Versão On-line ISBN 978-85-8015-076-6Cadernos PDE

OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE

Artigos

UMA PROPOSTA PARA MELHORAR A RELAÇÃO DOS ALUNOS COM A FÍSICA

ATRAVÉS DA UTILIZAÇÃO DE EXPERIMENTOS

Leila Neves Angieuski Camacho1

Marcelo Alves de Carvalho2

Resumo: O artigo insere-se no campo de estudos da produção e avaliação de materiais didáticos e práticas pedagógicas para o ensino de Física. Em termos da realidade pedagógica aqui discutida, considera-se o problema da relação dos alunos com os saberes da Física, compreendendo-se que o desinteresse neles percebido em relação à disciplina, como apontado pela literatura, muitas vezes liga-se à falta de contextualização dos conteúdos. Busca-se a implementação de atividades experimentais cativantes como alternativa para a melhoria da relação do aluno com a disciplina de Física em uma escola de Ensino Médio. Embora o livro didático tenha lugar privilegiado no cotidiano do professor, entende-se que o docente deve estar no controle do fazer pedagógico. Para a condução da intervenção, discutem-se questões do ensino de Física, da relação com o saber, bem como a conceituação de experimentos cativantes. Mesmo que não se tenha constatado uma rejeição dos alunos pela disciplina, a condução dos experimentos em sala de aula trouxe melhorias à relação dos alunos com os saberes da Física. Palavras-Chave: Ensino de Física. Relação com o saber. Experimentos cativantes.

1 INTRODUÇÃO

O ensino de Física nas escolas, mesmo com algum ar de renovação em

virtude das pesquisas para sua melhoria, ainda tem se identificado com algoritmos

matemáticos, dada a ênfase na preparação do estudante para o vestibular.

O livro didático, principal ferramenta de trabalho do professor, por

contingências diversas ligadas à sua rotina de trabalho, apesar de mais informado

com o conhecimento acadêmico produzido, ainda costuma trazer os conteúdos por

meio de conceitos isolados. Isso tem como resultado a atribuição de um predicado

de ciência pronta e terminada à disciplina. Uma prática pedagógica nesses padrões

pode conduzir à mistificação da ciência como verdade indiscutível, ao ocultar o fato

de que esse campo do saber, como qualquer outro, é uma construção humana a

partir de experimentos em determinado tempo e espaço na trajetória da ciência.

1 Professora de Física do Quadro Próprio do Magistério do Paraná. Atua no Colégio Estadual Pe. Jerônimo

Onuma, em São Sebastião da Amoreira-PR. É professora do Programa de Desenvolvimento Educacional (PDE) – Turma 2013-2014. 2 Docente do Departamento de Física da Universidade Estadual de Londrina (UEL). Orientador do Programa de

Desenvolvimento Educacional (PDE).

Essa visão tende a distorcer os objetivos do ensino da disciplina, além de contribuir

para a baixa motivacional dos alunos de se engajar na aprendizagem.

Na presença desse quadro, impõe-se a demanda de criação de alternativas à

abordagem dos manuais didáticos. Nosso projeto, inserido no Programa de

Desenvolvimento Educacional (PDE), da Secretaria de Estado de Educação do

Paraná, iniciado em 2013, propôs, em lugar de uma grande quantidade de cálculos

para a solução de problemas matemáticos, uma abordagem mais qualitativa com o

uso de experimentos escolhidos para produzir novas atitudes dos discentes em

relação à Física. Por meio de um projeto de intervenção na realidade escolar, a

proposta de preparação e realização de experimentos para a mudança, nos alunos,

da relação com a disciplina, visando despertar-lhes o interesse por esse campo do

saber humano.

Em direção a esse objetivo, elaboramos, no segundo semestre de 2013, uma

produção didático-pedagógica, em que havia uma preocupação em apresentar e

discutir os conceitos relacionados aos experimentos. Propunha-se também o uso de

dinâmicas de grupo para a elaboração de experimentos de baixo custo. Após a

realização das atividades experimentais, foram colocados desafios, em forma de

exercícios e problemas pertinentes, para a solidificação dos conteúdos abordados.

Tínhamos ciência de que, no tocante à presença dos problemas matemáticos

no ensino de Física, as Diretrizes Curriculares não os condenam, colocando que “o

professor pode e deve utilizar problemas matemáticos no ensino de Física, mas

entende-se que a resolução de problemas deve permitir que o estudante elabore

hipóteses além das solicitadas pelo exercício” (PARANÁ, 2008, p. 68). Na verdade,

cabe ao professor ser o articulador das ferramentas de ensino, ou seja, ele

controlará o fazer pedagógico sob sua responsabilidade. Usando ou não o livro

didático, o professor procurará os melhores meios para a consecução dos objetivos

de aprendizagem, que façam sentido para ele e para os discentes.

No planejamento das experimentações, assumíamos o ponto de vista de Silva

e Martins (2003), para quem “um experimento deve ser planejado após uma análise

teórica. A noção ingênua de que devemos ir para o laboratório com a „mente vazia‟

ou que „os experimentos falam por si‟ é um velho mito científico”. (SILVA; MARTINS,

2003, p. 57 apud PARANÁ, 2008, p. 71).

Em cumprimento à intenção colocada no projeto de pesquisa inicial do PDE,

este artigo, atividade final do programa, visa relatar e discutir a proposta de

implementação feita em nossa escola de atuação. Após a retomada dos aspectos

teóricos sobre o ensino de Física, da questão da relação com o saber e dos

experimentos cativantes em Física, passamos à descrição e à análise da

implementação dos experimentos e de seus resultados na aprendizagem e na

mudança da relação dos alunos com a Física, almejando o crescimento dos saberes

pedagógicos para o ensino dessa ciência.

2 FUNDAMENTOS TEÓRICOS

2.1 O ENSINO DE FÍSICA

O ensino de Física, da maneira como ele ocorre nas concepções do livro

didático e, consequentemente, na sala de aula, tem se mostrado ineficiente,

especialmente no que tange à motivação dos discentes.

Como referido, além da constante associação da Física com algoritmos

matemáticos, grande parte dos livros didáticos em uso na escola apresenta os

conteúdos da disciplina como se esta fosse uma ciência já completamente definitiva

e inalterável. Em consequência, omite-se a consideração da Física como um produto

social, em contínua reelaboração pelo homem, como ocorre com os outros campos

do saber científico (NARDI, 1998).

As Diretrizes Curriculares da Educação Básica do Estado do Paraná – Física

apontam para o fato de que os livros didáticos de Física voltados ao Ensino Médio

“privilegiam a resolução de „problemas de física‟ que se traduzem em aplicações de

fórmulas matemáticas e contribuem para consolidar uma metodologia de ensino

centrada na resolução de exercícios matemáticos” (PARANÁ,1998, p.63).

O ensino fundamentado nessa visão tende a criar no aluno uma idéia

distorcida do que é a Física, com o consequente desinteresse pelos tópicos dessa

ciência. Como assinala Álvares (1991), noções como as de partícula, gás ideal,

queda livre, potencial elétrico e outras são exploradas sem qualquer alusão à

realidade que representam, induzindo o aluno a não ver nelas qualquer aplicação

prática. Como sabemos, há inúmeras formas de se trabalhar tais conteúdos de

forma a aproximá-los com os fenômenos físicos que nos rodeiam.

Como alternativa à redução do ensino à memorização de modelos, conceitos

e definições muito matematizadas, as Diretrizes para Física colocam como ponto de

partida os conteúdos estruturantes com base no ensino, em um desdobramento das

ideias e dos conceitos da Física, vistas de um ponto de vista histórico-social, como

uma construção humana. Como aponta esse documento, “entende-se por conteúdos

estruturantes os conhecimentos e as teorias que hoje compõem os campos de

estudo da Física e servem de referência para a disciplina escolar” (PARANÁ, 1998,

p. 57).

Cabe reiterar o lugar de relevância ocupado pelo livro didático na escola,

como uma importante ferramenta pedagógica no cotidiano do professor. Contudo,

ele deve estar a serviço do professor, assim como a televisão, o computador e a

internet, haja vista a responsabilidade do professor no domínio do processo de

ensino e aprendizagem, sabendo como e quando usar o livro didático e os outros

instrumentos.

Por conseguinte, de acordo com as Diretrizes Curriculares da Educação

Básica é “fundamental que o professor compreenda o papel dos experimentos na

ciência, no processo de construção do conhecimento científico. Essa compreensão

determina a necessidade (ou não) das atividades experimentais nas aulas de física”

(PARANÁ, 2008, p. 71).

Diante do exposto, abordaremos neste trabalho, o papel da experimentação

no ensino de Física como um importante elemento do processo educativo, para que

o docente possa ir além do apresentado por um livro didático, assumindo novas

posturas, a partir da contínua reflexão sobre sua prática docente.

2.2 A RELAÇÃO COM O SABER

Charlot (2000) postula que nenhum ser humano pode fugir da aprendizagem,

pois, para se tornar um sujeito, é necessário apropriar-se da realidade que nos

circunda. A construção de um sujeito passa inevitavelmente pela aprendizagem que

ocorre desde quando o indivíduo nasce. Esse percurso exige que o homem se torne

um “sujeito de saber” envolvido com sua realidade, que lhe permite a obtenção de

conhecimentos.

O mesmo autor aponta a estruturação coletiva do saber, esclarecendo que as

relações de saber são, de maneira mais ampla, relações sociais. Em outras

palavras, o sentido e o valor de um saber para uma pessoa só se define quando se

reporta às relações que ela produz com o mundo, consigo mesma e com os outros.

Propõe, assim, que “toda relação com o saber, enquanto relação de um sujeito com

seu mundo, é relação com o mundo e com uma forma de apropriação do mundo:

toda relação com o saber apresenta uma relação epistêmica”, esta, vale lembrar,

vinculada à teoria das ciências (CHARLOT, 2000, p. 72).

Quanto às relações que o sujeito estabelece com o saber, pode-se explicar a

visão de Charlot (2000) da seguinte forma: por exemplo, quando uma pessoa

aprende alguma coisa, ela se apropria de um saber, o que lhe instaura certa relação

com o mundo. Sentindo-se capaz e inteligente por sua aprendizagem, estabelece

uma relação consigo mesma. Em seguida pode ocorrer que, ao dominar

determinados saberes, ela possa fazer parte de uma comunidade de que alguns,

mas não todos, fazem parte, momento em que se instaura um tipo de relação com o

outro.

Na mesma fonte, Charlot realça ainda a ligação da relação de saber com o

desejo, pois, para ele, não existe relação com o saber se não há um sujeito

“desejante”. Porém, lembra que tal desejo é desejo do sujeito pelo mundo, pelo outro

ou por si próprio. Assim, compreende-se que, quando o sujeito experimenta o prazer

de aprender (e aprende) está manifestando um dos resultados desse desejo.

Na obra de Charlot (2000, p. 54), encontra-se também o conceito de

mobilização, mais diretamente relacionado a questões do ensino e da aprendizagem

na escola, uma vez que pode possibilitar discussões acerca do processo de busca

pelo saber. Entende-se por mobilização o movimento que o sujeito produz para

apreender alguma coisa, quando tem um bom motivo para isso. Se há essa boa

razão, a pessoa mobiliza todos os recursos, inclusive ela mesma como parte

constituinte desses recursos, para atingir objetivos.

Por essa razão, estabelece-se uma relação entre mobilização e motivação.

No entanto, motivação é entendida pela característica de ser exterior, no que se

diferencia da mobilização. Por outro lado, fazem parte da mobilização elementos

subjetivos, internos, constitutivos de um indivíduo que começa a se engajar em dado

tipo de ação. Em outras palavras, a mobilização é a entrada em movimento.

Mas, para entrar em movimento e comprometer-se com uma ação, é

necessário que a pessoa tenha uma razão para agir, chamada por Charlot de móbil,

de forma que “mobilizar-se [...] é engajar-se em uma atividade originada por móbiles”

(p. 55). Essa razão de agir gera a mobilização para ações em direção a uma meta, o

resultado pretendido com as ações realizadas.

No contexto pedagógico, quando o aluno se compromete com uma atividade,

realizando um conjunto de ações, ele está impelido por um ou mais móbiles, para

atingir determinada meta. Nessa situação, pode-se dizer que o móbil seria o desejo

do sujeito voltado à aprendizagem.

Em termos da realidade pedagógica aqui discutida, que se vincula à relação

dos alunos com o saber, o desinteresse notado por parte deles em relação à

disciplina de Física pode ligar-se à falta de contextualização dos conteúdos. O

questionamento colocado é: como fazer para que o discente se mobilize para

aprender conteúdos que não tocam o real desejo de aprender, ou seja, conteúdos

que não são capazes de despertar o móbil, por não fazerem sentido na relação dele

com o mundo, consigo próprio ou com o outro?

Uma vez que o aluno não é mobilizado pela vontade interna de aprender,

reiteramos o papel do professor em criar condições para que tal mobilização ocorra,

utilizando ações que mudem sua relação com o saber. O professor pode fazer algo

quanto à mobilização do aluno para aprender, sendo que ela é ligada ao desejo do

sujeito? Em outros termos, a mobilização pode ser tratada como a motivação, no

sentido de que esta é claramente influenciada por fatores externos?

Para nós, é, no mínimo, insuficiente que a relação de saber com a Física se

defina em termos de “sobrevivência” do aluno em relação ao vestibular, mecanismo

de exclusão por excelência. Esse não seria para muitos um móbil suficiente para a

aprendizagem, principalmente porque omite os significados mais profundos dos

conceitos físicos na relação do sujeito com o mundo. No intuito de descobrir novos

encaminhamentos para a modificação dessa relação dos alunos com os saberes de

Física é que propomos as atividades de uso de experimentos na disciplina, dentro

dos pressupostos expostos a seguir.

2.3 EXPERIMENTOS CATIVANTES NO ENSINO DE FÍSICA

A importância das atividades experimentais para a compreensão dos

fenômenos físicos pelos alunos é referida pelas Diretrizes Curriculares da Educação

Básica do Estado do Paraná para a disciplina de Física (PARANÁ, 2008). O

documento cita também que o professor, ao propor atividades experimentais, além

de explicar o fenômeno em foco, deverá propor uma atitude de questionamento,

lançando desafios ao aluno, para que ele coloque suas ideias, as quais serão

problematizadas pelo docente.

Como mencionam as mesmas Diretrizes, “outro aspecto a considerar é que

uma experiência que permite a manipulação de materiais pelos estudantes ou uma

demonstração experimental pelo professor, nem sempre precisa estar associada a

um aparato sofisticado”. (PARANÁ, 2008, p. 74) Indo além, o documento norteador

coloca em evidência que, além da não necessidade de materiais dispendiosos, as

atividades no laboratório ou na sala de aula não devem objetivar a concepção de

uma ciência fechada, à espera de ratificação de suas verdades instituídas

No que toca à experimentação na aula de Física, retornamos ao ideário de

Charlot (2000), dado que o uso de um experimento cativante remete à questão da

motivação, esta ligada à relação do aluno com o saber. Como visto, o autor aponta

que, para o envolvimento do sujeito em uma atividade, deverá existir mobilização.

Para que esta ocorra, a atividade deve ter significado para o indivíduo.

Não é satisfatório, porém, que a motivação se dê por um fator externo ao

sujeito. Desse modo, para o autor, os conceitos de mobilização e de motivação são

inseparáveis, pois uma pessoa se mobiliza para atingir um objetivo que a motiva, ao

passo que se sente motivada por algo que a mobiliza (CHARLOT, 2000, p. 54-58).

Pintrich & Schunk (1996, apud LABURÚ, 2006) apontam quatro fontes

favorecedoras da motivação, de aplicação desejável na programação de atividades

escolares. São elas o desafio, a curiosidade, o controle e a fantasia. Além disso, os

autores retomados por Laburú asseguram que as atividades experimentais

escolares se tornam cativantes quando estão fundadas no conceito de novidade.

Laburú (2006) menciona, ainda com base em Pintrich & Schunk (1996), que,

além disso, as atividades devem atender duas dimensões diferentes do interesse,

nomeadas de satisfação de baixo nível e satisfação de alto nível. Uma atividade

apoiada no interesse pela satisfação de baixo nível procura gerar a motivação

recorrendo ao bizarro, ao chocante, à magia, ligando-se a um tipo de satisfação

mais sensorial, relacionada diretamente ao divertimento. De outra forma, as

atividades empíricas volvidas à satisfação de alto nível buscam motivar recorrendo à

habilidade ou competência intelectual para a resolução de problemas, ao promover o

controle do ambiente experimental estabelecido.

Ainda reportamos que, para Pintrich & Schunk (1996 apud LABURÚ, 2006), o

experimento cativante na dimensão de baixo nível também deverá ter seu lugar no

esforço pedagógico. Esta dimensão é de manejo mais fácil, em virtude de ter certa

autonomia para motivar, pois é menos dependente da interferência do professor,

uma vez que o caráter cativante costuma se estabelecer por si só na relação entre o

sujeito e objeto, ou seja, entre o aluno e o experimento. Contudo, a motivação na

dimensão de alto nível, obrigatoriamente prevê a mediação do professor, dado que

este tem a função de promover as induções necessárias para a construção do

conhecimento científico.

Resumidamente, o ideal é que uma proposta de experimentação prática

busque ajustar as duas dimensões, principalmente quando se pensa na captação

inicial do interesse pelo recurso à motivação originada na dimensão de baixo nível.

Porém , Pintrich & Schunk (1996 apud LABURÚ, 2006) chamam a atenção

para a possibilidade da perda de motivação quando acontece de o aluno não

conseguir seguir a atividade experimental em todos as suas etapas, por razões

diversas. Assim, mesmo que se dê a motivação inicial a partir do experimento, a

perda do fio da meada pelo discente pode fazer com que a continuação da atividade

fique mecânica e desmotivada. O resultado disso é a falta de significado e de

sentido para o prosseguimento do experimento. Tal perda de significado, como visto

em Charlot (2000), pode fazer com que cesse a mobilização do sujeito, esvaziando

sua motivação.

Como critério de constatação sobre o andamento da mobilização dos alunos,

Laburu (2006) sugere que se observe a cooperação e a interação positiva entre os

alunos, assim como as perguntas espontâneas por eles colocadas e o tempo de

atenção que dedicam ao experimento em foco.

Finalmente, conforme aqui assumido, o experimento cativante poderá trazer

como resultado uma mudança da relação do aluno com a Física, ao buscar mobilizá-

lo por meio de atividades práticas que façam sentido para ele, com base no exposto

sobre a teoria de Charlot (2000).

3 ANÁLISE DA INTERVENÇÃO NA ESCOLA

Esta seção volta-se à análise dos momentos mais significativos da

intervenção na escola, além de trazer algumas reflexões nossas sobre o processo.

3.1 Preparação

Nossa proposta de intervenção na escola tinha como objetivo geral implantar

atividades experimentais como uma alternativa para melhorar a relação dos alunos

com a disciplina de Física, para muitos alunos, quase tão impopular como

Matemática. Nesse intento, procuramos apresentar e discutir os conceitos

relacionados aos experimentos; propiciar dinâmicas de grupo para a elaboração de

experimentos de baixo custo e propor desafios após as atividades experimentais

para consolidar os conteúdos abordados, momento em que entraram os exercícios e

problemas para resolução.

O trabalho foi desenvolvido no Colégio Estadual Padre Jerônimo Onuma

Ensino Fundamental e Médio, na cidade de São Sebastião da Amoreira, Estado do

Paraná, com alunos do Ensino Médio, no primeiro semestre de 2014, num total de

64 horas/aula, conforme a Matriz Curricular do PDE 2013/2014.

Na etapa de elaboração do material didático foram definidos os experimentos

a serem construídos com ajuda dos discentes. Após essa definição, os conteúdos

referentes a cada um foram revisados. A partir desse planejamento, seguimos

alguns passos, os quais foram ajustados conforme o andamento da sua execução.

De início, fizemos a apresentação e discussão inicial do conteúdo envolvido,

para introdução dos conceitos relacionados aos experimentos que seriam

desenvolvidos posteriormente. Nessa etapa, optamos por uma introdução rápida

sem maiores aprofundamentos, pelo entendimento de que muita teoria de início

poderia ser contraproducente, pois era necessário ainda despertar a motivação dos

alunos. Por isso, consideramos ser mais apropriado deixar o aprofundamento para

depois do experimento.

Conforme planejado, apresentamos o filme “Céu de Outubro”, como

introdução das ações de implementação, abordando temas correlatos à

experimentação e motivação para descobertas científicas, mesmo no contexto

adverso vivenciado pelos personagens. Antes da exibição do filme, conversamos

com os alunos sobre o enredo a fim de interessá-los e conseguir sua atenção. A

história conseguiu segurá-los do começo ao fim, mesmo que, por contingências de

horário tivéssemos que exibi-la em duas partes, em dois dias distintos. Isso acabou

sendo um ponto positivo, pois tivemos tempo no outro dia para conversar sobre a

mensagem da história e pedir as impressões dos alunos sobre o enredo. Entre os

temas, debatemos a questão do diálogo em família ou a falta dele; a importância de

enfrentar as dificuldades quando se tem sonhos e projetos; a relevância de se

aproveitar ou criar as oportunidades; o valor de se rodear de uma boa equipe e de

se aconselhar com pessoas gabaritadas e a percepção de que vida é feita de

vitórias e derrotas; assim, também é a história da Ciência na construção do

conhecimento. Enfatizamos a persistência como a maior das qualidades para se

alcançar a vitória.

Na aula seguinte, conversamos sobre a importância da disciplina de Física e

aplicamos o questionário prévio para coletarmos a visão dos alunos sobre a

disciplina e sua motivação para estudá-la.

Em aulas subsequentes abrimos a discussão para as questões da Física,

falando sobre a elaboração de experimentos. Em sala de aula, lemos o texto da

Produção Didática, com curiosidades sobre Isaac Newton, o qual despertou

interesse nos alunos. Na sequência da aula, fomos até o laboratório de informática

onde assistimos alguns vídeos curtos sobre as três Leis de Newton e propusemos

aos alunos que conjuntamente elaborássemos um experimento para demonstração

dessas Leis. Após decidirmos o tipo de experimento, no caso, a construção de uma

“pista de Newton”, fizemos um levantamento dos materiais necessários (esferas

grandes e pequenas, réguas, madeira, blocos e outros), decidindo quem se

responsabilizaria pelos diferentes materiais, conforme a facilidade e disponibilidade

dos alunos para consegui-los.

Na próxima semana, apresentamos o desenho da pista de Newton e

conversamos sobre as alternativas para sua confecção. Tivemos a surpresa de notar

que os mais diversos materiais foram trazidos pelos alunos, a maior parte dos quais

adequada à proposta feita. Pedimos que a sala se dividisse em três grupos, sendo

que cada um construiria sua “pista”, conforme a criatividade, ficando responsável

cada grupo pela demonstração de uma Lei.

3.2 A primeira Lei de Newton

No dia marcado, o primeiro grupo fez sua apresentação em frente à turma,

demonstrando e explicando a Primeira Lei, assim como suas implicações para

algumas das invenções do homem. Os alunos deram exemplos clássicos,

pesquisados em livros e na internet, procurando clarificar e ilustrar ao máximo a Lei,

pois um desafio que propusemos aos grupos foi que fizessem os demais

entenderem os princípios físicos envolvidos. Os exemplos dados foram: o do ônibus

– quando uma pessoa está em pé dentro de um ônibus e este “dá uma arrancada”

de repente, a pessoa é jogada para trás, pois, pela lei da inércia, a tendência é que

fique parada, e o da moto – quando um motoqueiro para bruscamente, ele é

arremessado de sua moto, pois a moto para, mas o motoqueiro permanece em

movimento. Esses exemplos constam também do material didático elaborado, mas

os alunos foram em outras fontes, pois esse material serviu como um roteiro nosso

apenas, não foi distribuído aos alunos.

Os aparatos montados pelos alunos foram deixados na escola e, nas aulas

que se seguiram, relembramos as Leis e explicamos os conteúdos envolvidos na

atividade experimental com a respectiva formalização de cálculos envolvidos,

elegendo exercícios mais contextualizados.

Pretendíamos que tais exercícios obedecessem a uma gradação em termos

de dificuldade, procurando manter a motivação, conhecido o fato de que dificuldades

intransponíveis para o aluno poderiam causam sua desistência da atividade, pelo

decréscimo da motivação (LABURU, 2006).

Vale mencionar que, além dos questionários aplicados, tomávamos notas de

campo para que tivéssemos dados sobre a evolução das atitudes dos alunos em

relação à disciplina de Física, pela observação dos indícios qualitativos de como

estava se dando sua relação com essa área do saber.

Ainda quanto à demonstração da Primeira Lei de Newton, propusemos a

discussão a respeito de que grandezas físicas afetam os resultados, a elaboração

do conceito de quantidade de movimento em forma de equação e de como o sentido

do movimento da esfera que é solta influi no deslocamento das outras esferas.

Com nossa ajuda, os alunos entenderam que a esfera de massa pequena

quando é solta provoca um pequeno deslocamento na última esfera. Por sua vez, a

esfera maior afeta visivelmente as outras esferas. Quando as esferas são soltas de

diferentes posições, elas atingem as esferas paradas com velocidades distintas, pois

rolam por planos inclinados de diferentes comprimentos. Isso também foi observado

no experimento. Mostramos que se costuma escrever: Q +mv e que a quantidade de

movimento é uma grandeza vetorial, uma vez que a direção e o sentido do

movimento afetam as medidas.

Como forma de contextualizar os conhecimentos da Física, questionamos

com os alunos: a) os lançamentos de foguetes são baseados nas leis de Newton. O

sucesso desses lançamentos confirma a existência dessas leis?; b) além de

acomodar o passageiro, qual a importância da presença dos bancos nos carros?; c)

qual a importância do uso do cinto de segurança nos carros?; d) um paraquedista

desce próximo à superfície da Terra, com velocidade constante. Qual é a resultante

das forças que atuam sobre o conjunto? Os alunos demonstravam surpresa com a

percepção de que a Primeira Lei de Newton se relaciona de maneira direta com seu

cotidiano. Alguns, inclusive, generalizaram essas conclusões para outros contextos.

3.3 Segunda Lei de Newton

Para introduzirmos a demonstração da Segunda Lei de Newton, fomos ao

laboratório de informática para assistir ao vídeo, cujo link colocamos na Produção

Didática, o qual apresenta uma explicação bastante clara sobre essa Lei. A partir da

“Pista de Newton” elaborada pelo segundo grupo de alunos, exemplificamos o

princípio da Segunda Lei, fazendo com que dispusessem esferas grandes sobre a

“pista”, em repouso. Após isso, deixamos que prosseguissem com a demonstração,

abandonando uma esfera pequena do alto da pista e observando atenciosamente o

que acontecia com as esferas em repouso durante e depois do choque. Os alunos

registraram o deslocamento da esfera que mais se afastou das outras após a batida.

Propusemos como questão para os alunos que esboçassem um gráfico da

velocidade (v) da esfera de massa (m), em função do tempo. Questionamos se a

esfera que é solta sofre mudança em sua velocidade após o choque, propondo a

indicação dessa situação no gráfico, assim como o intervalo de tempo decorrido e a

eventual variação da quantidade de movimento.

Os alunos chegaram à compreensão de que a velocidade da esfera no plano

inclinado aumenta e que, no primeiro choque, a velocidade da esfera em movimento

diminui de repente. Dessa forma, a variação da velocidade influi na quantidade de

movimento por causa do tempo.

Após explicações adicionais, propusemos algumas atividades aos alunos para

exercícios mais sistemáticos sobre a Segunda Lei de Newton, em que usamos como

exemplos situações de um jogo de futebol, exemplificando com o jogador e bola.

Assim, os alunos resolveram exercícios sobre a variação de quantidade de

movimento da bola; a força aplicada pelo pé do jogador sobre a bola e o impulso

produzido pela força. Outros exercícios mais formais foram propostos, aproveitando

a motivação dos alunos que ainda se mantinha, após o experimento.

3.4 A Terceira Lei de Newton

Relembramos com os alunos as duas primeiras Leis de Newton, a Lei da

Inércia e o Princípio Fundamental da Mecânica, as quais descrevem como uma

força se comporta. Dissemos que Terceira Lei, que agora íamos examinar, analisaria

o sistema de troca de forças entre os corpos. Mostramos, de início, que a Terceira

Lei de Newton, uma das colunas da mecânica clássica, é formulada assim:

Em toda interação, quando um corpo A aplica uma força sobre um corpo B, o

corpo A recebe do corpo B uma força na mesma direção e intensidade, no sentido

oposto. Ou seja, que quando acontece troca de forças, não importa saber qual corpo

agiu e qual reagiu. O que se observa é que as forças estão sempre em pares, ou

seja, quando se realiza uma ação, há sempre uma reação correspondente. Um

exemplo bem simples foi a observação de uma bola quando bate na parede. Nesse

caso, a parede exerce uma força sobre a bola com a mesma intensidade e direção,

no sentido contrário.

Nessa Terceira Lei, teorizamos um pouco mais de início, procurando dar

exemplos bem claros, principalmente relacionados com suas aplicações.

Constatamos com os alunos que toda força que um corpo recebe é consequência da

força que ele aplicou. Por exemplo, quando uma pessoa caminha, ela é

impulsionada para frente por causa da força que exerceu sobre o chão. A pessoa

empurra o chão e é empurrada por ele.

Da mesma forma, lembramos que, para subir e entrar em órbita, um foguete

exerce uma ação de forças constante sobre o ar atmosférico, pelo jato quente que

lança para trás, e, em reação a essa força, o foguete é mandado para cima. Uma

vez em órbita, o foguete só vai precisar de propulsão se for necessário mudar sua

rota, porque, como prevê a Primeira Lei de Newton, ele vai permanecer em

movimento. No caso de ter que mudar a rota no espaço, basta aplicar uma força

para o lado oposto e, conforme a Terceira Lei de Newton, o foguete é empurrado

para o outro lado.

Na aula seguinte, como complemento da aula anterior, assistimos a uma aula

em vídeo sobre a Terceira Lei de Newton, produzida pela Khan Academy e traduzida

para o português pela Fundação Lemann, vídeo este referenciado em nossa

Produção didática.

Após, retornamos para a sala de aula a fim de realizar o experimento sobre a

Terceira Lei de Newton, utilizando o aparato montado pelos alunos, constituído de

poste, dois frascos com alça, esferas pequenas, esfera grande, mola, dois blocos,

plano inclinável e cabo tracionador.

Como o terceiro grupo havia preparado a demonstração, montaram o sistema

colocando a esfera grande em repouso, sendo que a esfera pequena foi

abandonada de um dos planos inclinados. Observamos com atenção a sequência de

fenômenos ocorridos entre as esferas.

A partir de nossos questionamentos, os alunos demonstraram compreender

que, no choque entre as esferas, ocorre uma variação na quantidade de movimento,

o que produz uma força resultante. Essa força resultante acontece em par, tipo ação

e reação. Uma vez que as massas são diferentes, suas inércias também são. É por

isso que a esfera maior sofre variação pequena de velocidade, enquanto que na

esfera menor a variação é bem maior. No caso do frasco pendurado, uma força de

campo atua sobre ele, ou seja, uma força a distância, sem a presença de interação

entre os dois corpos. Essa é a força da gravitação: o frasco atrai Terra , a Terra atrai

o frasco; por isso se diz que são forças de ação e reação. Por outro lado, o frasco

“puxa” a mola e a mola “puxa” o frasco, enquanto que a mola “puxa” o poste e o

poste “puxa” a mola.

Após exemplos e explicações adicionais por nós oferecidos, propusemos

“desafios” em forma de problemas aos alunos. Colocamos, por exemplo, que se um

carro bate contra um caminhão, exercendo contra ele uma força de 20000 N e se a

massa do carro é dez vezes menor que a do caminhão, quanto vale a reação dessa

força? Que corpo exerce a reação? Onde foi aplicada a reação?

Ainda sobre ação e reação em relação a massas, pedimos que imaginassem

que um astronauta está consertando a nave em que viaja, que se encontra parada

em um lugar do espaço em que não existe a força da gravidade. Como ele está

tendo dificuldades com o conserto, fica nervoso e joga com força a caixa de

ferramentas “para baixo”. O que acontece com o astronauta? Por quê? Os alunos

mais uma vez demonstraram compreender o princípio da Terceira Lei de Newton,

dizendo que também o astronauta sofreria um impulso para cima.

3.5 Questionários aplicados aos alunos

O que relatamos anteriormente foi apenas parte das atividades em que

introduzimos experimentos em sala de aula. Através dessa pequena experiência

com as atividades experimentais, vimos que pequenas mudanças na rotina de sala

de aula, o fato de nos mobilizarmos para as experiências contribuiu sobremaneira

para alterar a visão dos alunos sobre a disciplina. Abaixo, transcrevemos algumas

respostas dos alunos aos questionários aplicados antes e após a intervenção, como

indícios de que alguma mudança houve em sua relação com a disciplina de Física.

No questionário aplicado antes da implementação, colocamos as seguintes

questões: 1) Você gosta de estudar Física?; 2) Você tem boas notas em Física?; 3)

Você vê diferenças entre Física e Matemática? Em que sentido?; 4) Você considera

o ensino de Física importante? Por quê? 5); Em seu ponto de vista, como seria um

bom professor de Física?

Elegemos algumas respostas representativas dos alunos a essas questões,

as quais se mostraram mais relevantes para a nossa discussão. Embora não

busquemos dados quantitativos, mas principalmente qualitativos, mencionamos que

a quase totalidade de 32 alunos respondentes disseram que gostam de Física;

apenas dois disseram que “mais ou menos” e outros dois que “não” gostam. Porém,

em relação às notas, não houve a mesma unanimidade em relação a ter bons

resultados.

Por uma questão de espaço e tempo, nos centramos na questão 3, por ser

mais rentável aos propósitos do estudo. Em relação à diferença entre Física e

Matemática, tivemos respostas como:

A1: “Sim, em Física estudamos as teorias, os cálculos e as formas, já em

Matemática é só cálculos.”

A2: “Sim, porque a Física estuda cálculos, mas não somente isso, estuda

teoria e experimentos a respeito de fenômenos naturais e químicos.”

A3: “Não, porque em Matemática e Física é preciso fazer conta.”

A4: “Sim, a diferença entre a Matemática e a Física é porque na Matemática

só faz cálculos e na Física estuda cálculo e parte teórica.”

A5: “Não porque a Física e a Matemática vejo igual, tem sempre o mesmo

sentido de cálculo.”

A6: “Sim, eu gosto mais de Física porque tem cálculos diferentes.”

A7: “Sim, eu vejo diferença entre Matemática e Física porque Matemática

estuda os cálculos e a Física estuda todos os fenômenos da natureza, mas trabalha

com números também.”

A8: “Sim, porque a Matemática só envolve cálculo e a Física envolve

experimento, cálculo e teoria.”

As demais respostas foram variações sobre o mesmo tema. Vemos

que, em geral, os alunos não demonstram uma rejeição significativa de Física, por

fatores diversos, em que entra inclusive o bom relacionamento com a professora,

conforme nos revelam outras passagens. De modo geral, pode-se dizer que, para

eles a Física, por envolver “teoria”, “fenômenos da natureza” parece se relacionar

mais com seu cotidiano. Transparece sua visão de que a Matemática é mais árida

que a Física, por envolver só cálculo, o que pode apontar para uma rejeição maior

da primeira, conforme pudemos constatar em outras respostas do questionário.

O questionário aplicado após a intervenção constou das seguintes perguntas:

1) Você gostou do trabalho com experimentos de Física em sala de aula?; 2) O que

você achou mais interessante sobre os experimentos realizados? Por quê?; 3) Você

acha que isso mudou sua visão da disciplina de Física? Por quê?

Mesmo que não tenhamos constatado uma rejeição da disciplina de Física, o

questionário aplicado pós-intervenção nos faz ver que a relação dos alunos com a

disciplina parece ter se tornado ainda melhor, como nos ilustram as respostas dadas

à questão 3:

A9: “Sim, porque os experimentos deixam a Física mais interessante para os

alunos, os alunos aprendem melhor e não acham tão chato.”

A10: “Sim, porque Física era só cálculo e teoria.”

A11: “Sim, porque eu sei o sentido de Física. E estou começando a gostar

desse conteúdo”.

A12: “Sim, a aula de Física ficou mais prática, os alunos participaram mais

das aulas. E com experimentos os alunos aprenderam muito mais. A Física então

ficou uma aula bem mais legal e interessante, pois apesar de ser uma matéria bem

complicada, com experimentos ela ficou mais fácil.”

A13: “Quando fazemos experiência em sala de aula, levamos isso para a vida

toda, quando fazemos algo fora do comum (como só ficar na sala) e saímos, abre a

nossa mente.”

Após o término da implementação na escola, sentimos que às vezes o

professor acaba não fazendo o minimamente necessário para que sua disciplina

tenha algum significado para os alunos. Isso faz grande diferença para a questão da

relação dos alunos com determinado campo do saber.

Na sequência, fazemos nossas considerações finais sobre a proposta de

intervenção com experimentos na escola.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Abordamos, neste artigo, o lugar das atividades experimentais no ensino de

Física, como importante elemento do processo educativo, na intenção de que o

professor possa ir além do que livro didático apresenta, quando achar que as

experiências podem ser a melhor alternativa em determinado momento do processo

de ensino.

Ao constatarmos a função relevante ocupada pelo livro didático na escola,

como uma importante ferramenta pedagógica no cotidiano do professor, reiteramos

que esse manual deve estar a serviço do docente, assim como a televisão, o

computador e a internet, pois é responsabilidade do professor o domínio do

processo de ensino e aprendizagem, assim como a decisão de como e quando usar

o livro didático e os outros instrumentos.

Se o aluno não é mobilizado pela vontade interna de aprender, torna-se mais

imperativa a ação do professor em criar condições para que tal mobilização ocorra,

utilizando instrumentos que mudem a relação do discente com o saber. Como

discutíamos, é, no mínimo, insuficiente que a relação de saber com a Física se

resolva em termos de “sobrevivência” do aluno em relação ao vestibular,

considerado estrutura de eliminação por excelência. Esse não seria para muitos

alunos um móbil suficiente para a aprendizagem, principalmente porque exclui os

significados mais profundos dos conceitos físicos na relação do sujeito com o

mundo.

Foi nesse sentido que tomamos como pressuposto que o experimento

cativante poderia trazer como resultado uma mudança da relação do aluno com a

Física, buscando mobilizá-lo por meio de atividades práticas que fizessem sentido

para ele, com fundamento no exposto sobre a teoria de Charlot (2000).

Em suma, confirmamos que ações diferenciadas que modifiquem a rotina da

sala de aula e que, preferencialmente, mobilizem os alunos e os coloquem no centro

do processo tendem a surtir efeito positivo em sua relação com a área de

conhecimento, assim como nos resultados da aprendizagem.

Evidentemente, esse tipo de reflexão deverá estar presente na prática do

professor. Contemporaneamente, o papel do professor como compartilhador de

conhecimento e de centro do processo educativo perde seu lugar, uma vez que todo

o conhecimento acumulado pela humanidade está ao alcance dos dedos na rede

mundial de computadores. Essa constatação deverá servir para que o professor seja

reflexivo em relação à sua ação educativa, repensando seu lugar e criando novas

estratégias para que o aluno se aproprie dos conhecimentos relevantes de sua área

de atuação.

Assim como a reflexão do professor deve ser contínua, também não cessa a

demanda para a produção de conhecimento sobre o ensino de Física.

REFERÊNCIAS

ALVARES, B. A. Livro didático - análise e seleção. In: MOREIRA, M. A; AXT, R.

Tópicos em Ensino de Ciências. Porto Alegre: Sagra, 1991, p. 18-46.

CHARLOT, B. Da relação com o saber: elementos para uma teoria. Trad. Bruno

Magne. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, 2000.

LABURÚ, Carlos Eduardo. Fundamentos para um Experimento Cativante. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Santa Catarina, v. 23, n. 3: p. 382-404, dez. 2006.

NARDI, R. (Org.) Pesquisas em ensino de física. São Paulo: Escrituras, 1998.

PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes Curriculares de Física

para a Educação Básica. Curitiba: SEED, 2008.