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EXPERIÊNCIAS SOBRE TRANSFERÊNCIAS DE ENERGIA
PARA 5ª SÉRIE
ANDRÉ ANTUNES AVELLAR
Professor da rede pública estadual do Paraná há quinze anos, licenciado na
disciplina de ciências e matemática para o ensino fundamental na FAFI - Faculdade de
Filosofia, Ciências e Letras de União da Vitória PR e em biologia pela Unc –
Universidade do Contestado, campus de Canoinhas SC, com especialização em
Educação Ambiental pela FAFI de União da Vitória.
RESUMO
Este trabalho é um relato da aplicação de montagens experimentais sobre
transferência de energia nas 5ª séries do ensino fundamental num colégio da rede
pública estadual do Paraná no município de União da Vitória, que constam do projeto
dos professores PDE do ano de 2008, uma iniciativa da Secretaria Estadual de
Educação que visa ampliar a formação continuada de todos docentes do quadro próprio
do magistério no estado nos próximos anos.O trabalho descreve os problemas e
conquistas durante a utilização desta ferramenta pedagógica e aborda as vantagens do
uso do laboratório de ciências nas escolas. Comenta também das dificuldades do
trabalho de magistério no país, da baixa qualidade de ensino e desempenho dos alunos
na disciplina de ciências, além das encontradas na escola onde foi aplicada, pois a
comunidade local apresenta grandes problemas socioeconômicos e esta escola
apresenta deficiência de espaço, funcionários e estrutura para atendê-las.Tal projeto
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tem como objetivo oferecer e socializar um conjunto de experiências entre professores
do ensino fundamental disponível através do Portal Dia-a-dia da Educação, uma página
educacional do estado do Paraná, como alternativa para melhoria da qualidade de
ensino na disciplina de ciências. O professor interessado pode utilizar e adaptar as
experiências conforme as necessidades de suas turmas ou escola.
PALAVRAS-CHAVE
Energia. Transferência.Montagens experimentais. 5º série.
INTRODUÇÃO
A tecnologia está sendo desenvolvida em ritmo cada vez mais acelerado em todos
os setores. E junto a ela, todo um conjunto imenso de novos conhecimentos que são
publicados em artigos, revistas, livros científicos, páginas da internet. Desta forma, a
quantidade de conhecimentos a serem ensinados e assimilados nas instituições de
ensino também aumentam. Em geral, a população, mesmo nas mais novas gerações,
acabam tendo acesso somente ao produto final desta tecnologia, ou seja, podem
comprar, por exemplo, inúmeros produtos eletrônicos, saber manuseá-los, realizar
downloads, conversões de programas, mas possuem uma vaga noção de como
funciona um circuito elétrico, do que são resistores, chips, de como é produzida uma
bateria, de como ocorre a propagação de ondas ou como uma forma de energia pode
ser convertida em outra (MINISTÉRIO, 2009).
Na verdade, não se trata apenas de um problema nacional, mas o resultado de
pesquisas como Prova Brasil, Saeb, PISA, IDEB, (IDEB, 2005 e 2007), indicam neste
campo, que o Brasil está num dos níveis mais baixos de conhecimento em ciências
(INEP, 2009). Os fatores são os mais diversos: ensino básico precário, que resulta em
profissionais pouco qualificados, universidades distantes do setor produtivo e voltadas
mais para conhecimento teórico do que prático, bem como a tradição de importar e
adaptar tecnologias ao em vez de criá-las. E ainda um baixo percentual de patentes
internacionais, tornando-se dependente de tecnologia estrangeira (IWASSO; REHDER,
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2008). Além disso, problemas econômicos como a má distribuição de renda, e em
conseqüência os problemas sociais e psicológicos, aumentam a evasão dos alunos em
idade escolar das instituições (OLIVEIRA, 2009). E os que permanecem não recebem
um ensino de qualidade por causa do desinteresse de políticas públicas neste setor, na
maioria dos estados brasileiros, resultando em profissionais pouco qualificados e
cidadãos desinformados, acríticos e alheios da maioria de suas capacidades e de seus
direitos.
Grande parte do alerta sobre tais problemas parte dos próprios educadores que o
revela em palestras, artigos, simpósios e que tentam mudar esta triste realidade (REY,
2008). Em muitas escolas brasileiras, os professores elaboram novas formas de atrair o
interesse dos alunos para os estudos, para que estes tenham maiores chances de
superar as dificuldades financeiras e sociais. Além de todos os problemas já citados, a
tecnologia trouxe também artefatos eletrônicos que despertam grande interesse dos
alunos e adolescentes, deixando muitos deles praticamente “viciados” em jogos
eletrônicos e programas de relacionamentos via Internet, o que lhes deixa sem tempo e
vontade para se dedicar aos estudos, não importando qual seja o poder aquisitivo, pois
aqueles que não possuem computadores ou acesso a Internet, podem freqüentar uma
lan house. Estes e outros problemas acabam por afastar os docentes para outras
profissões ou campos de atuação e desestimula os jovens formados no ensino médio a
procurar os cursos superiores para licenciatura (SOARES, 2009). É claro que somente
isto não basta. Enquanto não ocorrer mudanças sérias de valorização dos profissionais
da educação o quadro de profissionais formados tende a diminuir (TAKAHASHI, 2008).
Por isso, pode ser encontrada em muitas localidades principalmente afastadas dos
grandes centros, escolas onde a maioria dos professores não possuem formação
mínima para lecionar.
O programa PDE do estado do Paraná aparece como uma medida que motivou o
autor deste artigo, a trocar de papel: voltar a ser aluno. Frequentando aulas,
participando de encontros, palestras; visitando instituições; conhecendo professores de
todo estado; trocando experiências; pesquisando; desenvolvendo trabalhos, projetos,
novas formas de avaliar; estudando para relembrar e renovar novas práticas;
atualizando seus conhecimentos para depois, através da elaboração de um projeto,
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mudar para melhor a realidade de sua escola. Este tipo de iniciativa pode levar a
grandes mudanças na melhoria da qualidade de ensino no Estado a médio e longo
prazo (PORTAL EDUCACIONAL DO ESTADO DO PARANÁ, 2009).
DESENVOLVIMENTO
Neste artigo, seguem relatos de como uma forma que já é bem conhecida da maioria
dos professores de ciências: as aulas práticas experimentais (SILVA, 2009). Elas
podem contribuir para motivar e com isso auxiliar na compreensão de algumas teorias
da sala de aula? Despertar o interesse da maioria dos alunos para os estudos não está
sendo tarefa fácil com tantos atrativos alheios à escola. Em se tratando da 5ª série do
ensino fundamental, as metodologias precisam ser bem programadas e dosadas: aulas
expositivas geralmente não podem ultrapassar vinte minutos; os exercícios precisam
ser elaborados com poucas questões e de fácil interpretação; os vídeos precisam ter
bons efeitos visuais e com linguagem simplificada, de preferência através de desenhos
animados; as montagens experimentais também precisam ter bons efeitos visuais, de
fácil interpretação e que, de preferência, possa ser realizada pelos próprios alunos,
para que os mesmos não desanimem e percam o interesse nas aulas, buscando outras
atividades que possam resultar em indisciplina, frustrando o professor que pode se
desmotivar e abandonar tal prática.
O projeto inicial foi elaborado para ser aplicado num colégio de periferia do
município de União da Vitória no Paraná, onde a maioria dos alunos é proveniente de
famílias com grandes problemas sociais e de poucos recursos financeiros, que sofrem
entre outros problemas, da desestrutura familiar, morando com avós, tios e em abrigos;
de baixa auto-estima, pois acreditam que não conseguem aprender e não se esforçam
para isso; ausência do acompanhamento para tarefas escolares, sendo que uma
pequena minoria realiza tarefas em casa ou algum tipo de leitura; de fome; da violência
(PEREIRA; WILLIAMS, 2009); da indisciplina causada por alguns alunos que
compromete a aprendizagem dos demais, sendo que parte deles não respeita regras ou
limites e já possuem passagens em conselho escolar e frequentemente são levados à
equipe pedagógica. Esta tenta resolver até onde cabe seus recursos, mas ainda assim
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parte deles não mudam suas atitudes. Com tantos problemas, é de esperar que o
estudo é uma questão secundária para a maioria destes alunos. Também não é
possível contar com o material trazido pelos alunos para as montagens experimentais,
pois vários comparecem sem material básico como lápis ou canetas para as atividades
diárias.
No início da elaboração do projeto, várias idéias foram analisadas, mas a maioria
delas precisaria de espaço e recursos diversos para ser executada e que nosso colégio
não dispõe. Todas as salas de aula estão lotadas, várias matrículas são negadas pela
falta de espaço, não há auditórios, refeitório, o pátio é pequeno e ainda dividimos
espaço com a escola municipal, pois apesar dos pedidos de diretores, professores e da
comunidade nos últimos 15 anos para que a prefeitura local construa uma nova escola,
até o momento esta solicitação não foi cumprida. Restou então um pequeno laboratório,
construído de forma improvisada numa sala de aula, que ainda precisa ser dividido com
os professores municipais que o utilizam como sala de aula para aulas de reforço em
contra-turno. Nossa escola é classificada como de “superação” devido aos índices
negativos na aprendizagem, em conseqüência dos vários fatores já citados. Vários
projetos foram e estão sendo realizados pelos professores e comunidade nos últimos
anos, na esperança de mudar este quadro. Porém muitos acabam sendo encerrados a
cada mudança de governo.
A idéia das montagens experimentais foi a que pareceu mais positiva e viável para
ser aplicada. Após pesquisar exemplos de montagens experimentais em livros, revistas,
páginas da internet (conforme projeto disponível no Portal Educacional do Estado do
Paraná) e utilizar algumas já conhecidas, deu-se início a elaboração do projeto, que
depois de aprovado começou a ser aplicado no primeiro semestre do ano letivo de
2009. A abordagem inicial começou na sala de aula, onde juntamente com outros
assuntos, o tema energia sempre é citado. A questão inicial era saber que concepções
espontâneas do conceito de energia e de transferência de energia os alunos já
possuíam. Estas informações foram coletadas através de perguntas pelo professor,
discussões e em exercícios realizados no caderno. Através destas verificações, foi
possível constatar o que outros professores já haviam relatado em suas pesquisas: o
conceito de energia é muito confundido com o senso comum relacionando-o a saúde,
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força, vitalidade. Há também relações com alimentos energéticos e muitos consideram,
por exemplo, de que a luz proveniente das lâmpadas seja um sinônimo de energia. A
maioria tem dificuldade em entender, que a água represada pode conter energia. Ou
mesmo uma mola esticada.
Tal tema foi escolhido, dado a sua importância e relação com todas as atividades
humanas e as que ocorrem com os fenômenos naturais (MITCHELL, 1968). Portanto,
conhecer melhor tal conceito, pode facilitar a aprendizagem da maioria dos fenômenos,
além de entender as disputas históricas por povos e países por fontes energéticas para
suprir suas necessidades. Dando assim, a possibilidade de aumentar a visão crítica dos
reais motivos que deram início a guerras e batalhas nos últimos anos. E a buscar por
fontes alternativas e de forma sustentável ao planeta.
Após algumas semanas de explicações, discussões e avaliações, os alunos foram
levados ao laboratório para a primeira aula experimental. Apesar das várias
recomendações anteriores sobre: não abrir armários, pedir ao professor antes de
manipular qualquer material, não levar a mão à boca ou nariz, permanecer apenas ao
redor das bancadas, prestar atenção no experimento entre outras, tudo foi inútil assim
que saíram da sala de aula. Então após muitas advertências orais e solicitações de
silêncio, foi possível dar início ao primeiro experimento. Tal reação já era esperada,
conhecendo os alunos e problemas já relatados.
DESCRIÇÃO DA APLICAÇÃO DAS MONTAGENS EXPERIMENTAIS
“Dilatação térmica” dois dos alunos realizaram após orientação do professor
enquanto os demais observaram uma esfera de bronze atravessar uma haste com
orifício enquanto estava fria e não passar mais depois de aquecida. Os alunos
demonstraram gostar muito da experiência, e questionaram o motivo de tal fato ocorrer,
e se o mesmo pode acontecer com outros materiais.Então aí o professor pode
aproveitar para relacionar os objetivos de se deixar frestas ou intervalos de distância
entre os trilhos de uma ferrovia; dos blocos de concreto de uma ponte; dos anéis da
chapa de um fogão a lenha.
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Mas um dos problemas também é dividir as tarefas: não há tarefas para todos
durante as experiências e todos querem participar fazendo alguma coisa. Então
começam novamente as discussões entre eles. Um dos meios encontrados foi dividí-los
em grupos para aquelas experiências em que não havia perigo na manipulação, assim
a maioria poderia manipular ou realizar as atividades enquanto o professor dava as
instruções e passava pelos grupos verificando o andamento das atividades. Outro ponto
importante observado: alunos de 5ª série nunca podem ficar desocupados. Então, entre
os intervalos de uma e outra experiência, enquanto o material era colocado sobre a pia
e novos materiais eram colocados nas bancadas para a próxima experiência, os alunos
escreviam em seu caderno o desenvolvimento em detalhes e desenhavam o material
montado de cada procedimento. Antes de toda ida ao laboratório foi necessário
relembrar os procedimentos para não começar o tumulto. Nas experiências seguintes,
houve uma considerável melhora na disciplina enquanto eram realizadas as
experiências no laboratório, o que também refletiu em sala de aula. Um dos problemas
verificados, é que eles pediam para ir a todas as aulas, o que não é possível, pois o
projeto não pode interferir nos conteúdos ou conhecimentos já previstos no plano de
aula semestral ou anual de sala de aula. E à medida que o intervalo entre as idas ao
laboratório aumentava, também aumentava o desinteresse nas aulas teóricas e a
indisciplina.
Numa das montagens experimentais, os alunos puderam observar o funcionamento
de um “MONJOLO” , e aprender que, no passado quando em muitos locais que ainda
não havia energia elétrica, esta foi uma das opções de descascar e moer grãos através
da utilização da transferência da energia da água. Como no laboratório já havia um
disponível, foi necessário apenas colocá-lo em funcionamento debaixo de uma torneira.
Parte dos alunos relatou que já o conheciam de livros e de visitas a locais distantes
onde ainda o utilizam.
Uma das experiências que os alunos mais gostaram foi a do “FOGUETE ”
impulsionado com energia da água ou de ar comprimido. É uma experiência com
pequeno custo financeiro e que apresenta ótimos resultados para explicar o mecanismo
de propulsão, das forças de ação-reação e das energias envolvidas. Além de motivar os
alunos a querer fazer várias repetições. É preciso testar algumas vezes para saber com
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qual quantidade de água ele alcança maiores altitudes, e de ajustes com fita veda rosca
ao redor do nípel, que por ser pressionada vai deixando que a garrafa pet escape com
pouca pressão, perdendo altitude a cada lançamento.
Nas experiências com “CIRCUITOS ELÉTRICOS” , é preciso explicar aos alunos
que o mesmo condutor com papel alumínio, não deve encostar-se ao terminal e na
rosca da lâmpada simultaneamente, e sim cada condutor proveniente da pilha (+ e -),
devem encostar-se a partes diferentes. Outro cuidado deve ser tomado quanto às
lâmpadas. Algumas foram queimadas quando a curiosidade dos alunos fez com que
colocassem duas pilhas na mesma lâmpada, a fim de verificar se a luz emitida ficava
mais intensa. A experiência foi útil também para explicar a importância da invenção da
lâmpada até as atuais, os diferentes tipos de lâmpadas, a transferência de energia
elétrica para térmica e luminosa.
Na experiência “COMO FUNCIONA UMA LÂMPADA ”, ocorreu como previsto. O
experimento que também é muito simples e barato, funcionou sem problemas e
despertou a curiosidade dos alunos em saber como uma pilha poderia “queimar” a
palha de aço. Usando apenas uma pilha foi mais difícil para conseguir. Com duas pilhas
foi mais rápido e logo os alunos observaram a palha ficar incandescente e brilhar como
estivesse em brasa. Assim o professor explicou que o processo é semelhante, porém é
utilizado outro material mais resistente ao calor (tungstênio), e este fica protegido dentro
do bulbo onde há um vácuo ou gás inerte para que o filamento da lâmpada possa durar
muitas horas.
Em “COMO FUNCIONA UMA LANTERNA?”, foi mais complicado, pois apenas dois
alunos trouxeram lanternas, então os demais tiveram que apenas observar enquanto
eram desmontadas e remontadas, o que despertou pouco interesse. Mas, observaram
o interior da lanterna, onde ocorrem os contatos e como o mecanismo leva a energia
elétrica das pilhas até a lâmpada. Também foi relacionado a importância desta
descoberta para a utilização pelo homem em locais onde é preciso uma fonte de luz
portátil.
Ao realizar a experiência “GÁS EM UM BALÃO ”, ocorreram pequenos problemas.
Alguns grupos tiveram que repetir a montagem, pois colocaram pouco fermento ou
pouco vinagre, então a bexiga não encheu. Muitas bexigas também eram rompidas ao
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serem colocadas na borda da garrafa, o que fez perder muito tempo enchendo outras
bexigas com o fermento ou bicarbonato de sódio.Também é importante testá-las antes
de por o fermento ou bicarbonato, pedindo para algum aluno que sopre para inflá-la
verificando se há furos. Mas ao final, gostaram, pois neste caso, o professor somente
orientou enquanto os alunos realizavam todos os procedimentos. Obs: É necessário
trazer bexigas extras e de melhor qualidade para a próxima experiência.
A experiência “CONSTRUÇÃO DE UM SUBMARINO” apresentou mais
dificuldades, já que cada grupo deveria montar o seu. Entre alguns problemas
verificados, foram furos na posição errada; muitos furos; furos com grande diâmetro; em
certos casos a garrafa descia, mas não subia, ou descia na vertical. Quando os alunos
tentavam consertar, inutilizavam algumas garrafas, ficando sem terminar a experiência.
Era preciso várias tentativas até descobrir a quantidade certa de parafusos usados
como lastro, para que o “submarino” subisse. Isso gerou muitas discussões e conflitos
entre os grupos, necessitando da intervenção do professor, orientando, que nas
experiências nem sempre as coisas funcionam na primeira tentativa, portanto é preciso
paciência e persistência. Então, é aconselhável ao professor que ao realizar esta
experiência, leve uma garrafa já testada com a quantidade correta de pedrinhas para
subir e descer. Assim, se nenhum dos submarinos fabricados pelos alunos funcionar, o
professor pode usar o seu para demonstração. Além de transferência de energia, o
professor pode aproveitar para discutir sobre empuxo, gravidade, pressão e outros
assuntos relacionados com os alunos.
Para a realização da experiência “COMO FAZER CHUVA” é aconselhável levar
água pré-aquecida ou elaborar outra experiência enquanto a água ferve, pois isto
demanda de um certo tempo que normalmente os alunos apresentam dificuldades de
esperar. A experiência é simples e ajuda a explicar sobre o ciclo da água e as formas
em que a transferência de energia participa dos processos de vaporização e
condensação. Eles observaram a subida do vapor da água aquecida e sua posterior
condensação na superfície fria. E puderam entender que fato semelhante acontece
quando os vidros das janelas ficam embaçados. Também podem ser relacionados
outros fenômenos naturais como vento, geada, neve, granizo.
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Para a experiência “BOLAS DE VIDRO – ENERGIA CINÉTICA, INÉRCIA”, foi
preciso aplicar maior quantidade de cola quente ou substituir por outro adesivo, pois em
repetidas vezes o barbante se desprendia das bolas de vidro. Antes de realizar as
experiências, parte dos alunos já havia deduzido que a bola que sofreu o impacto se
moveria. Então, levantaram a hipótese de se utilizar uma bola de vidro se chocando
com uma bola maior, a fim de verificar se a maior se moveria. Tal dúvida será
esclarecida numa próxima experiência, pois é preciso encontrar bolas ou outros objetos
de tamanhos diferentes e fixá-los previamente com cola antes da aula em laboratório.
Mas podem ser usados outros materiais para substituir as bolas de vidro.
Na experiência “ATRITO”, os alunos aprimoraram a prática colocando pequenos
objetos sobre as caixas de CDs para verificar se há aumento de atrito. Também
testaram em diferentes texturas de superfícies para verificar se havia influência em
esticar o elástico. O professor pode aproveitar e relacionar o desgaste de calçados e
pneus em decorrência do atrito, bem como da utilização de lubrificantes para diminuir
tal desgaste e evitar um de seus efeitos: a produção de calor. Este assunto é
importante, pois seu entendimento é necessário para a compreensão do estudo do
movimento, roldanas, força, desgastes, em cálculos que irão realizar na disciplina de
física.
Na realização da experiência “ELETROÍMÔ, foi necessária a substituição de fios
por outros de menor espessura e comprimento até que o eletroímã funcionasse. E
ainda assim, atraiu objetos pequenos e estando muito próximos. Nesta experiência,
alguns alunos relataram já ter visto em filmes norte americanos, a utilização de grandes
guindastes com eletroímãs em ferros-velhos para empilhar carros. Nesta experiência o
professor pode aproveitar e explicar que há várias formas de transferência de energia
que não podem ser vistas diretamente, apenas seus efeitos sobre a matéria. E ainda
relacionar sobre os efeitos do campo magnético do planeta.
A experiência “COMO SE PRODUZ UM RAIO?” foi realizada em sala de aula, pois
o laboratório não possui cortinas e ainda assim, o ambiente ficou claro. Apesar de
seguir os procedimentos, e friccionar vigorosamente a panela contra o plástico por
várias vezes, não foi verificada a passagem da corrente elétrica. Alguns alunos
quiseram insistir, porém a maioria desistiu, então foi dado início à outra prática, ficando
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esta para uma nova tentativa em outra aula. Foi explicado aos alunos o que deveria
acontecer caso a montagem experimental tivesse funcionado. É possível também fazer
a relação com eletrostática, usando outros procedimentos simples como atrair
pequenos pedaços de papel com um pente ou bastão após friccionar o cabelo, e a
causa do pequeno choque que levamos em certos dias quando tocamos na maçaneta
do carro.
“ÁGUA ILUMINADA” , foi uma montagem experimental simples e que funcionou na
primeira tentativa. Como só havia um recipiente de óleo, a experiência foi repetida
algumas vezes para que todos pudessem observar. Alguns alunos se propuseram a
demonstrá-la aos demais enquanto o professor separava o material para a próxima.
Houve inconvenientes como molhar o laboratório e alguns cadernos de alunos. Mas foi
possível ver o feixe luminoso formado pela luz que acompanhava o filete de água que
saía pelo orifício do recipiente de óleo.Assim, será mais fácil o entendimento do
funcionamento de fibras óticas quando o professor comparar com este procedimento.
Para a realização da montagem experimental ”DILATAÇÃO E CONTRAÇÃO”,
foram necessárias algumas horas de trabalho para preparar o material, pois se houver
vazamentos o resultado não é obtido. Como demorou a observar as mudanças de nível
na mangueira, foi utilizado um fósforo aceso pelo professor, colocado próximo à lata
para acelerar o processo. Então se pôde verificar lentamente a mudança de nível
enquanto era aquecida. Este mecanismo pode ser usado ao se explicar o
funcionamento dos termômetros.
“CONSERVAÇÃO DE ENERGIA” foi uma das experiências que intrigou os alunos,
ao observarem que o copo plástico com água não derretia ao ser colocado em cima da
chama da vela. O professor comentou, que em acampamentos, na falta de recipientes
de metal, podem ser utilizados garrafas pet ou similares com água e colocá-las
diretamente sobre o fogo ou brasas para aquecer. Os alunos constataram que a
energia transferida pelo fogo é também absorvida pela água, neste caso, a quantidade
de massa é maior que no copo vazio, que exige uma maior demanda de energia para
aquecer. Por isso, o material como o plástico utilizado não derreteu. O que não
acontece quando o copo está vazio, pois assim, a maior parte da energia é absorvida
por ele. Foi explicado também aos alunos, que os materiais podem aquecer de forma
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mais rápida que outros, isto tem relação com o calor específico de cada um, conceitos
que irão aprender melhor nas séries seguintes. Assim, materiais que aquecem rápido,
também tendem a esfriar rápido, e os que aquecem lentamente, também demoram a
esfriar, conservando calor por mais tempo. Este é um princípio importante na natureza,
pois se pode observar que em regiões onde há abundância de água, a diferença de
temperaturas entre o dia e a noite não é tão grande. Já que a água, por possuir um
calor específico maior que o do solo, absorve o calor do Sol durante o dia, transfere-o
para o ar ou outras substâncias que estejam em contato, ao resfriar. Nos desertos,
justamente pela falta de água, as diferenças de temperatura entre dia e noite são bem
maiores. O solo seco não conserva energia por muito tempo, então a temperatura cai
rapidamente.
Em “CALOR POR CONDUÇÃO” , os alunos puderam observar que nos metais em
geral, a condução de calor ocorre de forma mais rápida que materiais como madeira ou
plástico. Com esta observação, foi relacionado materiais do cotidiano classificados
como bons ou maus condutores, usados, por exemplo, em cabos de panelas, colheres,
roupas de bombeiros, pilotos, ferramentas, para isolar calor e outros como chapas em
fogões para conduzi-lo ou distribuí-lo. Também pode ser esclarecido que uma blusa,
por exemplo, não aquece, mas isola o calor do corpo para que este não seja transferido
para o ar. Então, quando utilizamos a expressão: “quero um casaco mais quente” ou
“que aqueça mais”, não está correta.
Para a experiência “ENERGIA DO SOL” , foi preciso aguardar o dia com condições
meteorológicas propícias. Para garantir um melhor resultado, foram utilizadas duas
garrafas pintadas de preto e duas de branco. Após alguns minutos expostas ao Sol,
realmente foi possível observar pequenas mudanças em relação ao tamanho das
bexigas. Numa das turmas, a bexiga da garrafa branca estava mais cheia, o que
causou surpresa. Então após verificação, foi trocada a bexiga da garrafa preta que
estava furada, provavelmente devido a constante manipulação dos alunos. Depois de
repetida, o resultado foi o maior aquecimento do ar no interior da garrafa preta. Então é
preciso ficar atento aos detalhes quando uma experiência não termina com o resultado
esperado. Durante a experiência, foi utilizado a título de comparação, o motivo de se
preferir o uso de roupas claras no verão; a utilização de tinta preta em coletores solares;
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a preferência por veículos de cores claras em regiões tropicais; entre outras. Também
foi abordada a tentativa de se construir um pequeno coletor solar para observação do
funcionamento no próximo ano letivo.
Quando realizada a experiência “TEMPERATURAS NEGATIVAS” , realmente foram
necessárias várias repetições para conseguir observar o fenômeno e pela dificuldade
dos alunos em localizar o capilar com mercúrio dentro do termômetro. Apesar de alguns
alunos afirmarem terem visto, pareceram inseguros e provavelmente não quiseram
admitir perante o grupo que não conseguiram observar ou não entenderam o
procedimento. Ao término da observação, foi utilizado um barbante que se prendeu ao
cubo de gelo e este pôde ser suspenso. Talvez por ainda não possuírem o
conhecimento sobre fenômenos químicos, aparentemente, parte dos alunos não
entendeu o que ocorreu para provocar a queda de temperatura, a conclusão da maioria
foi que o sal serve para baixar a temperatura do gelo. Fato que deve ser trabalhado
melhor em sala de aula.
A experiência “A VELOCIDADE” não foi concluída. As carteiras foram afastadas e
havia apenas quatro cronômetros mais alguns relógios ou telefones que alunos usaram
com esta função. Porém os lançamentos das bolinhas, além de causar muito barulho,
gerou muita confusão. Alguns alunos não souberam respeitar regras, não permitindo
que seus colegas também participassem. Lançaram as bolinhas simultaneamente,
impedindo que o aluno que cronometrava pudesse visualizar a quem pertencia os
lançamentos, o que gerou muitas discussões e pouco conhecimento. Então foi
necessária a intervenção do professor, que deu por encerrada esta experiência e o
início de outra atividade. Os alunos que não participaram reclamaram, mas infelizmente
não havia condições de continuar.Porém o procedimento pode ser aplicado por outros
professores numa turma menor ou quem sabe, com auxílio de alguns monitores. Para
substituir a experiência proposta no projeto, foi utilizado um equipamento de física do
ensino médio, para estudo do movimento. Assim, os alunos puderam observar o
deslocamento de um conjunto de roldanas sobre trilhos, que durante a passagem, se
encostavam a sensores no início e no final do percurso, indicando num visor, a que
velocidade o conjunto se deslocava. Com o uso de tecnologia fica bem mais fácil.
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Na experiência “PODEMOS CONFIAR NOS NOSSOS SENTIDOS?” , o material
utilizado é simples, e os alunos conseguem perceber os resultados mesmo antes do
professor revelar. Após o término da experiência, em sala de aula, foi realizada uma
discussão sobre transferência de energia, comentando sobre de onde estava sendo
transferida a energia? Das mãos para a água ou vice-versa? Os alunos davam suas
opiniões sobre o que ocorreu em cada uma das diferentes bacias: fria, morna e quente.
Assim o professor comentou, que realmente nossos sensores térmicos que ficam sob a
pele podem ser enganados após serem super estimulados, dando falsas informações
ao nosso sistema nervoso, e assim pode ocorrer com outros órgãos dos sentidos.
Na montagem experimental “CONSTRUÇÃO DE CATAPULTAS” , foi
confeccionado apenas um modelo e utilizada para observação de todos os alunos. Foi
usado manguitos de borracha e bolas de papel, que foram lançadas a vários metros.
Após, houve a discussão sobre os tipos de energia envolvidos e suas transferências. E
comentários de como as catapultas eram utilizadas em períodos de guerra. E seu
princípio de funcionamento usado em balanços e no monjolo, já usado em experiências
anteriores.
A realização da montagem experimental “FORÇAS E MÁQUINAS SIMPLES -
COMO MEDIR FORÇAS” foi executada sem problemas, sendo possível a visualização
pelos alunos na diferença de comprimento dos atilhos, quando era empregada uma
maior carga dos blocos. Para cargas maiores, os atilhos podem ser substituídos por
manguitos ou outras borrachas similares. Alguns atilhos não suportaram dois blocos e
romperam. A partir deste procedimento é possível também trabalhar propriedades da
elasticidade.
A montagem experimental “ELEVADOR HIDRÁULICO E PNEUMÁTICO” , não
estava prevista no projeto, mas apareceu em leituras posteriores e foi acrescentada. Foi
construída uma plataforma de compensado com a parte superior furada para colocação
de seringas de diferentes tamanhos e interligados por uma mangueira fina (de soro
fisiológico). Depois foram colocados pequenos objetos sobre os êmbolos das seringas
maiores. Então se empurrava o êmbolo da seringa menor que estava interligada, e esta
transmitia a energia através do ar ou líquido contido no interior da mangueira, elevando
o objeto. O que os alunos puderam perceber, era que quando empurravam o êmbolo da
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seringa menor para levantar o êmbolo da maior, era necessária aplicação de pequena
força. Quando se invertia, era necessária uma força maior para conseguir levantar o
pequeno êmbolo. Tal princípio pode ser observado em alguns postos de serviço para
troca de óleo de veículos onde há este tipo de elevador.
A experiência “MÁQUINA A VAPOR” , não foi realizada. Não houve tempo
disponível para aplicá-la. Mas poderá ser utilizada no decorrer do próximo ano letivo,
pois também parece ser bem interessante.
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Após o término das montagens experimentais, o professor fez uma análise sobre as
mudanças ocorridas durante as aulas. Mesmo sem fazer planilhas estatísticas sobre os
resultados, pois não era este o objetivo do projeto, verificou-se que o desempenho nas
avaliações não teve uma mudança positiva tão significativa. As maiores mudanças
positivas foram relacionadas às alterações de comportamento. Alguns alunos que não
se expressavam em sala de aula, passaram a se aproximar do professor e de outros
colegas para discutir, opinar e tirar dúvidas durante as experiências, o que torna mais
fácil de conhecê-los e detectar possíveis problemas. Outros tidos como anti-sociais,
pois sempre demonstravam atitudes agressivas para com os colegas e professores,
também apresentaram significativas melhorias quando saiam do ambiente de sala de
aula demonstrando interesse em ajudar na realização de tarefas durante as práticas de
laboratórios. E por fim, também há alunos que infelizmente não apresentaram
aparentemente nenhuma mudança.
Apesar dos problemas apresentados durante a execução das práticas, da
montagem, preparação dos materiais e das decepções na realização de algumas
práticas, o trabalho foi relevante. A mudança de ambiente, não agrada apenas os
alunos, mas também o professor que sai da rotina de sala de aula. Porém a preparação
dos materiais consome muitas horas de trabalho e estudo. Sendo que, se não
houvesse o período de estudos no primeiro ano e o afastamento parcial de atividades
no segundo ano do Programa de Desenvolvimento de Educação que os professores
paranaenses estão participando, seria bem mais complicado de ser elaborado e
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colocado em prática, pois o professor precisaria utilizar suas horas de folga para
desenvolver tais projetos, o que comprometeria seu tempo de lazer, com a família ou
outras atividades, o que provavelmente o faria desistir. O trabalho no magistério é muito
desgastante, então tarefas, mesmo que atrativas ao professor, mas que precisam ser
executadas fora do horário de trabalho, geralmente não despertam interesse.
Neste projeto, foi realizada a execução das atividades sem a participação ou
colaboração de outros professores. Não havia outros professores PDE neste colégio e
a disponibilidade de tempo dos colegas poderia comprometer a execução das
atividades, pois sempre há sobrecarga de trabalho atuando em mais de uma escola,
além de exigir o preenchimento de outros formulários, o que tornaria o projeto mais
burocrático.
Os resultados das montagens experimentais aqui descritas, não são a solução para
os vários problemas enfrentados com a educação na disciplina de ciências e nem
mesmo é algo inédito sendo realizado, ao contrário, já é uma prática realizada ao
menos uma vez na carreira da maioria dos professores. Porém, talvez não sejam
projetos inéditos que irão solucionar ou trazer grandes contribuições. É possível que
métodos tradicionais com algumas adaptações possam contribuir de forma mais
significativa. Professores que, com o passar do tempo e com as dificuldades crescentes
próprias da carreira do magistério, podem se desestimular e precisar de algo que venha
a mudar a conduta de suas aulas.
As experiências aqui contidas não precisam ser seguidas à risca, podem ser
substituídas, alteradas, aprimoradas a critério das necessidades do professor ou de sua
escola. O importante é saber que em outras escolas, tais ferramentas estão sendo
utilizadas para estimular os alunos à dedicação aos estudos, que é um dos graves
entraves da educação. Como já citado no início, os alunos deste colégio enfrentam
grandes dificuldades, então projetos como este podem servir para auxiliar a diminuir
problemas de evasão, de relacionamento social, além é claro de cooperar com o
aumento do conhecimento. Grande parte dos alunos disse preferir as aulas práticas. A
maioria gosta de manipular e observar a montagem e os resultados das experiências.
Também gostam de participar e discutir as questões relacionadas a elas. É preciso, nos
próximos anos letivos, corrigir as falhas que ocorreram em alguns procedimentos, o que
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vai se tornando mais fácil quando o professor realiza as experiências todos os anos.
Muitos dos materiais utilizados podem ser guardados para os próximos anos, o que
poupará muito tempo. Assim, novas montagens experimentais podem ser elaboradas.
O importante das atividades experimentais neste nível de ensino, é permitir que os
alunos possam ter contato com o material, que possam também alterar, opinar, inovar
os procedimentos, mesmo que os resultados desejados não sejam obtidos. Ao menos
podem verificar que alterações causaram as falhas e assim repetir até acertar. Quando
o professor leva roteiros prontos que devem ser rigorosamente seguidos como numa
receita e prestar conta dos resultados previamente determinados, a montagem
experimental deixa de ser um atrativo. Ao contrário, ela precisa estimular nos alunos a
cooperação, a tomada de decisões e o senso crítico. Os alunos estão saindo do ensino
fundamental com um conhecimento de ciências fragmentado e não conseguem verificar
onde tais conhecimentos podem aplicados em seu cotidiano.
O laboratório não é a única solução para isto, aliás, tais práticas podem até ser
realizadas em sala de aula, apesar de serem mais difíceis. Pois haverá problemas
como transportar e limpar os materiais; limpar a sala e deixá-la organizada; além da
realização da prática, tudo nos cinqüenta minutos antes do próximo professor entrar.
A simples manipulação de materiais em laboratório não ajudará em aumentar o
conhecimento de ciências dos alunos. É preciso ir para o laboratório com objetivos
maiores, buscar respostas para questões discutidas durante as aulas. E isto é bastante
complexo. Parte dos professores de ciências não foram adequadamente preparados
para isto durante a licenciatura, por isso, preferem nem utilizar os laboratórios. É claro
que há outras questões que pesam, como a falta de manutenção, de reposição de
materiais, do espaço limitado que os laboratórios apresentam, do grande número de
alunos para trabalhar ao mesmo tempo. Nem sempre as improvisações realizadas
pelos professores mais motivados são bem sucedidas. Porém, a maioria das
descobertas científicas precisou ser comprovada experimentalmente. Não é objetivo
das escolas produzir novos cientistas, mas ao menos dar oportunidade aos alunos de
aprender como tais conhecimentos são produzidos. Para isto, é importante que o
professor discuta com os alunos sobre o tema a ser tratado, que escrevam suas
expectativas para os resultados das montagens experimentais e que se discuta também
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após os procedimentos experimentais, sobre as possíveis falhas e as interpretações de
cada um sobre os resultados obtidos.
Existem muitas críticas sobre o uso dos laboratórios nas escolas, que alegam ter
um custo financeiro alto para serem mantidos e não produzir o conhecimento esperado.
Porém, o uso de laboratórios pode dar a oportunidade de manipular e conhecer
instrumentos e materiais que dificilmente os alunos terão contato em outro local, a fim
de se familiarizarem com ferramentas tecnológicas do cotidiano. Além disso, propiciam
conhecer as técnicas investigativas próprias da busca do conhecimento científico, como
repetir certos procedimentos para que o resultado final seja confiável. O fato de realizar
a montagem experimental num laboratório, provavelmente também é mais interessante
para os alunos e professores, além de mais prático, o que também pode levar o aluno a
ter um maior estímulo na realização dos procedimentos do que realizá-los numa sala de
aula.
As montagens experimentais aqui descritas podem, após algumas adaptações, ser
aplicadas em outras séries do ensino fundamental e médio e relacionadas a outros
assuntos. A socialização de ferramentas pedagógicas como estas, contribuem em muito
para a melhoria da qualidade de ensino. E atualmente, está muito mais fácil o seu
compartilhamento graças a Internet. Há várias páginas de Internet e outros endereços
onde foram retiradas partes das montagens experimentais constantes neste projeto e
podem ser encontradas outras sugestões para diversificar os recursos e metodologias
para aprimorar nossas aulas (NETTO, 2009). Um dos passos importantes é à busca do
professor por melhorias em suas aulas, de se atualizar das novas ferramentas
tecnológicas que surgem a cada ano. Os alunos também a estão incorporando e
percebem se o professor domina ou não estas ferramentas. A total alienação poderá
gerar descrédito dos alunos pelo professor.
CONCLUSÃO
Após o término da aplicação das montagens experimentais, foi elaborada uma
análise de todo o trabalho. Levando-se em conta a receptividade dos alunos, o
progresso quanto a participação, o comportamento, o interesse nas atividades, o
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projeto teve êxito. Não ocorreram grandes avanços nos resultados das avaliações. Pois
é preciso também a contrapartida fora da escola, com o acompanhamento da família no
cumprimento das atividades escolares e do próprio interesse pessoal de cada aluno nos
estudos, caso contrário não haverá projeto que resolverá todas estas questões.
Mesmo sem ter realizado uma pesquisa formal, é possível que projetos como este
possam contribuir para diminuir problemas como a evasão escolar, ao menos nos casos
de alunos que desistem de estudar simplesmente por não gostar das atividades de
rotina realizadas. Espera-se também que tais atividades possam estimular muitos
alunos a seguir seus estudos na área das ciências exatas ou biológicas, tornando-se
bons profissionais.
Por fim, toda tentativa e investimentos sérios na área da educação devem ser
incentivados.
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