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EXPERIÊNCIAS SOBRE TRANSFERÊNCIAS DE ENERGIA PARA 5ª SÉRIE ANDRÉ ANTUNES AVELLAR [email protected] 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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EXPERIÊNCIAS SOBRE TRANSFERÊNCIAS DE ENERGIA

PARA 5ª SÉRIE

ANDRÉ ANTUNES AVELLAR

[email protected]

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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