VIGOTSKY, 1984, p.98).
É na ZDP que deve atuar o educador, procurando colaborar para a viabilização de processos que estão amadurecendo nos alunos. Assim, não basta submeter o aluno a condições ideais de estudo e esperar que ele faça seu próprio caminho; o educador deve procurar intervir sempre que necessário à elevação da qualidade da aprendizagem (SOUZA, 2011, p.02).
Sendo assim, o professor deve agir como mediador do conhecimento, auxiliando o aluno a alcançar o desenvolvimento real, ou seja, deve ajudar o
estudante a transformar os conceitos cotidianos em científicos, proporcionando à criança um conhecimento sistemático de algo que não está associado a sua vivência direta.
Um indivíduo constrói relações a partir de situações que vivencia interagindo com o meio e com outros indivíduos. A interação com o meio se dá nas situações em que um indivíduo tenha a possibilidade de manipular fisicamente objetos, agir sobre os materiais que dispõe para observar e refletir sobre as respostas que obtém a partir dessas ações (SCHROEDER, 2007, p.02).
Essa relação de interação, defendida por muitos autores, deve ser possibilitada pelo professor. Batista (2016); Carvalho (1999); corroboram que é necessário oferecer ao aluno um ensino visando formar um cidadão apto a viver e conviver em meio à sociedade, interagindo deste modo, com o ambiente em que está inserido. Para que este ensino aconteça, alguns autores, como Gaspar (2009), Araújo e Abib (2003), sugerem a utilização de atividades experimentais, com a finalidade de estimular o aluno e favorecendo assim sua aprendizagem, sendo, portanto, considerada como um recurso capaz de auxiliar na compreensão de conceitos, princípios e leis da Física.
Esse tipo de atividade, se for utilizada de forma correta, favorece a troca de informações entre os próprios alunos e também entre aluno e professor e vinculam os conteúdos às vivências cotidianas dos estudantes, oportunizando assim, que o estudo seja mais interessante e motivador.
Nas obras de Vygotsky (1989, 1999), também se verificam elementos que contribuem para fundamentar a utilização das atividades experimentais no ensino de Física, pois a relação entre aprendizado e desenvolvimento na perspectiva sócio-interacionista, menciona que “o desenvolvimento e a aprendizagem estão relacionados desde o momento que o indivíduo nasce, sendo a aprendizagem resultante do desenvolvimento e que este não ocorre sem o primeiro” (ROSA, 2003, p.17).
No processo de interação e atividade em colaboração com os outros, ocorre a apropriação dos valores da cultura material e espiritual. Se a cultura representa para cada sujeito um momento histórico determinado, a formação pessoal específica responde às características históricas e socialmente condicionadas.
[...] a realização de uma atividade experimental por um grupo de alunos sobre determinado conteúdo só possibilita a aprendizagem desse conteúdo se esse grupo contar com a colaboração de alguém que domine esse conteúdo e oriente a realização dessa atividade em todas as suas etapas: a exposição de seus objetivos e de seus fundamentos teóricos, [...], a adoção dos procedimentos experimentais, a realização das medidas, análise de dados, a obtenção de resultados e a apresentação das conclusões.
Dessa forma, o papel do professor é o de despertar vários processos internos no discente, considerando, em um primeiro momento, o seu conhecimento de mundo para, em seguida, detalhar conceitos, enriquecer a aprendizagem e promover o amadurecimento psíquico do indivíduo.
3 RECURSOS DIDÁTICOS PARA O ENSINO DE FÍSICA
3.1 ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA
A análise do papel das atividades experimentais, desenvolvida amplamente nas últimas décadas, revela que há uma variedade significativa de possibilidades e tendências de uso dessa estratégia de ensino de Física, de modo que essas atividades podem ser concebidas desde situações que focalizam a mera verificação de leis e teorias até situações que privilegiam as condições para os alunos refletirem e reverem suas ideias a respeito dos fenômenos e conceitos abordados. Essa prática possibilita aos alunos um nível de aprendizado que lhes permite efetuar uma reestruturação de seus modelos explicativos dos fenômenos.
Tendo em vista as dificuldades encontradas por alguns alunos em entender as leis da Física a partir de exposições teóricas, torna-se necessário que o professor busque novas metodologias de ensino visando motivá-los a participar de forma ativa nas aulas. Dessa forma, o uso de atividades experimentais constitui-se como um recurso extremamente importante no ensino de Ciências, como a Física e a Química.
De acordo com Pereira e Fusinato (2015), nem sempre os resultados encontrados na literatura sobre a utilização da experimentação no ensino são animadores e uma das explicações se deve à falta de distinção dos objetivos propostos pelos professores. Ao trabalhar com esse tipo de atividade, é importante distinguir os diferentes objetivos da experimentação para a Ciência e para o Ensino de Ciências. No caso da Ciência, é de produzir o conhecimento científico e tecnológico; enquanto que no ensino de Ciências, seus objetivos são de natureza pedagógica. Entretanto, no ensino de Ciências, a experimentação deve ser realizada para atingir objetivos pedagógicos claros para o professor como aprender sobre Ciências, aprender Ciência e fazer Ciência, como defende Hodson (1988, p.18).
De acordo com os autores Ferreira, Hartwing e o Oliveira (2010), Galiazzi et al (2001), quando se emprega a atividade experimental como recurso pedagógico, não se pode esquecer de realizar uma discussão sobre os conceitos científicos envolvidos, senão o experimento perde todo o seu caráter pedagógico.
Galiazzi e Gonçalves (2004), discorrem que a maneira como um professor apresenta um conteúdo influencia o aluno a gostar e aceitar (ou não) o que está sendo apresentado. Existem evidências de que não ocorre a motivação (apenas encantamento momentâneo) em muitas atividades realizadas pelos professores. Vários estudos relatam que a aula de laboratório com uma abordagem tradicional consiste basicamente na apresentação de um roteiro definido pelo professor, por meio de procedimentos detalhados para a realização do experimento. Nessa perspectiva, apesar dos estudantes realizarem as atividades experimentais, muitas vezes eles não raciocinam sobre os conceitos envolvidos e não entendem o motivo da realização de tais procedimentos. Esse tipo de aula tem contribuído para uma aprendizagem mecânica dos alunos.
Trabalhar atividade experimental numa perspectiva diferente da tradicional parte do pressuposto que o aluno traz concepções adquiridas pelo seu convívio cotidiano com diversos fenômenos e eventos. Uma forma de se trabalhar de maneira diferenciada com a atividade experimental é pensar a mesma numa abordagem investigativa.
São várias as formas de atividades experimentais investigativas, entretanto, Munford e Lima (2007), apontam que existem equívocos sobre o ensino de Ciências por investigação e, o principal deles, é acreditar que o Ensino de Ciências por investigação envolve necessariamente atividades práticas ou experimentais ou que se restringe a elas. Cabe salientar que muitas vezes uma atividade experimental não apresenta nenhum caráter investigativo ou que é possível que uma atividade teórica tenha aspectos investigativos. Eles afirmam que podem ser trabalhadas desde as formas mais “abertas” até outras em que o direcionamento do professor é maior.
Nesse sentido, Gaspar (2014), aponta que um dos equívocos é acreditar que o aluno por si só é capaz de construir conceitos que levaram muitos anos para serem descobertos. “Além disso, um dos grandes equívocos das pedagogias que se dizem construtivistas é desconsiderar o papel fundamental do professor, ou de um “sujeito” mais capaz”.
Segundo Borges (2002, p.303), “qualquer ação pedagógica só tem valor se tiver origem no aprendiz e se este tiver pleno controle das ações”.
Baseados nessas constatações, temos a convicção de que “são de natureza pedagógica os obstáculos que efetivamente dificultam e desestimulam o emprego de
atividades experimentais, independentemente das dificuldades estruturais ou do despreparo dos professores” (GASPAR, 2014, p. 9).
De acordo com Gaspar (2014), uma das bases pedagógicas para a utilização da experimentação no Ensino de Física se encontra na teoria de Vygostsky.
A psicologia de Vygotsky pondera a atividade do sujeito, e este não se concretiza a responder aos estímulos, mas usa sua atividade para transformá- lo por meio de instrumentos mediadores. É a cultura que proporciona as ferramentas necessárias para poder modificar o meio, constituída fundamentalmente por sinais ou símbolos, que atuam como mediadores das ações.
Segundo Vygotsky, os pseudoconceitos são uma forma dominante do pensamento da criança. Isso se deve a uma espécie de acomodação entre as estruturas genéticas que se desenvolvem no seu pensamento e as estruturas lógicas do pensamento que a criança recebe prontas por meio de sua interação com adultos (GASPAR, 2014, p. 117).
Com base nestes pressupostos gerais, são consideradas as particularidades de um processo educativo que promova o desenvolvimento e formação da personalidade.
Segundo Angotti (1991), se postula a utilização de metodologias baseadas no construtivismo como paradigma educativo, onde a ênfase está posta em “como aprender mais” do que em “o que aprender”. Propicia-se uma metodologia na qual se aprende cometendo erros e é a partir deles, que se faz e se refaz, se constrói e reconstrói, pois se trabalha com diversas personalidades que aprendem, conhecem e se comportam de maneira diferente.
3.2 JOGOS NO ENSINO DE FÍSICA
Segundo Vygotsky, o jogo é um instrumento e/ou um recurso sociocultural prazeroso por impulsionar o desenvolvimento mental da criança, já que facilita o desenvolvimento das funções superiores do entendimento - atenção ou memória voluntária -, de modo divertido e sem dificuldades. Através do jogo, a criança constrói sua aprendizagem e a sua própria realidade social e cultural jogando com outras crianças e amplia sua capacidade de compreender a realidade de seu meio social natural continuamente.
Em 1989, Vygotsky analisa o desenvolvimento evolutivo do jogo na Idade Infantil destacando duas fases significativas. A primeira delas, quando a criança tem de dois a três anos e ela joga com os objetos segundo o significado de seu meio social mais imediato. Nesta primeira fase, por sua vez, há dois níveis de desenvolvimento. No primeiro, elas aprendem ludicamente as funções reais que os objetos têm em seu meio sociocultural, tal e como o meio familiar lhe transmite. No segundo, aprendem a substituir simbolicamente as funções de tais objetos, ou seja, outorgam a função de um objeto a outro significativamente similar, libertando o pensamento dos objetos concretos. Elas aprendem, de acordo com a aquisição social da linguagem, a operar com significados. Um volume esférico, por exemplo, pode ser transformado em uma bola.
Em seguida, vem a segunda fase, que vai dos três aos seis anos, denominada a fase do "jogo sócio dramático". Nesta, as crianças despertam um interesse crescente pelo mundo dos adultos e o "constroem" imitativamente (representam). Desta maneira, avançam na superação de seu pensamento egocêntrico e produz-se um intercâmbio lúdico de papéis de caráter imitativo que, entre outras coisas, nos permite averiguar o tipo de vivências que lhes proporcionam as pessoas de sua relação próxima.
À medida que a criança cresce, o jogo dramático, a representação "teatral" e musical com caráter lúdico, poderá chegar a ser um excelente recurso psicopedagógico para o desenvolvimento de suas habilidades afetivas e comunicativas (FRIEDMANN, 2001).
O jogo é primordial no desenvolvimento da criança e amplia a chamada "zona de desenvolvimento proximal", pois serve para explorar, interpretar e ensinar diferentes tipos de papéis sociais, inclusive, expressar e regular as emoções. Ele propicia ao professor a possibilidade de:
[...] conhecer as limitações, sentimentos, emoções, conhecimentos e necessidades de cada aluno. Mas a utilização dos jogos, brinquedos e brincadeiras também pode despertar um lado negativo, um ponto pode ser considerado quando o professor não possui o entendimento de que com o lúdico, a criança aprende tão bem ou até melhor do que qualquer atividade tradicional limitada a livros e cadernos. O fato de estar numa brincadeira não representa um momento de lazer, e sim uma forma alternativa de aprender”. (SANTOS, 2008, p. 18).
Os jogos constituem imagens que facilitam o acesso e domínio do campo simbólico. A função simbólica desempenha nesta transição um papel crucial. Essa etapa representativa, com ou sem brinquedos (objetos) permite à criança repetir as ações agradáveis (ou desagradáveis) exercidas pelos adultos.
Kishimoto (1994), assinala que do mesmo modo que toda situação imaginária contém regras de conduta, todo tipo de jogo com regras contém uma situação imaginária. O jogo, com regras mais simples, termina imediatamente em uma situação imaginária no sentido de que fica regulado por normas, se descartam uma série de possibilidades de ação.
A transcendência do jogo, na vida da criança, reside no dinamismo que gera nos processos de desenvolvimento ao lhe permitir viver experiências extremas como a subordinação total à regra. Ao acatar as regras, aprende que se deve cumpri-las tal qual e como ficam estabelecidas. Gera-se assim o respeito à norma, como também a responsabilidade com o grupo. A criança está sempre acima de sua idade média, por cima de sua conduta diária.
Vygotsky atribui à primeira fase a prevalência de jogos que reproduzem em forma singela coisas ou acontecimentos reais. A segunda, inclinando-se já à idade pré-escolar, na qual se destaca ou sobressai o nível imaginativo do jogo (a criança joga com seu amigo invisível). Estes facilitam à criança a transição à aprendizagem que se realiza na sala de aula. Esta atividade é considerada como trabalho da criança.
Na etapa pré-escolar, a criança aprende a permanecer na sala de aula sem traumas, o problema é que quando ingressa na Educação Básica essa permanência se torna difícil porque o jogo ali desaparece por completo.
De acordo com SILVA & MORAIS, (2011), o jogo é um elemento primordial para facilitar a aprendizagem, pois um conjunto de atividades agradáveis, curtas, divertidas, com regras que fortalecem os valores como o respeito, tolerância grupal e intergrupal, responsabilidade, solidariedade, confiança em si mesmo, segurança, amor ao próximo, o companheirismo e o compartilhamento de ideias, conhecimentos, inquietudes, enfim, facilitam o esforço para internalizar os conhecimentos de maneira significativa, que mesmo inerentes a uma ou várias áreas favorecem o crescimento biológico, mental, emocional, individual e social dos participantes. Assim, a finalidade do jogo é propiciar um desenvolvimento integral
significativo na criança, enquanto no docente torna seu compromisso mais ameno, eficiente e eficaz.
Posto isso, é imprescindível destacar que os jogos, brincadeiras e brinquedos não devem ser utilizados em sala de aula ao acaso, mas sim de forma contextualizada, a fim de que os objetivos pedagógicos sejam alcançados. Ou seja, para fazer uso desses recursos didáticos, é necessário que o educador tenha objetivo e planejamento para que os resultados sejam positivos, levando o aluno a refletir sobre toda a ação do jogo e a ampliar sua capacidade de pensamento.
Quando o professor utiliza atividades lúdicas em sala de aula, é importante que tenha consciência de que não existe uma receita pronta, uma vez que “a atividade proposta estará envolvida com múltiplos fatores sociais, os quais irão variar de acordo com o grupo. Cabe então ao professor fazer adequação e modificação no que se pretende ensinar” (CHAGURI, 2010, p.02), analisar as possibilidades e adotar critérios para investigar o valor educacional das atividades que deseja trabalhar.
O professor deve ter em mente os objetivos que pretende atingir com a atividade lúdica que ele for inventar ou reelaborar, respeitando o nível em que o aluno se encontra o tempo de duração da atividade, para que sejam possíveis a ação, exploração e reelaboração (CHAGURI, 2010, p.02).
A mediação do professor deve ocorrer em momento oportuno, de forma que estimule a reflexão dos alunos e, consequentemente, a estruturação do conhecimento. Dessa forma, o estudante poderá, através do jogo, vivenciar, descobrir e criar regras, assimilando o conteúdo em que está sendo estudado.
Para isso, é necessário que o discente domine o conteúdo que está sendo trabalhado. Só assim ele poderá propor uma atividade lúdica com “objetivos além do simples gosto de brincar, ou seja, ele poderá estimular o cognitivo de acordo com seu objetivo, fazendo com que o aluno possa respeitar limites, socializar, explorar sua criatividade interagindo e aprendendo a pensar”. (CHAGURI, 2010, p.03).
Os jogos didáticos, individuais ou grupais, no ensino de física, permitem abordar os conteúdos próprios de cada unidade didática, bem como atender àqueles alunos que apresentem dificuldades na aprendizagem. O professor deve fixar o nível de dificuldade em função das capacidades e atitudes dos estudantes.
Os jogos grupais permitem organizar os alunos com diferentes níveis educativos, fomentando o trabalho cooperativo com a participação de alunos monitores: A aprendizagem cooperativa é o uso instrutivo de grupos pequenos para que os estudantes trabalhem juntos e aproveitem ao máximo a aprendizagem própria e o que se produz na interrelação (GODOY e CUNHA, 1997).
A meta requer planejamento, habilidades e conhecimento dos efeitos da dinâmica de grupo e refere-se a uma série de estratégias instrucionais que incluem a interação cooperativa de estudante a estudante, sobre algum tema, como uma parte integral do processo de aprendizagem (GUERRA et al., 2001).
Embora o ensino deva ser individualizado, no sentido de permitir a cada aluno trabalhar com independência e a seu próprio ritmo, é necessário promover a colaboração e o trabalho em equipe através de jogos didáticos, experimentos na sala de aulas ou laboratório, diversos tipos de atividades, pois tais ações permitem estabelecer melhores relações com os alunos que aprendem mais. Assim, sentem-se mais motivados, aumentam sua autoestima e aprendem habilidades sociais mais efetivas ao estudar, competências essas quem devem estar desenvolvidas num jovem ao finalizar o ensino obrigatório.
Através desta metodologia, é possível que os alunos adquiram essas competências de forma divertida, tanto na comunicação linguística quanto na matemática, no conhecimento e na interação com o mundo físico, além do tratamento da informação, competência digital; social e cidadã, cultural e artística; competência para aprender a aprender, ter autonomia e iniciativa pessoal.
3.3 TECNOLOGIAS NO ENSINO DE FÍSICA
Uma das características do momento em que estamos vivendo diz respeito às constantes mudanças - tecnológica, econômica, política, social - e, em especial, a crescente expansão na área da informática, que faz parte do dia a dia das nossas crianças e jovens em idade escolar. Logo, perguntamos dentro da educação quais os objetivos que desejamos alcançar no Ensino das disciplinas do currículo, em especial sobre a Física, no trato aos alunos que não serão profissionais ou pesquisadores científicos nesta área. Considerando, que diante das inovações tecnológicas, o uso dos smartphone, tablet, notebook ou qualquer outro recurso
devem estar voltados em benefício da educação, de modo dinâmico para despertar o interesse dos educandos pelos conteúdos a serem aprendidos.
Em experiências atuais com a utilização das novas tecnologias no ensino de Física, o aluno tem sido colocado no centro do processo de ensino- aprendizagem enquanto o professor possui o papel de mediador, ou seja, tem a função de orientar os alunos de modo que estes sejam corresponsáveis por sua própria aprendizagem. Existem inúmeras mídias e ferramentas tecnológicas que podem auxiliar os educadores a mediar o processo de ensino aprendizagem. No entanto, estar capacitado para o uso desses instrumentos não é uma tarefa simples e, nesse viés, Godói (2012, p. 56) ressalta:
Ainda não conseguimos desenvolver de forma massiva metodologia para que os professores possam fazer uso dessa ampla gama de tecnologias da informação e comunicação, que poderiam ser úteis no ambiente educacional. O desafio é mundial. Mas pode ser ainda mais severo no Brasil, devido a eventuais lacunas na formação e atualização de professores e a limitações de acesso à internet. Problema que afeta docentes e estudantes.
Nesse sentido, há uma crescente demanda por professores capacitados em cursos que utilizam tecnologias, e, portanto, cabe-nos apresentar a clara definição das Novas Tecnologias de Informação e Comunicação, bem como relatar experiências que demonstrem seu uso de forma pedagogicamente eficiente e que sirvam de exemplo para potencializar o processo de ensino e aprendizagem. Professores e alunos devem assumir o papel de principais personagens e usar criatividade, raciocínio e atitudes ativas para a produção do conhecimento, forma pela qual o aluno estará se preparando para o mercado de trabalho e para a vida.
Desta forma, ainda que o professor mantenha o foco em seu aluno, orientando a aprendizagem, é preciso fazer com que as novas ferramentas de fato auxiliem o ensino na produção de conhecimento em sala de aula, pois o saber não está mais estanque. Por meio das redes, os estudantes buscam o que não encontram em sala de aula.
Ao mesmo tempo em que se constroem mudanças, há a necessidade de compartilhar os desafios que permeiam essa jornada virtual, visto que tais mudanças tecnológicas ocorrem com uma rapidez surpreendente, não sendo acompanhado pela geração de docentes atuais, os nãos nativos digitais.
Serrano & Engel (2012), afirmam que a inserção dos computadores em sala de aula é uma nova forma de aprendizagem para o Ensino das Ciências básicas, como a Física, possibilitando a aproximação dos alunos. As tecnologias da informação (TICs) são recursos didáticos (como laboratórios virtuais e simuladores), que oferecem a possibilidade de trabalhar em um ambiente de ensino e investigação, com atividades práticas de baixo custo, às quais os alunos não teriam acesso de outro modo, e que, além disso, podem ser reproduzidas quantas vezes forem necessárias até que haja, de fato, a apropriação dos conceitos.
O uso de programas de aplicação instiga o interesse dos estudantes, pois permite aos mesmos “aprender fazendo”. Utilizando estes complementos virtuais, espera-se que os estudantes despertem o interesse pela aprendizagem abrindo novas opções de ensino e revertendo a ideia de que as Ciências básicas como a Física “são difíceis”, podendo aprendê-las com motivação (HECKLER SARAIVA & OLIVEIRA FILHO, 2007).
A simulação é uma ferramenta poderosa para a tomada de decisões, já que permite o estudo, análise e avaliação de situações que de outro modo não seriam possíveis de trabalhar. São indispensáveis para os engenheiros, projetistas, analistas, administradores e diretores para a resolução dos problemas em estudo. (VALENTE, 2008).
Uma simulação é um conjunto de equações matemáticas que modelam em forma ideal situações do mundo real, seja por sua dificuldade para experimentar ou compreender um fenômeno. A tecnologia proporciona as ferramentas e métodos para que o ambiente de simulação se transforme em um ambiente onde podem conviver vídeos, animações, gráficos interativos, áudio, narrações, etc (TORRES, MAZZONI & ALVES, 2002).
As possibilidades dos laboratórios virtuais e as simulações fazem parte do cotidiano com o uso da Internet através da tele imersão. Este meio permite que pessoas que se encontram em pontos distantes possam submergir-se em contextos virtuais através de dispositivos ópticos, manipular dados, e compartilhar simulações e experiências como se estivessem juntas. Isso confirma o que já dizia (BARRETO, 1997).
Ao fazer uso dos simuladores é imprescindível que professores e alunos estejam conscientes de que as situações simuladas dizem respeito a um modelo simplificado da realidade ou do fenômeno em estudo, e que o uso das novas
tecnologias no ensino deve ser visto como uma ferramenta auxiliar, que deve ser aliado aos demais recursos disponíveis para facilitar o processo de ensino/aprendizagem.
Em relação à disciplina de Física, o uso de simuladores virtuais pode oportunizar uma melhor aprendizagem dos conteúdos, permitindo ao usuário a alteração com grande facilidade e agilidade dos conceitos e fenômenos físicos envolvidos na simulação. Assim, é possível que os estudantes se tornem mais ativos no processo ensino aprendizagem. Ao construir e explorar, por exemplo, um circuito elétrico no simulador virtual, o estudante pode estabelecer um diálogo com o conteúdo abordado, com seus colegas e com o professor.
A partir da simulação, os alunos são capazes de perceber, por exemplo, como as grandezas físicas se relacionam naquele fenômeno físico, e ainda mais, visualizam modelos físicos como o campo elétrico, a resistência elétrica e a intensidade da corrente elétrica em um condutor, entre outros.
4 UMA INTRODUÇÃO AO ESTUDO DO TEMA LUZ E CORES
Existem muitas teorias a respeito das cores, datadas de muitos séculos, por meio de diferentes conceitos, desde os filósofos gregos, Platão e Aristóteles.
De acordo com Guimarães (2000, p.10), Platão entende a cor como uma “sensação formada pela união entre as chamas emanadas pelos corpos e o fogo da vista”, já Aristóteles, segundo Guimarães (2000), entende a cor como uma propriedade dos corpos geradas a partir da interação da luz branca com a obscuridade.
Pedrosa, em seu livro “O universo da cor” (2006), afirma que um dos precursores no estudo sobre as cores é Leon Battista Alberti (1402-1472), quando já no Renascimento define o vermelho (cor do fogo), o verde (cor da água), o azul (cor do ar) e o cinza (cor da terra). Como as cores básicas dão origem a todas as outras, o cinza é uma mistura do branco e do preto e não é uma cor.
Diz ainda, que Leonardo da Vinci (1452-1519) é o primeiro a criar uma teoria das cores em seu Tratado de Pintura, demonstrando que a composição da luz branca é a potência receptiva de todas as cores. As cores básicas são: amarelo, verde, azul e vermelho e o branco é a síntese de todas elas, enquanto o preto é a ausência de luz. Portanto, suas quatro cores simples são as que compõem tríades primárias de cores - Luz e Cores - pigmento. Simultaneamente, as luzes coloridas e cores-pigmento, as quatro cores simples são exatamente as que compõem as duas tríades primárias de cores - luz: vermelho, verde e azul e de cores - pigmento : vermelho , amarelo e azul ( PEDROSA, 2006, p.72).
Então, no século XVI, há um embate entre as escolas de arte a respeito da importância da cor e do desenho na pintura. “Dolce e Lomazzo [séc. XVI], representando respectivamente a escola veneziana e a lombarda, defendiam que a arte da cor era mais importante do que a exatidão do desenho. É a cor, diziam eles, que torna os objetos como que dotados de alma e de vida, é ela que permite pintar a carne, representar o movimento, criar a ilusão do vivo; é ela, enfim, que está na origem do prazer que o espectador sente diante de um quadro” (LICHTENSTEIN, 2006, p.11).
Depois surge Galileo Galilei (1564-1642), afirmando que as sensações não existem fora dos sentidos humanos, o que fortalece o conceito de René Descartes (1596-1650) ao definir cor, como uma sensação.
Em 1704, o livro “Óptica”, de Isaac Newton (1642-1727), propõe uma nova compreensão sobre cor ao defender as propriedades da combinação dos raios absorvidos e dos refletidos pelos corpos na composição da cor sob uma determinada iluminação. Dessa forma, em 1708, os pintores reconhecem a existência das cores natural ou verdadeira, e a artificial ou pintada, sendo que a natural, abrange a verdadeira cor do objeto, a cor refletida e a cor da luz incidente.
Em 1810, estudos realizados por Johann Wolfgang Von Goethe (1749- 1832), propõe uma explicação para a questão das cores complementares e das sombras cromáticas. Ao contrário de Newton, Goethe defende a uniformidade da luz branca, dizendo que ela deve ser misturada ao escuro, através dos meios, para que se obtenham as cores. Para ele, a tríade primária de cores-luz é formada pelo verde, o vermelho e o violeta. Para Newton, toda cor é um efeito de luzes compostas, enquanto para Goethe, a cor deve ser determinada do ponto de vista empírico, ou seja, do ponto de vista das sensações em sua realidade psicológica, fisiológica e estética (LICHTENSTEIN, 2006, p.72).
Arthur Schopenhauer (1788-1860), inicia seus estudos sobre as cores a convite de Goethe, mas discorda de seu mestre e define cor como um “fenômeno da percepção e da cognição, onde o mundo sensível é a nossa representação” (GUIMARÃES, 2000, p.10).
O pintor alemão Paul Klee (1879-1940), trata das dimensões tonais e calóricas da cor, dizendo que a conjugação entre as duas é que cria as dimensões e os volumes, além do movimento e do contra movimento (KLEE, 2007).
De acordo com PEDROSA (2006), o físico britânico James Clerk Maxwell (1831-1879), um dos fundadores da teoria tri cromática, aplicando o enunciado de seus princípios, reproduz pelo método de seleção de cores, pela primeira vez, uma imagem colorida por síntese aditiva através de fotografias com três filtros coloridos: vermelho, verde e azul.
Com base neste princípio é que se desenvolvem a indústria gráfica do século XX, a fotografia em cores, o cinema e a televisão, desencadeando assim, o atual império da virtualidade.
A partir disso por meio do livro “Psicodinâmcia das Cores” (2006), a cor é como uma onda luminosa que atravessa nossos olhos e atinge nosso cérebro, produzindo, então, uma sensação visual.
De acordo com PEDROSA (2006), as cores-luz são aquelas que provêm de uma fonte luminosa direta e são mais estudadas pela Física. Sua tríade primária é composta pelo vermelho, pelo verde e pelo azul-violetado e sua tríade secundária, pelo magenta, pelo amarelo e pelo ciano. A mistura proporcional de suas cores primárias produz o branco por síntese aditiva.
Cores-pigmento opacas são as cores das superfícies de determinadas matérias químicas. Sua tríade primária é composta pelo vermelho, amarelo e azul, cores que produzem em mistura proporcional cinza neutro escuro, ou preto, por síntese subtrativa.
Cores-pigmento transparentes são também cores de superfície; segundo PEDROSA (2006), produzidas pela propriedade de alguns corpos físicos de filtrar os raios luminosos incidentes. Podem ser observadas em aquarelas, películas fotográficas e processos de impressão gráfica. Suas cores primárias são: ciano (também chamado azul esverdeado), magenta (ou vermelho- magenta) e amarelo. Cada uma dessas cores reflete dois terços do espectro e absorve um terço. A mescla das três cores básicas, por síntese subtrativa, produz o preto.
A base inicial da síntese subtrativa é o branco refletido pela tonalidade de ondas luminosas que incidem sobre a superfície de um objeto. Cada cor básica subtrativa subtrai à reflexão um terço do espectro. A mescla de duas cores básicas subtrativas como já vem, forma outra cor. A mescla das três cores básicas subtrativas (amarelo, vermelho-magenta e azul-esverdeado) produz o preto (FARINA (1999) PEREZ; BASTOS, 2006, p.81).
Têm-se, então, no que se referem à cor, três características específicas sob as quais se define qualquer sensação em relação a ela: tom, saturação e luminosidade.
A padronização tri cromática foi oficializada no início do século XX para superar a insuficiência vocabular de todos os idiomas na designação das cores e facilitar o intercâmbio internacional de corantes químicos e instrumentos eletrônicos de criação e manipulação de cores. A Agfa e a Kodak criaram o nome magenta para denominar a púrpuro primário e o cyan (ou ciano) para o azul-esverdeado.
Mas para o indivíduo enxergar algo, é necessário que haja luz, o que torna a natureza tonal do objeto seu mais importante elemento. Os demais elementos
visuais, tais como linha, cor, forma, direção, textura, escala, dimensão, movimento, se tornam secundários e também nos são revelados por meio da luz.
Como se pode perceber, a cor é uma sensação provocada pela luz no sentido da visão, ou seja, como diz Israel PEDROSA (2006), "a cor não tem existência material". Ele também explica, por meio dos conceitos da Óptica, que quando a luz chega à retina ela é decomposta nas cores-luz primárias para serem processadas as sensações cromáticas.
A princípio, toda cor é fisiológica, tornando a sensação subjetiva. Porém, o ato perceptivo não depende apenas, como nos indica PEDROSA (2006), dos conhecimentos trazidos pela Física, pela Fisiologia ou pela Psicologia, já que ele depende, também, da bagagem que o indivíduo traz consigo. Assim, esta qualidade perceptiva que transforma “olhar” em “ver” continua sendo patrimônio daqueles que exercitam continuamente seu olhar. Nesse sentido, o processo de percepção da cor envolve uma tomada de consciência da realidade e pressupõe uma bagagem cultural, histórica.
Kandinsky (2000), (apud FARINA; PEREZ; BASTOS, 2006, p.13), afirma: “A cor é o toque, o olho, o martelo que faz vibrar a alma, instrumento de mil cordas”
A partir da Renascença, a cor passa a ser um elemento individualizado nos séculos XVII e XVIII, e, buscando sofisticação acompanha a forma dos objetos. Utiliza-se o violeta, o azul-claro, a púrpura e o dourado como detalhe final da peça artística.
O Barroco, de acordo com FARINA, PEREZ e BASTOS (2006), dá um caráter dinâmico à cor, enquanto o Romantismo procura as mais tranquilas e espirituais para representar a paisagem.
No século XIX, a cor é o elemento que deve despertar a sensibilidade do espectador, especialmente quando são representados objetos ou fenômenos naturais. O impressionismo é um dos movimentos artísticos que mais trabalha com as cores, representando a “verdadeira revolução cromática”. Ele estabelece uma revalorização dos elementos cromáticos e da luz natural na pintura, entendendo que a cor é algo físico, mas que a percepção é algo individual e psicológico.
Portanto, percebe-se a cor com uma ampla carga de significados associativos simbólicos.
Verifica-se então, como se pode intuir que os costumes sociais são fatores que intervêm nas escolhas das cores. Assim, fixam-se atitudes psicológicas que
orientam inclinações individuais a partir de certos hábitos culturais estabelecidos durante longo intervalo de tempo e se fazem associações de determinadas cores a certos padrões, objetos ou sentimentos.
Assim, deve-se entender toda a força simbólica das cores para aplicá-las de maneira consciente, como ferramenta de comunicação.
Temos uma possibilidade de separação dessas cores utilizando um prisma. Prisma é um meio transparente, limitado por duas faces planas não paralelas, que separa em cores. Cada uma dessas cores sofre um desvio diferente, assumindo direções diversas.
Outro conceito importante a ser ressaltado é a definição de luz visível como a radiação eletromagnética perceptível ao olho humano, dando assim origem ao sentido da visão. Sendo a luz uma onda eletromagnética emitida por corpos luminosos é a frequência dessa onda que vai definir se ela é visível ou não.
A frequência mais alta que enxergamos é a da luz violeta que vai até aproximadamente 6,7. 1014 Hz acima dessa temos o ultravioleta que é invisível ao olho humano e a frequência mais baixa que enxergamos é a da luz vermelha 4,6. 1014 Hz, abaixo disso têm o infravermelho que também é invisível ao olho humano.
A luz visível faz parte de um conjunto de vibrações eletromagnéticas. A mesma se apresenta visível ao olho humano para comprimentos de onda situados entre 400 e 700nm (nanômetros) (BARBOSA et al., 2012), onde o vermelho tem comprimento de onda próximo a 700nm e o violeta próximo de 400nm sendo que as vibrações acima de 700nm são consideradas ondas infravermelho e abaixo de 400nm, ondas ultravioletas (HOROWICZ, 1999; SALVETTI, 2008; ROCHA, 2011).
As cores que vemos dependem da frequência da luz incidente, em que diferentes frequências determinam a formação de diferentes cores, sendo que a luz branca, conhecida como luz do Sol é o resultado da composição de todas essas frequências. Ao se observar os diferentes materiais existentes nota-se que os mesmos refletem parte da luz incidente e que determinam as cores percebidas pelo olho. Tal fato reside nas diferenças existentes nesses materiais por possuírem diferentes frequências naturais para absorver e refletir radiação. Ou seja, um material absorve luz de certas frequências e reflete as demais, determinando sua cor (RIBEIRO, 2011).
Percebe-se então que as cores se encontram dentro de um espectro eletromagnético como aponta a figura 1.
Figura 1 – Faixa de ondas eletromagnéticas correspondente à luz visível entre 400nm e 700 nm (nm = nanômetro = 10-9 m)
Fonte: Adaptado de Horowicz (1999)
De acordo com Rocha (2011), as cores são detectadas por estímulos percebidos pelos olhos e decifrados pelo cérebro, no qual o olho humano mostra-se constituído por dois tipos de sensores denominados “cones e bastonetes” (Figura 2) que percebem, respectivamente, as diferentes cores, e tonalidades de cinza. Os cones que permitem a visão colorida são denominados de cones vermelhos, azuis e verdes, ou seja, todas as cores que percebemos se baseiam na percepção desses três tipos de cones. E, por isso as cores básicas para nós, são o vermelho, o azul e o verde. Essas células conseguem distinguir diferentes comprimentos de onda, o que proporciona a visão das cores.
Figura 2 – Corte lateral do olho humano e a distribuição dos cones e bastonetes na retina.
Com relação aos bastonetes, esses são células fotorreceptoras responsáveis pela visão noturna, mas que não conseguem realizar a percepção de detalhes. Diferem dos cones quanto à forma por possuírem formato mais alongado. Os bastonetes são sensíveis à luz e não conseguem distinguir comprimentos diferentes de ondas, sendo então responsáveis pelas formas que enxergamos no escuro.
Devido a suas características e sensibilidade à luz, a distribuição das células fotorreceptoras não se dá de modo uniforme em todo olho, sendo que na parte central da retina existe uma depressão central com cerca de 1 mm de diâmetro denominada de fóvea centralis, onde existem apenas cones. Já, na mácula lútea que é uma coroa circular ao redor da fóvea centralis existem cones e bastonetes. E, no restante da retina existem apenas bastonetes cuja densidade diminui à medida que se afasta do centro da retina. Então, a visão colorida é determinada pelos cones situados na parte central da retina que percebem ondas com comprimentos entre 400nm e 700nm (LOPES, 2013).
Pontua Diez Arribas (1999 p. 154):
Os objetos não têm cor. Até parece paradoxo, mas os objetos cujas cores se veem não têm cor, e a luz que se vê normalmente brancos contém os estímulos que permitem verem-se todas as cores.
Então, quais seriam as cores definidas como primárias e que permitem obter todas as outras?
Para um cientista, a resposta seria o vermelho, o azul e o verde, já para um pintor, o vermelho, o azul e o amarelo. Ambos estão certos, pois o cientista se reportou ao feixe de luz e suas combinações, e o pintor se embasou nos pigmentos para fornecimento das diferentes cores quando misturados (FIGUEIREDO; PIETROCOLA, 2000).
Assim, tinta e cor “não” são sinônimas onde a cor-luz é produzida no cérebro por meio do que os olhos remetem, tendo sua origem na radiação eletromagnética, e a cor tinta é um pigmento que absorve determinadas radiações da luz branca e reflete as outras, em que a cor luz é conhecida por sistema RGB (Red = vermelho, Green = verde e Blue = azul) e a cor tinta por CMY (Cyan = ciano, Magenta = magenta e Yelow = amarelo) (DIEZ ARRIBAS, 1999, ROCHA, 2011), conforme figura 3.
Figura 3 – Representação dos sistemas RGB, CMYK e Visível.
Fonte: youtube.com/watch?v=N97jG38GJVQ
De acordo com Rocha (2011 p. 9):
O RGB é também conhecido como sistema de Cor Luz, e trabalha por adição, ou seja, se somarmos as três cores básicas, nas proporções corretas, obteremos a cor branca. Já o CMY é conhecido o sistema de Cor Pigmento, e trabalha por subtração, ou seja, se somarmos as três cores nas proporções corretas obteremos preto (desde que se use pigmentos apropriados e de boa qualidade).
Segundo Figueiredo e Pietrocola (2000 p. 28), o vermelho, o azul e o verde são consideradas cores primárias para luz, e a composição das cores (cor-pigmento e cor-luz) são percebidas conforme suas misturas e na presença ou ausência de luz, conforme pode ser observado no quadro 1.
Quadro 1 – Composição das cores de acordo com a pigmentação da luz
COR PIGMENTO LUZ
Vermelho Cor primária Cor primária
Azul Cor primária Cor primária
Verde Amarelo + Azul Cor primária
Amarelo Cor primária Verde + Vermelho
Branco Ausência de pigmento Mistura de todas as cores Preto Mistura de todos os pigmentos de
coloração
Ausência de luz
Púrpura Vermelho + Preto Violeta + vermelho
Portanto, ao se incidir uma luz de cor diferente da branca sobre um objeto, o mesmo apresentará uma cor diferente da que é vista sob luz natural e com sua percepção já acostumada pelo cérebro, conforme pode ser visualizado na Figura 4.
Figura 4 – Objetos apresentando diferentes cores sob determinada cor de luz
Fonte: https://pt.slideshare.net/meloemilia/cor-44136695
Há duas maneiras de se obter cores, a aditiva (quadro 2), que obtém tonalidades a partir da soma ou superposição de luz das cores vermelha, azul e verde e, a subtrativa, que ocorre a partir de pigmentos das cores ciano, magenta e amarelo.
Quadro 2 – Representação do Sistema aditivo de luz
Combinação Resultado
Azul com verde. Ciano
Vermelho com verde. Amarelo
Vermelho com azul. Magenta
Azul, vermelho e verde. Branco
Ausência de luminosidade de qualquer cor,
onde não tem luz projetada. Preto
Fonte: Autora (2017).
Já, de acordo com o sistema subtrativo de cores, o preto é o resultado da mistura de todas as cores que vão subtraindo as frequências da luz branca. Enquanto o branco, é a ausência de pigmentos que faz com que o objeto não