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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática

Eliesio da Silva Costa

OS EXPERIMENTOS E AS EXPERIMENTAÇÕES NAS QUESTÕES DE FÍSICA

DO NOVO ENEM

Belo Horizonte

2017



DO NOVO ENEM

Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Ensino de Ciências e Matemática da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências e Matemática. Orientadora: Profª. Dra. Maria Inês Martins Área de concentração: Ensino de Física

Belo Horizonte

2017

FICHA CATALOGRÁFICA

Elaborada pela Biblioteca da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Costa, Eliesio da Silva

C837e Os experimentos e as experimentações nas questões de física do novo ENEM

/ Eliesio da Silva Costa. Belo Horizonte, 2017.

148 f. : il.

Orientadora: Maria Inês Martins

Dissertação (Mestrado) – Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.

Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática.

1. Exame Nacional do Ensino Médio (Brasil). 2. Física - Estudo e ensino. 3.

Física - Exames, questões, etc. 4. Laboratórios experimentais. 5. Habilidades de

vida. I. Martins, Maria Inês. II. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.

Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática. III. Título.

CDU: 53:373.5



DO NOVO ENEM

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências e Matemática. Área de concentração: Ensino de Física

Profª. Dra. Maria Inês Martins (Orientadora) - PUC Minas

Profª. Dra. Mariana Veríssimo - PUC Minas

Profª. Dra. Kelly Martins Faêda - PUC Minas

Belo Horizonte, 14 de dezembro de 2017

Aos meus pais, Silézio e Margarida, que me inspiram.

Aos meus sogros, Lúcia e Isac, que foram fundamentais em tudo.

À minha esposa Monique que, pacientemente, embarcou comigo neste projeto,

ajudando-me a enfrentar todos os obstáculos.

AGRADECIMENTOS

A Deus, por me proporcionar saúde e paz, pois para mim são as únicas

coisas necessárias para que qualquer ser humano atinja o sucesso.

À minha especial orientadora Profª. Dra. Maria Inês Martins que me acolheu,

me incentivou e, com sua sábia orientação, tornou real este projeto.

A minha linda esposa Monique pela compreensão em todos os instantes que,

pela correria do dia a dia, não podíamos estar juntos, assim como pela parceria tão

importante para que eu não desanimasse frente aos obstáculos.

Aos meus sogros e familiares que estiveram sempre ao meu lado.

A todos os professores do mestrado, por me darem uma lição para toda a

vida.

A todas as amizades feitas durante o mestrado, em especial ao meu amigo

Nonato, por compartilharmos horas de conhecimento.

À Aparecida e Vander por me acolherem em sua casa e serem meus amigos

de todas as horas.

A todos que contribuíram de alguma maneira para o sucesso deste mestrado.

RESUMO

Esta pesquisa intenciona nortear professores e indivíduos afins a respeito das

questões sobre experimentos e experimentações que relacionam algum conceito

pertinente à Física nas provas do Novo Exame Nacional do Ensino Médio (Novo

ENEM), desde a sua reestruturação de 2009 até 2016. O Exame criado em 1998

para avaliar o desempenho dos concluintes do Ensino Médio, a partir de 2009

adquiriu novas utilidades, como selecionar estudantes para programas educacionais

do governo e Instituições Federais de Ensino Superior em todo país, por exemplo.

Com ênfase no ensino de Física, componente curricular inserido nas avaliações da

área de conhecimento Ciências da Natureza e suas Tecnologias, analisamos e

classificamos as práticas experimentais de Física no Novo ENEM respaldando-se

nas competências e habilidades dos Parâmetros Curriculares para o Ensino Médio

(PCNEM) dividos em três dimensões de análise: Representação e Comunicação,

que representa as diferentes formas de linguagens aplicadas às atividades

empíricas; Investigação e Compreensão, que preconiza investigar e entender como

os fenômenos naturais ocorrem através das práticas; e a Contextualização

Sociocultural, que relaciona os conceitos físicos compreendidos nos experimentos e

experimentações com a história da humanidade, o desenvolvimento tecnológico e as

diferentes culturas. Verificarmos com análise criteriosa das práticas realizadas em

laboratórios estruturados, com materiais de baixo custo e até em nosso cotidiano

que, de modo geral, que as categorias menos privilegiadas no Exame foram as que

introduziram a Física no contexto histórico, que utilizaram fórmulas para fazer

cálculos matemáticos e que proporcionavam a abordagem do conteúdo de forma

interdisciplinar. Buscando orientar os docentes sobre a importância do uso de

experimentos e experimentações nas aulas de Física, especialmente em nível

médio, elaboramos um produto educacional, que sintetiza as atividades

experimentais de Física aplicadas no exame, evidenciando os conteúdos e as

dimensões de análise mais exploradas.

Palavras-chave: Novo ENEM. Experimentos e experimentações. Competências e

habilidades PCNEM.

ABSTRACT

This research aims to guide teachers and other ones who are involved in questions

about experiments and experimentations that relate some pertinente conceptions to

Physics in the tests of the “Novo Exame Nacional do Ensino Médio” – “Novo ENEM”

(New National High School Examinantion), fron its restructurations from 2009 to

2016. The exam, created in 1998 to evaluate the performance of students from high

school since 2009, has acquired new uses, such as selecting students for

government educational programs and Federal Higher Education Institutions arround

the country, for example. With emphasis on the teaching of Physics, curricular

componente inserted in the evaluations of the area of knowledge Nature Sciences

and their Technologies, we analyze and classify the experimental practices of

Physics in the “Novo ENEM” based on the skills and abilities of the “Parâmetros

Curriculares Nacionais para o Ensino Médio” – PCNEM (Curricular Parameters for

High School) separeted into three dimensions of analysis: Representation and

Communication, which represent the different forms of languages applied to empirical

activities; Research and Understanding, that advocates investigating and

understanding how natural phenomena occurs through of the practices; and the

Sociocultural Contextualization, which relates the physical concepts included in the

experiments and experimentations with the history of humanity, the technological

development and the different cultures. We analysied care fuly some practices

accomplished in structured laboratories, using low cost material and even in our daily

life, in general, those categories were less privileged in the Exam than those which

were introduced the Physics in the historical context, whigh has used formulas to

mathematical calculation and that provided the approach of content in na

interdisciplinary way. In order to guide teachers about the importance of using

experiments and experimentations in physics classes, especially about high school,

we elaborated an educational guide that will synthesize the experimental activities of

Physics applied in the exam, evidencing the contents and the most explored

dimensions of analysis.

Keywords: New National High School Examination (Novo ENEM). Experiments and

experimentations. Skills and abilities PCNEM.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 - Organograma de categorias e subcategorias de análise ................................. 43

LISTA DE QUADROS

QUADRO 1 - Competências de Física nos PCNEM............................................................. 48

QUADRO 2 - Identificação das provas do Novo ENEM ....................................................... 51

QUADRO 3 - Conteúdos específicos por objetos de conhecimento da Física ..................... 52

QUADRO 4 - Categorias e subcategorias de análise ........................................................... 53

LISTA DE GRÁFICOS

GRÁFICO 1- Porcentagem de questões de Física nas provas analisadas .............. 80

GRÁFICO 2 - Relação percentual dos objetos de conhecimento presentes nos experimentos/experimentações ................................................................................. 81

GRÁFICO 3 - Experimentos/experimentações por competência e habilidade .......... 82



GRÁFICO 6 - Percentual de experimentos e experimentações por dimensão de Análise ...................................................................................................................... 85

LISTA DE SIGLAS

ANDIFES Associação Nacional dos Dirigentes das Instituições Federais de

Ensino Superior

CNE Conselho Nacional de Educação

DCNEM Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio

ENCEEJA Exame Nacional para a Certificação de Competências de Jovens e

dultos

ENEM Exame Nacional do Ensino Médio

IFES Institutos Federais de Ensino Superior

INEP Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira

MEC Ministério da Educação

OCEM Orientações Curriculares para o Ensino Médio

PCN Parâmetros Curriculares Nacionais

PNLD Programa Nacional do Livro Didático do Ensino Médio

PNLEM Programa Nacional do Livro Didático de Ensino Médio

PROUNI Programa Universidade para Todos

PPL Pessoas Privadas de Liberdade

SISU Sistema de Seleção Unificada

TCT Teoria Clássica dos Testes

TRI Teoria de Resposta ao Item

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 23 1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................................................ 27 1.1 O Novo ENEM ............................................................................................................... 27 1.2 Experimento e a experimentação no ensino de Física .............................................. 35 1.3 Ensino de Física nos documentos oficiais ................................................................ 44 2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ......................................................................... 51 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES ...................................................................................... 77 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................. 87

REFERÊNCIAS ............................................................................................................... 91 APÊNDICE A - Produto educacional ............................................................................. 97

23

INTRODUÇÃO

Observa-se que nas escolas públicas do estado do Espírito Santo não há

laboratórios contendo experimentos relacionados ao conteúdo de física. Sendo

assim, para demonstrar os conceitos e fundamentos teóricos, é fundamental usar

experimentos de baixo custo feitos pelos próprios alunos e/ou vídeo-aulas

exemplificando os experimentos mais avançados. Pois, de acordo com a Lei de

Diretrizes e Bases da Educação (LDB), Lei n° 9394/1996, no Art. 22, a educação

básica, que contempla a Educação Infantil, o Ensino Fundamental e o Ensino Médio,

tem por finalidade “desenvolver o educando, assegurar-lhe a formação comum

indispensável para o exercício da cidadania e fornecer-lhe meios para progredir no

trabalho e em estudos posteriores”. (BRASIL, 1996).

Entendendo que a atividade experimental é relevante ao ensino-

aprendizagem de Física, esta pesquisa consiste na análise sobre os experimentos e

as experimentações nas questões de Física do Novo Exame Nacional do Ensino

Médio (Novo ENEM), a fim de situar os professores de Física sobre a necessidade

do ensino experimental em suas aulas em prol de uma aprendizagem significativa e

de uma preparação adequada para o ENEM.

Neste contexto, propõe-se uma pesquisa focada no Ensino Médio,

particularmente no ensino de Física, pois acredita-se que aulas com experimentos e

experimentações, são importantes melhorar o processo de ensino-aprendizagem.

Objetiva-se analisar no Novo ENEM (de 2009 a 2016) as questões de Física que

abordam experimentos e experimentações na perspectiva da classificação proposta

por Barros (2009) sobre os experimentos de Física nas coleções do Programa

Nacional do Livro Didático de Ensino Médio de 2007 (PNLEM 2007).

Para Barros (2009, p. 23), para um melhor aprendizado em sala de aula, “o

ensino da Física deve possibilitar ao aluno o desenvolvimento de habilidades e

competências na sua vida”. Estas habilidades e competências estão referenciadas

nos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM) (BRASIL,

1999) e nos PCN+ (BRASIL, 2002).

24

Especificamente, pretende-se:

a) selecionar as questões de Física do Novo ENEM que mostrem algum

caráter experimental;

b) compreender nos experimentos e experimentações os objetos de

conhecimento (conteúdos) e as habilidades e competências abordadas

nestas questões;

c) analisar a natureza dos experimentos e experimentações de Física

presentes no Novo ENEM, a fim de classificá-las usando como base a

classificação de Barros (2009);

d) Compor, como produto educacional, um guia de orientação para os

professores sobre os experimentos e experimentações envolvidos nas

questões do Novo ENEM (2009 a 2016).

A seguir, descreve-se a estrutura da presente dissertação, a ser apresentada

após a presente introdução.

No capítulo 1, apresenta-se a Fundamentação Teórica, dividida em três

partes. Na primeira parte, aborda-se o Novo ENEM, incluindo os objetos de

conhecimento da disciplina de Física a serem cobrados nos exames e a sua matriz

de referência que contemplam as habilidades e competências de acordo com o

edital ENEM/2016. Na segunda parte, são abordados os experimentos e

experimentações e a sua importância no ensino de Física fundamentada em

levantamento do estado da arte sobre o tema em foco. Na terceira, apresenta-se a

classificação proposta por Barros (2009), fazendo, conjuntamente, uma breve

contextualização sobre os PCNEM (BRASIL, 1999) e os PCN+ (BRASIL, 2002) e as

dimensões desta classificação focalizadas na pesquisa.

No capítulo 2, são analisadas e classificadas as questões do Novo ENEM

usando como base a classificação mencionada e, em seguida, discute-se a proposta

de um produto educacional, o qual constará integralmente no Apêndice A.

As análises e os resultados da pesquisa estão descritos no capítulo 3, tendo

em vista os aspectos relacionados e a partir da metodologia adotada na dissertação.

Por fim, nas Considerações Finais, descritas no capítulo 4, apresenta-se uma

breve discussão sobre os resultados alcançados e reflete-se sobre a relevância do

25

tema proposto. Pretende-se que o professor amplie sua visão sobre o ENEM, em

particular em relação a experimentos e/ou experimentações de Física nele contidos.

Tais aspectos encontram-se materializados no produto educacional deste trabalho.

27

1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

1.1 O Novo ENEM

O ENEM é um instrumento de avaliação criado em 1998 após a aprovação da

LDB/1996 (Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional, de 20 de dezembro de

1996, a Lei n° 9394). O Exame tem:

como referência a LDB, os Parâmetros Curriculares nacionais (PCN), a Reforma do Ensino Médio, bem como os textos que sustentam sua organização curricular em Áreas de conhecimento, e, ainda, as Matrizes Curriculares de Referências para o Saeb. (BRASIL, 2002b, p.6).

Esse exame é aplicado pelo Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas

Educacionais Anísio Teixeira (INEP), órgão do Ministério da Educação (MEC) que

visa avaliar os estudantes concluintes do Ensino Médio:

É um exame individual e de caráter voluntário, oferecido anualmente aos concluintes e egressos do Ensino Médio, com o objetivo principal de possibilitar uma referência para auto-avaliação, a partir das competências e habilidades que o estruturam. Além disso, ele serve como modalidade alternativa ou complementar aos processos de seleção para o acesso ao ensino superior e ao mercado de trabalho. Realizado anualmente, ele se constitui um valioso instrumento de avaliação, fornecendo uma imagem realista e sempre atualizada da educação no Brasil. (INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA, 2005, p.7).

Esta avaliação compunha um planejamento governamental que visava à

Reforma do Ensino Médio e à política nacional de avaliação sistemática da

educação. Dessa forma, o Exame aplicado anualmente aos concluintes da educação

básica tem como principal objetivo medir o desempenho destes alunos, verificando

as suas competências básicas ao pleno desenvolvimento de sua cidadania.

Para tanto, o MEC institui o ENEM, cujos objetivos estão descritos na portaria

nº 438, publicada em 28 de maio de 1998, no Artigo 1º.

I – conferir ao cidadão parâmetro para auto-avaliação, com vistas à continuidade de sua formação e à sua inserção no mercado de trabalho; II – criar referência nacional para os egressos de qualquer das modalidades do ensino médio; III – fornecer subsídios às diferentes modalidades de acesso à educação superior; IV – constituir-se em modalidade de acesso a cursos profissionalizantes

28

pós-médio. (BRASIL, 1998, p.5).

Inicialmente, o Exame estruturava-se em uma matriz de referência de cinco

competências e vinte e uma habilidades, contando com sessenta e três questões

interdisciplinares de múltipla escolha e uma redação. Cada habilidade era medida

três vezes em três questões de diferentes graus de dificuldade, 20% de questões

fáceis, 40% de questões médias e 40% de questões difíceis. A nota da prova era

calculada pelo percentual de acerto das questões de múltipla escolha, que valia 100

pontos, e mais 100 pontos atribuídos na redação.

Aseguir, constam as 5 (cinco) competências a serem avaliadas pelo ENEM:

I Dominar a norma culta da língua portuguesa e fazer uso da linguagem matemática, artística e científica. II Construir e aplicar conceitos das várias áreas do conhecimento para a compreensão de fenômenos naturais, de processos histórico-geográficos, da produção tecnológica e das manifestações artísticas. III Selecionar, organizar, relacionar, interpretar dados e informações representados de diferentes formas, para tomar decisões e enfrentar situações-problema. IV Relacionar informações, representadas em diferentes formas, e conhecimentos disponíveis em situações concretas, para construir argumentação consistente. V Recorrer aos conhecimentos desenvolvidos na escola para elaboração de propostas de intervenção solidária na realidade, respeitando os direitos humanos e considerando a diversidade sociocultural. (BRASIL, 2001, p.74).

Continuamente, constam as 21 habilidades a serem também avaliadas pelo

ENEM:

1 Dada a descrição discursiva ou por ilustração de um experimento ou fenômeno, de natureza científica, tecnológica ou social, identificar variáveis relevantes e selecionar os instrumentos necessários para sua realização ou interpretação. 2 Em um gráfico cartesiano de variável socioeconômica ou técnico- científica, identificar e analisar valores das variáveis, intervalos de crescimento ou decréscimo e taxas de variação. 3 Dada uma distribuição estatística de variável social, econômica, física, química ou biológica, traduzir e interpretar as informações disponíveis ou reorganizá-las, objetivando interpolações ou extrapolações. 4 Dada uma situação-problema, apresentada em uma linguagem de determinada área de conhecimento, relacioná-la com sua formulação em outras linguagens e vice-versa. 5 A partir da leitura de textos literários consagrados e de informações sobre concepções artísticas, estabelecer relações entre eles e seu contexto histórico, social, político ou cultural, inferindo as escolhas dos temas, gêneros discursivos e recursos expressivos dos autores. 6 Com base em um texto, analisar as funções da linguagem, identificar marcas de variantes lingüísticas de natureza sociocultural, regional de registro ou de estilo e explorar as relações entre as linguagens coloquial e

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formal. 7 Identificar e caracterizar a conservação e as transformações de energia em diferentes processos de sua geração e uso social e comparar diferentes recursos e opções energéticas. 8 Analisar criticamente, de forma qualitativa ou quantitativa, as implicações ambientais, sociais e econômicas dos processos de utilização dos recursos naturais, materiais ou energéticos. 9 Compreender o significado e a importância da água e de seu ciclo para a manutenção da vida, em sua relação com condições socioambientais, sabendo quantificar variações de temperatura e mudanças de fase em processos naturais e de intervenção humana. 10 Utilizar e interpretar diferentes escalas de tempo para situar e descrever transformações na atmosfera, biosfera, hidrosfera e litosfera, origem e evolução da vida, variações populacionais e modificações no espaço geográfico. 11 Diante da diversidade da vida, analisar, do ponto de vista biológico, físico ou químico, padrões comuns nas estruturas e nos processos que garantem a continuidade e a evolução dos seres vivos. 12 Analisar fatores socioeconômicos e ambientais associados ao desenvolvimento, às condições de vida e saúde de populações humanas, por meio da interpretação de diferentes indicadores. 13 Compreender o caráter sistêmico do planeta e reconhecer a importância da biodiversidade para preservação da vida, relacionando condições do meio e intervenção humana. 14 Diante da diversidade de formas geométricas planas e espaciais, presentes na natureza ou imaginadas, caracterizá-las por meio de propriedades, relacionar seus elementos, calcular comprimentos, áreas ou volumes e utilizar o conhecimento geométrico para leitura, compreensão e ação sobre a realidade. 15 Reconhecer o caráter aleatório de fenômenos naturais ou não e utilizar em situações-problema processos de contagem, representação de freqüência relativa, construção de espaços amostrais, distribuição e cálculo de probabilidades. 16 Analisar, de forma qualitativa ou quantitativa, situações-problema referentes a perturbações ambientais, identificando fonte, transporte e destino dos poluentes, reconhecendo suas transformações, prever efeitos nos ecossistemas e sistema produtivo e propor formas de intervenção para reduzir e controlar os efeitos da poluição ambiental. 17 Na obtenção e produção de materiais e insumos energéticos, identificar etapas, calcular rendimentos, taxas e índices e analisar implicações sociais, econômicas e ambientais. 18 Valorizar a diversidade dos patrimônios etno culturais e artísticos, identificando-a em suas manifestações e representações em diferentes sociedades, épocas e lugares. 19 Confrontar interpretações diversas de situações ou fatos de natureza histórico geográfica, técnico-científica, artístico-cultural ou do cotidiano, comparando diferentes pontos de vista, identificando os pressupostos de cada interpretação e analisando a validade dos argumentos utilizados. 20 Comparar processos de formação socioeconômica, relacionando-os com seu contexto histórico e geográfico. 21 Dado um conjunto de informações sobre uma realidade histórico- geográfica, contextualizar e ordenar os eventos registrados, compreendendo a importância dos fatores sociais, econômicos, políticos ou culturais. (BRASIL, 2001, p.74).

O ENEM pretendia, portanto, avaliar o desenvolvimento das mencionadas

competências e habilidades nos alunos tanto para sua vida acadêmica como em sua

interação com o mundo do trabalho e no exercício de sua cidadania. Dessa forma,

30

as questões eram estruturadas no formato situação-problema relacionadas com a

vida dos discentes, além de serem contextualizadas e interdisciplinares, englobando

as habilidades a serem avaliadas.

O Título IV da LDB, ao abordar a organização da educação nacional,

esclarece, no Artigo 9°, a responsabilidade da União para com a realização dos

exames que avaliam o rendimento dos ensinos fundamental, médio e superior.

Uma formação geral de qualidade, com vistas à atuação independente do

sujeito na vida social, para este dar continuidade à vida acadêmica e/ou para sua

inserção no mercado de trabalho, deve ser realizada com o domínio de conteúdos

aprendidos durante a formação na Educação Básica, a fim de associá-los para

serem usados no enfrentamento de problemas em sua realidade social. Então, “a

realização anual do ENEM junto aos alunos que completaram ou estão completando

a escolaridade básica poderá fornecer uma imagem realista e sempre atualizada da

educação no Brasil”. (BRASIL, 2002b, p.6).

No ano de 2009, o MEC propôs uma reformulação desse instrumento

avaliativo, o qual passou a ser denominado “Novo ENEM”. O exame foi inspirado na

matriz de referência do Exame Nacional para a Certificação de Competências de

Jovens e Adultos (ENCEEJA) e estrutura-se em áreas de conhecimento. O

instrumento de avaliação, que antes apenas avaliava o desempenho dos estudantes

no término da Educação Básica, transformou-se paulatinamente em um exame de

ingresso no Ensino Superior.

O MEC considera a importância da unificação do processo:

A alternativa à descentralização dos processos seria, então, a unificação da seleção às vagas das IFES por meio de uma única prova. A racionalização da disputa por essas vagas, de forma a democratizar a participação nos processos de seleção para as vagas em diferentes regiões do país, é uma responsabilidade social tanto do Ministério da Educação quanto das instituições de ensino superior, em especial as IFES. Da mesma forma, a influência dos vestibulares tradicionais nos conteúdos ministrados no ensino médio também deve ser objeto de reflexão. (BRASIL, 2009a, p.2).

O Comitê de Governança do Novo ENEM, pelas representações da

Associação Nacional dos Dirigentes das Instituições Federais de Ensino Superior

(ANDIFES) e do MEC, reunidas em 13 de maio de 2009, aprovou a Matriz de

Referência para o ENEM 2009. Este documento relata as mudanças no exame,

entre as quais se destacam os objetos de conhecimento, que nada mais são do que

31

os conteúdos do componente curricular organizados pelas áreas de conhecimento, a

saber:

a) linguagens, códigos e suas tecnologias (incluindo redação); b) ciências humanas e suas tecnologias; c) ciências da natureza e suas tecnologias; e d) matemática e suas tecnologias. Cada grupo de testes será composto por 45 itens de múltipla escolha, aplicados em dois, constituindo assim, um conjunto de 180 itens. A redação deverá ser feita em língua portuguesa e estruturada na forma de texto em prosa do tipo dissertativo-argumentativo, a partir de um tema de ordem social, científica, cultural ou política. (ANDRIOLA, 2011, p.115).

Assim, no Novo ENEM, ainda permanecem questões de múltipla escolha,

porém com quarenta e cinco questões estruturadas nas quatro áreas de

conhecimento, perfazendo 180 questões e uma redação.

Inspirado no sistema de seleção vinculado ao Programa Universidade para

Todos (PROUNI), implantado com sucesso em 2005, o MEC desenvolveu o Sistema

de Seleção Unificada (SISU), que começou a operar em janeiro de 2010 para

atender aos estudantes que haviam feito o ENEM 2009. As Instituições Federais de

Ensino Superior (IFES) puderam usar o Novo ENEM em quatro modalidades:

“deliberação entre fase única, com o SISU, informatizado/online; como primeira fase;

como combinado com o vestibular da instituição ou como fase única para as vagas

remanescentes do vestibular”. (ANDRIOLA, 2011, p.116).

O Novo ENEM foi delineado com os seguintes objetivos:

I - oferecer uma referência para que cada cidadão possa proceder à sua auto-avaliação com vistas às suas escolhas futuras, tanto em relação ao mundo do trabalho quanto em relação à continuidade de estudos; II - estruturar uma avaliação ao final da educação básica que sirva como modalidade alternativa ou complementar aos processos de seleção nos diferentes setores do mundo do trabalho; III - estruturar uma avaliação ao final da educação básica que sirva como modalidade alternativa ou complementar aos exames de acesso aos cursos profissionalizantes, pós-médios e à Educação Superior; IV - possibilitar a participação e criar condições de acesso a programas governamentais; V - promover a certificação de jovens e adultos no nível de conclusão do

ensino médio nos termos do artigo 38, §§ 1o- e 2

o- da Lei n

o- 9.394/96 - Lei

de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB); VI - promover avaliação do desempenho acadêmico das escolas de ensino médio, de forma que cada unidade escolar receba o resultado global; VII - promover avaliação do desempenho acadêmico dos estudantes ingressantes nas Instituições de Educação Superior. (BRASIL, 2009b, p.56).

32

Sendo assim, em 2009, o Artigo 1° da portaria 438/1998, que institui o ENEM,

foi alterado pela portaria n° 462, de 27 de maio de 2009, acrescentando dois incisos

ao artigo:

V - promover a certificação no nível de conclusão do ensino médio, de acordo com a legislação vigente. VI - avaliar o desempenho escolar do ensino médio e o desempenho acadêmico dos ingressantes nos cursos de graduação. (BRASIL, 2009c, p.54).

Portanto, o ENEM, que inicialmente se tratava de uma autoavaliação, foi se

tornando um importante exame de seleção de estudantes para o ingresso aos

cursos superiores, primeiro com o PROUNI, ainda no antigo formato e, depois, com

o SISU por meio do Novo ENEM.

Também vale destacar que, entre as finalidades acrescentadas no Novo

ENEM, está a certificação no nível de conclusão do Ensino Médio, antes realizado

pelo ENCCEJA, para aqueles estudantes de no mínimo 18 anos completos até a

data do primeiro dia de prova. Para conseguir a certificação, era necessária a nota

mínima de 450 pontos em cada uma das áreas de conhecimento do exame e a nota

mínima de 500 pontos na redação.

A certificação no nível de conclusão do Ensino Médio foi revogada no Art.10

pela portaria n° 468 de 3 de abril de 2017, ou seja, o Novo ENEM aplicado a partir

de 2017 deixa de ter como uma de suas finalidades a referida certificação. Tal fato

fundamentou o retorno da aplicação do ENCCEJA para fins de certificação do

Ensino Médio, a partir de 20171. (INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E

PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA, 2017).

O Novo ENEM tem como plano governamental medir a qualidade do ensino,

ser referência nacional para a evolução dos currículos do Ensino Médio, estabelecer

parâmetros para a autoavaliação do educando e para a continuidade de sua

formação, bem como a sua inserção no mercado de trabalho. A Matriz de Referência

do Novo ENEM aplicada a partir de 2009 difere do modelo anterior de Matriz,

embora tenham sido mantidas as cinco competências gerais, com nova designação,

conforme será aplicado a seguir.

1 O ENCCEJA para fins de certificação do Ensino Médio será aplicado em 8/10/2017 e em outras

datas para candidatos no exterior e pessoas privadas de liberdade (PPL). O Exame estrutura-se em uma redação e 120 questões de múltipla escolha, com 4 alternativas, 30 questões por área de conhecimento, fundamentadas em Matrizes de Referência específicas. Detalhes em: inep.gov.br.

33

De fato, o conhecimento processual para compreender o mundo, de

solucionar problemas e, com cidadania, ser ético, foram destacados no ENEM nas

cinco competências que norteiam as questões da avaliação. Essas competências,

que buscam no candidato habilidades cognitivas para pensar, aprender e lembrar,

foram mantidas no Novo ENEM com a denominação de Eixos Cognitivos. A matriz

de referência do Novo ENEM passa a contar, entretanto, com competências

exclusivas por área de conhecimento e um total de 120 habilidades, apresentadas a

seguir, para a área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias (que constam no

Anexo A).

A Física é um componente curricular da área de Ciências da Natureza e suas

Tecnologias e os seus conteúdos avaliados na prova são denominados como

objetos de conhecimento, (apresentados no Anexo B).

Um modelo comum para medir a proficiência de um estudante em qualquer

área de conhecimento é a avaliação chamada de Teoria Clássica dos Testes (TCT).

Esse teste avalia o aluno pelo número de acertos em relação ao número de

questões (itens) da prova. Esse modelo é direto e efetivo, pois são exames que

buscam um domínio de conhecimento do aluno sobre determinado assunto, levando

em conta a quantidade de acertos na prova (escore simples). De acordo com o

INEP, “os itens são analisados através de parâmetros denominados de

discriminação e de dificuldade, que dependem fundamentalmente do grau de

dificuldade do teste, como também depende o escore do aluno, e do grupo de

respondentes”. (INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS

EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA, 2012a, p.2).

O MEC, prevendo dificuldades em analisar de forma mais concreta a

proficiência dos alunos, efetivou como base para o cálculo das questões objetivas do

Novo ENEM a Teoria de Resposta ao Item (TRI), conceituada como:

A TRI é um conjunto de modelos que relacionam a probabilidade de um aluno apresentar uma determinada resposta a um item, com sua proficiência e características (parâmetros) do item. O modelo utilizado no ENEM é o modelo logístico de três parâmetros que, além dos parâmetros de discriminação e de dificuldade, também faz uso de um parâmetro para controlar o acerto casual. Este último parâmetro tem um papel bastante importante nas avaliações com itens de múltipla escolha, caso do ENEM. (INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA, 2012a, p.3).

34

Portanto, a medida da proficiência do participante não depende

necessariamente da quantidade de acertos dos itens, mais sim, como estes itens

foram respondidos no Exame. Através de um banco de itens, são estabelecidos

graus de dificuldade para cada questão, o que significa que participantes que

tenham acertado a mesma quantidade de itens podem ter notas diferentes. Segundo

o INEP, esse fato é razoável porque:

[...] avaliações onde o acerto casual é possível, caso do ENEM, a medida de proficiência da TRI leva em conta não só o número de acertos, mas também o padrão de respostas do aluno. Em outras palavras, dois alunos com o mesmo escore podem receber da TRI diferentes valores de proficiência. Receberá maior proficiência aquele aluno que apresentar respostas aos itens de forma mais coerente com o construto que está sendo medido. (INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA, 2012a, p.4).

O Novo ENEM é uma avaliação de larga escala por se tratar de um Exame

aplicado a grande número de participantes. Através da análise dos dados

estatísticos calculados pela proficiência dos estudantes, pode-se obter dados que

permitem melhorias nas políticas educacionais. Para Gonçalves Junior e Barroso

(2014, p. 1402-2), “tudo isso faz com que o ENEM forneça indicadores relevantes

sobre a qualidade da educação básica brasileira”. Os conteúdos a serem ensinados

aos educandos pelos professores seguem uma sequência lógica pelo plano de

ensino com ênfase nos objetos de conhecimento.

Portanto, é preciso que os conteúdos de Física a serem ministrados em sala

de aula estejam respaldados nos livros didáticos e nas questões abordadas nos

vestibulares, em especial no Novo ENEM. De acordo com as Orientações

Curriculares para o Ensino Médio (OCEM), “é importante que os métodos de ensino

sejam modificados, capacitando o aluno a responder a perguntas e a procurar as

informações necessárias, para utilizá-las nos contextos em que forem solicitadas”.

(BRASIL, 2006, p.45-46).

Porém, a quantidade de objetos de conhecimento no ensino de Física é muito

extensa. Para Hernandes (2012), “uma possível redução na lista de conteúdos

citados na Matriz do novo exame poderá se aproximar mais de um ensino por

competências” (HERNANDES, 2012, p.34). De fato, a maioria das escolas públicas

do país pratica na grade curricular apenas duas ou três aulas semanais de Física, o

que se considera, insuficiente para a aplicação consistente dos objetos de

35

conhecimento abordados no Novo ENEM.

1.2 Experimento e a experimentação no ensino de Física

Observa-se uma carência no ensino de Física em agregar à teoria com a

prática, o que corrobora para que este componente curricular do Ensino Médio seja

considerado pelos alunos como uma disciplina difícil e complicada de aprender. De

acordo com Araújo e Abid (2003), os obstáculos da educação geral, incluindo o

ensino de Física, não é uma contrariedade atual. Os conteúdos de Física que

envolvem os fenômenos e conceitos ensinados na teoria, de modo geral, não têm

atraído significativamente os alunos. Entende-se que a divagação teórica da

disciplina tem dificultado a compreensão da Física, ocasionando o desinteresse por

essa ciência.

Sendo assim, torna-se necessário que o professor de Física promova

mudanças em sua metodologia de ensino, objetivando o melhor aprendizado de

seus alunos. Destaca-se, como alternativa, inserir o uso de experimento e

experimentação nas aulas de Física, temática abordada nesta dissertação.

Na busca pelo conhecimento obtido pela prática, observação e estudos

concretos, evidencia-se a atividade experimental como uma ferramenta pedagógica

importante para o ensino de Física. Araújo e Abid (2003) destacam que:

De modo convergente a esse âmbito de preocupações, o uso de atividades experimentais como estratégia de ensino de Física tem sido apontado por professores e alunos como, uma das maneiras mais frutíferas de se minimizar as dificuldades de se aprender e de se ensinar Física de modo significativo e consistente. (ARAÚJO; ABID, 2003, p. 176).

As atividades experimentais aplicadas ao ensino de Física envolvem

experimentos e/ou experimentações, conceitos a serem explicitados. Ao investigar a

definição dessas práticas experimentais, verifica-se que, para o ensino das Ciências

Naturais, existem particularidades entre estes pensamentos.

Conforme Cachapuz, Praia e Jorge (2004), na educação o experimento

representa uma atividade experimental demonstrativa e comprobatória para abordar

conceitos que o educando não assimila, ainda que para a Física tais saberes

estejam consolidados. O aluno serve-se, então, de um aparato experimental, de

procedimentos; utilizando uma lei para, alterando as amostras, observar os

36

fenômenos. Para Séré, Coelho e Nunes (2002):

Há outro tipo de abordagem onde a lei não é questionada, ela é conhecida e utilizada para calcular um parâmetro, analogamente ao que é feito em um laboratório de metrologia ou de testes. No ensino podem ser mencionados alguns exemplos, como comparar métodos experimentais ou determinar a velocidade do som no ar. (SÉRÉ; COELHO; NUNES, 2002, p. 31).

No ensino de Física, a experimentação tem um papel muito importante, com o

objetivo de incentivar a obtenção de competência e interpretação dos fenômenos

demonstrados, “[...] atributo que comunga com a idéia de uma experimentação

investigativa, problematizadora e questionadora da realidade do estudante [...]”

(LIMA; TEIXEIRA, 2005, p. 6), o que resulta na oportunidade de compor novas

compreensões das práticas sobre o tema social em que seus conhecimentos, suas

experimentações, similarmente o permitem intervir.

Dado isso, Batista, Fusinato e Blini (2009) destacam o trabalho do docente

como orientador e mediador das experimentações, com as quais o professor se

incumbe de despertarnos alunos a indagação sobre os assuntos abordados,

analisando a maneira como eles se comportam, direcionando, mostrando

informações relevantes despercebidas pelos estudantes para o prosseguimento das

tarefas. Segundo os autores:

[...] a experimentação no ensino de Física não resume todo o processo investigativo no qual o aluno está envolvido na formação e desenvolvimento de conceitos científicos. Há de se considerar também que o processo de aprendizagem dos conhecimentos científicos é bastante complexo e envolve múltiplas dimensões, exigindo que o trabalho investigativo do aluno assuma várias formas que possibilitem o desencadeamento de distintas ações cognitivas, tais como: manipulação de materiais, questionamento, direito ao tateamento e ao erro, observação, expressão e comunicação, verificação das hipóteses levantadas. Podemos dizer que esse também é um trabalho de análise e de síntese, sem esquecer a imaginação e o encantamento inerentes às atividades investigativas. (BATISTA; FUSINATO; BLINI, 2009, p. 45).

As atividades experimentais são apreciadas como um modo didático no

contexto das práticas educacionais, proporcionando um ensino de Física mais

cativante e significativo para percepção dos alunos. Os PCN+ destacam:

É indispensável que a experimentação esteja sempre presente ao longo de todo o processo de desenvolvimento das competências em Física, privilegiando-se o fazer, manusear, operar, agir, em diferentes formas e níveis. É dessa forma que se pode garantir a construção do conhecimento

37

pelo próprio aluno, desenvolvendo sua curiosidade e o hábito de sempre indagar, evitando a aquisição do conhecimento científico como uma verdade estabelecida e inquestionável. (BRASIL, 2002, p.84).

Em conformidade com Reis Junior e Silva (2013), a prática de experimentos e

experimentações dentro ou fora da escola é uma ferramenta favorável ao ensino de

Física, uma vez que é por meio dela que surge a troca de conhecimentos, a

comunicação e as interações coletivas, que jamais se limitam a relação docente-

discente, essas práticas preparadas ajudam o educando a entender os fenômenos

naturais e sistemas tecnológicos.

Logo, o professor é o sujeito qualificado para mostrar e direcionar a realização

dessas práticas experimentais, uma vez que, além de expor e fundamentar a teoria,

tende a conduzir os aprendizes à investigação para o desenvolvimento do ensino de

Ciências, ocasionando como resultado a obtenção de conhecimento de forma

progressiva.

Sendo assim, a experimentação é uma atividade que deve ser conservada

pelos docentes, pois, mais que demonstrar a natureza empírica da Física, integra-se

como útil no desenvolvimento das habilidades e competências, devendo ser bem

acolhida no meio acadêmico. Os PCN+ (BRASIL, 2002) apontam que:

Experimentar pode significar observar situações e fenômenos a seu alcance, em casa, na rua ou na escola, desmontar objetos tecnológicos, tais como chuveiros, liquidificadores, construir aparelhos e outros objetos simples, como projetores ou dispositivos óptico-mecânicos. Pode também envolver desafios, estimando, quantificando ou buscando soluções para problemas reais. (BRASIL, 2002, p. 84).

Diversos estudos indicam a relevância atribuída pelos professores às práticas

experimentais no meio didático, reconhecendo que o auxílio do método ajuda no

ensino da Física, transformando a disciplina em algo um pouco mais significante e

atrativo. Para Borges (2002), esse destaque não transparece na realidade, pois

diversas escolas possuem livros didáticos que sugerem práticas experimentais, além

dos kits para experimento de laboratório; porém, a maioria dos educadores não os

utiliza. Os motivos dessa divergência são os mais diversos, partindo da falta de

práticas elaboradas para o uso, ausência de recursos para a obtenção de peças e

ferramentas de reposição, pouco tempo de planejamento disponível para o professor

preparar as práticas, laboratório em estado de má conservação e/ou fechado

(BORGES, 2002).

38

Verifica-se uma discrepância do professor em confundir as práticas

experimentais com o uso essencial de laboratório aparelhado para a execução de

experimentos. As práticas podem e devem ser feitas em variados lugares da escola

ou fora dela, com ou sem a presença de equipamentos tecnologicamente

avançados. Borges (2002) debate a função do uso de práticas experimentais no

ensino de Ciências e alega que o laboratório acadêmico tem sido utilizado

ambiguamente pela maior parte dos docentes. A idéia é transformar as aulas

práticas substituindo, sobretudo, a manipulação dos equipamentos e efetuação de

medidas pelos estudantes por diversas práticas diferenciadas que se assemelham

mais à ciência investigativa.

Como destacam os PCN+ (BRASIL, 2002):

Isso [o sentido da experimentação] inclui retomar o papel da experimentação, atribuindo-lhe uma maior abrangência para além das situações convencionais de experimentação em laboratório. As abordagens mais tradicionais precisariam, portanto, ser revistas, evitando-se “experiências” que se reduzem à execução de uma lista de procedimentos previamente fixados, cujo sentido nem sempre fica claro para o aluno. É tão possível trabalhar com materiais de baixo custo, tais como pedaços de fio, pequenas lâmpadas e pilhas, quanto com kits mais sofisticados, que incluem multímetros ou osciloscópios. A questão a ser preservada, menos do que os materiais disponíveis, é, novamente, que competências estarão sendo promovidas com as atividades desenvolvidas. (BRASIL, 2002, p. 84).

Na preparaçãodo exercício respaldado em práticas que envolvem

experimentos e experimentações, o professor estabelece na sua programação a

definição da ciência que será abordada e analisada com os alunos. Para Oliveira

(2010), entende-se que é indispensável o conhecimento destacado, afim de que os

educandos reconheçam no ensino de Física qualquer coisa que se relacione com a

sua realidade, proporcionando estima e compreensão dos conceitos que estruturam

a ciência, além disso, possibilitando despertá-los a respeito de sua atribuição na

sociedade e até motivá-los a tomar ações críticas perante os impasses sociais e

ecossistêmicos de hoje. Dessa maneira, as atividades devem ser desenvolvidas de

acordo com os propósitos planejados pelo professor, mas, ao preparar-se, é

recomendado refletir sobre a atuação dos alunos, a qual oportuniza o entendimento

significativo dos conceitos físicos assimilados.

Desejando nesta dissertação auxiliar o docente a refletir sobre várias

maneiras de se trabalhar as práticas experimentais, abordam-se alternativas de

aulas experimentais no ensino de Física. Para Arruda e Laburú (1998), o

39

experimento tem papel de associar a teoria à realidade dos educandos, sendo que a

aplicação da atividade experimental pode ser elaborada em três níveis. O primeiro

nível é sobre o aspecto demonstrativo; o segundo nível, diz respeito à atividade de

laboratório habitual, através do uso de equipamentos prontos e roteiros

preestabelecidos; e o terceiro nível, com a elaboração, inclusive pelos alunos, do

aparato experimental para a comprovação da hipótese na prática. Na presença de

variadas práticas experimentais apontadas por muitos autores, as quais podem ser

trabalhadas de diversas formas, evidenciando a carência de veicular a teoria à

prática na aprendizagem das ciências naturais.

O desenvolvimento do ensino de Física no ambiente escolar está relacionado

diretamente com a inclusão de atividades experimentais, de tal maneira que os

ambientes laboratoriais têm como função específica auxiliar o aluno em seu

conhecimento científico. Conforme Barros (2009), “vários enfoques são dados aos

laboratórios, uns com maior participação dos alunos, outros do professor; uns com

atividades demonstrativas, outros de verificação ou investigação.” (BARROS, 2009,

p. 27).

Alves Filho (2000) aborda determinados tipos de laboratórios, propondo de

que modo o professor deve aplicar experimentos e experimentações em suas aulas.

Um deles é o laboratório de demonstrações, que trata de uma prática que dispõe de

um número razoável de objetos e/ou aparato experimental que tenha um

funcionamento complexo, ou seja, o qual necessite a presença de um professor

capacitado para a execução do experimento. Assim, “ao aluno, coube a atribuição de

mero espectador, acompanhando passivamente a realização da prática

experimental.” (ALVES FILHO, 2000, p. 64). Em tese, o docente apresenta a prática

antes de explicar o conteúdo, com o objetivo de mostrar primeiramente o fenômeno,

acreditando que o aluno se interesse mais pelo tema, com o papel determinado de

“complementar conteúdos abordados em aulas, facilitar a compreensão, tornar o

conteúdo agradável e interessante, auxiliar o aluno a desenvolver habilidades de

observação e reflexão e apresentar fenômenos físicos.” (ALVES FILHO apud REIS,

2014, p. 24).

Tem-se também o Laboratório tradicional ou convencional. Alves Filho (2000),

explica que neste caso os alunos conduzem a atividade, mas apesar de serem

operantes, têm pouca autonomia, pois são limitados pelo roteiro programado e

ordenado. A existência das variantes constatadas no experimento, o que se deve

40

aferir nele e como calcular os parâmetros, nada é da alçada do aluno, porque a

prática segue um roteiro ou guia empírico. Destaca-se como essência o relatório

experimental, direcionado com a finalidade de recolhimento de dados, construção de

gráficos, verificação de conclusões e observações sobre discrepâncias

experimentais.

Outro laboratório descrito por Alves Filho (2000) é o divergente, um projeto

cuja atividade ramifica-se do laboratório tradicional, sem, no entanto, incorporar a

sua inflexibilidade organizacional. A apuração da habitual validação das hipóteses

analisadas com a rigidez do laboratório tradicional não é o destaque do divergente.

Seu processo de execução concede ao aluno manusear os procedimentos físicos

praticáveis para solução de questões das quais os resultados não foram pré-

produzidos, incluindo a capacidade de definir sobre o programa e o método

experimental a ser trabalhado. Esse tipo de laboratório é sustentado por dois

momentos ou fases distintas: no primeiro momento, os alunos descrevem a prática,

suas metodologias, o funcionamento dos aparelhos e as técnicas de medida, o que

ajuda o estudante a reconhecer os equipamentos e fazer ensaio experimental no

meio laboratorial. No segundo momento, o aluno opta pela prática, seus objetos e

teorias que possivelmente quer provar, bem como as medidas que serão obtidas.

Sendo assim, ‘essa liberdade, além de dar condições do estudante vivenciar mais

intensamente o “método experimental”, o faz desenvolver a auto-condução na

experimentação.’ (ALVES FILHO, 2000, p.72).

Compreende-se que é preciso que os experimentos e experimentações

concedam aos educandos a assimilação tanto qualitativa, quanto quantitativa dos

conceitos apresentados e o entendimento do funcionamento dos aparatos

experimentais para a obtenção de dados que potencializem a investigação da teoria

sobre eventos estudados. Contudo, Borges (2002) afirma que, além dos laboratórios

de ciências serem caros, aprenderem o conteúdo usando a prática através dos

equipamentos concebidos apenas no laboratório faz com que o aprendizado pela

experiência não ocorra em sala de aula. Segundo os autores:

A questão que se coloca é: o laboratório pode ter um papel mais relevante para a aprendizagem escolar? Se pode, de que maneira ele deve ser organizado? A resposta para a primeira questão é sem dúvida afirmativa: o laboratório pode, e deve ter um papel mais relevante para a aprendizagem de ciências. O fato de estarmos insatisfeitos com a qualidade da aprendizagem, não só de ciências, sugere que todo o sistema escolar deve

41

ser continuamente repensado. Com raras exceções, não se cogita a extinção da escola, por causa de suas dificuldades. Da mesma forma, o que precisamos é encontrar novas maneiras de usar as atividades prático-experimentais mais criativa e eficientemente e com propósitos bem definidos, mesmo sabendo que isso apenas não é solução para os problemas relacionados com a aprendizagem de ciências. (BORGES, 2002, p. 15–16).

Na possibilidade de encontrar diferentes modelos experimentais para se

utilizar no ensino de Física, com finalidades estabelecidas e que não necessite de

um laboratório fixo, professores, sobretudo do Ensino Médio, têm adotado de

maneira mais abrangente os experimentos e as experimentações com materiais de

baixo custo, cujo interesse é mostrar aos educandos os conceitos físicos de maneira

mais acessível. Os objetos para o experimento de baixo custo podem ser facilmente

encontrados no comércio, ou até em casa. Como são de fácil manuseio, podem ser

aplicados em classe, sem o uso do ambiente laboratorial, podendo servir muitas

vezes como prática definitiva para explicar determinado fenômeno. Tissander citado

por Laburú, Silva e Barros (2008) destaca que:

Os experimentos didáticos denominados de “baixo custo” vêm, há tempos, sendo uma linha de desenvolvimento de aparelhos e experimentos didáticos muito empregada no ensino de Física. O prefácio de uma obra do século XIX diz que, após dez anos da publicação no jornal Natureza, em Paris, da primeira notícia sob o título de Física sem aparelhos, estava-se longe de suspeitar o interesse que a idéia de fazer experiências de Física, não com aparelhos especiais, mas por meio de objetos de uso comum, que todo mundo tem ao alcance das mãos, ou de fácil aquisição, iria despertar. (TISSANDER apud LABURÚ; SILVA; BARROS, 2008, p. 169).

Oposto ao que professores e alunos imaginam sobre a disponibilidade dos

objetos de serem manipulados para a elaboração de experimentos e

experimentações, não é preciso o uso de instrumentos difíceis de ser encontrados

no dia a dia. Existem inúmeros websites, que apresentam diversos vídeos que

explicam a realização de atividades experimentais manipulando apenas aparato de

baixo custo, isto é, através de objetos comuns, que fazem parte do nosso cotidiano.

Evidencia-se o quanto é relevante que o discente agregue a teoria com a

prática no ensino de Física, bem como permita que o desenvolvimento tecnológico

seja capaz de conduzi-lo a uma educação de descobrimento de novas tecnologias.

Segundo Gonçalves e Marques (2006), o benefício de fazer um experimento ou

experimentação é analisar os conceitos teóricos presentes e ilustrar esta prática na

vida do educando, adaptando de uma forma que associe o pensamento científico

42

com o contexto em que está introduzido. O professor deve se dedicar plenamente à

sua didática, ainda que enfrente consideráveis dificuldades que por ventura

apareçam, contrariando seu habitual e “imutável” modo de ensino, possibilitando que

o professor crie, renove suas práticas experimentais.

Dentre os materiais de ensino usados pelos nossos alunos, temos o livro

didático, elemento que tem capacidade educacional de ajudar o discente no

desenvolvimento do aprendizado dos conteúdos do currículo e que serão

posteriormente trabalhados pelo docente. No ensino público, o livro didático é

oferecido, gratuitamente, pelas redes de ensino aos alunos matriculados.

Amaral (2006) considera sua importância, afirmando que:

O livro didático não é o único recurso utilizado, mas continua sendo o mais importante, para a grande maioria dos professores. Nessa condição, comumente ainda é usado como manual completo, ou seja, como fonte de textos, ilustrações e atividades, desenvolvidos quase que na íntegra e na seqüência original. (AMARAL, 2006, p.115).

Dessa forma, o MEC, respaldado em editais do Programa Nacional do Livro

Didático do Ensino Médio (PNLD), tem a função de analisar e aprovar os livros

didáticos, ofertados às escolas. No ensino de Física, os experimentos e

experimentações são bastante significativos para o programa. Ao selecionar, as

obras concorrentes são avaliadas em vários fatores característicos.

Para o livro de Física do aluno do Ensino Médio, o PNLD 2015 investigou se a

obra:

[...]

apresentou arranjos experimentais ou experimentos didáticos realizáveis em ambientes escolares típicos, previamente testados e com periculosidade controlada, ressaltando a necessidade de alerta acerca dos cuidados específicos para cada procedimento;

trouxe uma visão de experimentação afinada com uma perspectiva investigativa, mediante a qual os jovens são levados a pensar a ciência como um campo de construção de conhecimento, onde se articulam, permanentemente, teoria e observação, pensamento e linguagem. Nesse sentido, seria absolutamente necessário que a obra, em todo o seu conteúdo, fosse permeada pela apresentação contextualizada de situações-problema que fomentassem a compreensão de fenômenos naturais, bem como a construção de argumentos; [...]. (BRASIL, 2014, p.16).

Visto que, para o Manual do Professor, o PNLD 2015 avalia se a obra:

[...]

em relação à experimentação, trouxe alerta bem claro sobre a eventual periculosidade dos procedimentos propostos, bem como ofereceu

43

alternativas na escolha dos materiais, evitando, porém, detalhamentos que pudessem impedir a criatividade e a autonomia do professor; [...]. (BRASIL, 2014, p. 18).

Portanto, o livro didático tem a função de abordar práticas experimentais, pois

existem critérios que devem ser respeitados pelas editoras, caso não queiram ser

excluídas do processo, com relação às atividades em questão. Além, do auxílio de

estudo dos objetos de conhecimento cobrados nas provas do Novo ENEM, as quais

tendem a proporcionar de maneira praticável experimentos e experimentações que,

de certa forma, conduzem o estudante ao entendimento das teorias ensinadas nas

aulas expositivas.

Nesta pesquisa, observam-se os experimentos e experimentações nas

questões de Física do Novo ENEM (2009 – 2016), segundo a classificação de

Barros (2009), apresentada na Figura 1:

Figura 1 - Organograma de categorias e subcategorias de análise

Fonte: Barros (2009, p. 73).

44

As categorias de Barros (2009), pautadas nos PCNEM (BRASIL, 1999) e

PCN+ (BRASIL, 2002), serão detalhadas e exemplificadas no Capítulo 2, que trata

dos procedimentos metodológicos.

1.3 Ensino de Física nos documentos oficiais

As Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (DCNEM/1998) e os

Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM/1999) foram

criados para dar apoio aos professores no preparo de uma educação voltada aos

alunos que desejam dar continuidade em seus estudos e também aplicar estes

ensinos em seu cotidiano social e profissional.

As DCNEM foram atualizadas em 2012 (BRASIL, 2013) e tratam das

estruturas, das concepções e das metodologias da Educação no Ensino Médio,

ajudando a escola na coordenação, análise e aperfeiçoamento de ações das

práticas pedagógicas. As DCNEM/1998 nascem a partir da LDB/1996, que descreve

ser de responsabilidade da União para a educação básica:

[...] estabelecer, em colaboração com os Estados, o Distrito Federal e os Municípios, competências e diretrizes para a educação infantil, o ensino fundamental e o ensino médio, que nortearão os currículos e seus conteúdos mínimos, de modo a assegurar formação básica comum. (BRASIL, 1996, p. 2).

As Diretrizes, elaboradas pelo Conselho Nacional de Educação (CNE), são

normas para o Ensino Médio que orientam o planejamento curricular e os sistemas

de ensino escolar e que visam assegurar, em teoria, os conteúdos básicos

trabalhados com todos os discentes, proporcionando a equivalência do ensino em

todas as regiões do Brasil.

Visto que as DCNEM apresentam uma proposta pedagógica que procura

adequar os conteúdos ensinados pelos docentes aos alunos, de acordo com as

características e o ambiente sócioeconômico destes, “será portanto na proposta

pedagógica e na qualidade do protagonismo docente que a interdisciplinaridade e

contextualização ganharão significado prático, [...]”. (BRASIL, 1998b, p.59). Porém,

para os alunos compreenderem, é necessário que os professores e demais

profissionais do ambiente escolar restabeleçam seus saberes, para que

reconsiderem suas ações a respeito ‘do que’ e ‘de que modo’ se pode preparar os

45

alunos para tal realidade.

Em síntese, destaca-se que a organização curricular orienta que a escola

elaborar o currículo proposto, o qual consiste num plano básico que norteará os

objetivos do ambiente escolar com os seus educandos, a fim de que se torne o

currículo em ação. Em seguida, com seus fundamentos educacionais, o professor,

com o currículo ensinado, conveterá esta proposta pedagógica em ação educadora

para o desenvolvimento das competências e habilidades dos seus alunos.

Sendo assim, as DCNEM/1998 estabelecem para prática pedagógica que:

Na área das CIÊNCIAS DA NATUREZA E MATEMÁTICA incluem-se as competências relacionadas à apropriação de conhecimentos da física, da química, da biologia e suas interações ou desdobramentos como formas indispensáveis de entender e significar o mundo de modo organizado e racional como também de participar do encantamento que os mistérios da natureza exercem sobre o espírito que aprende a ser curioso, indagar e descobrir. O agrupamento das ciências da natureza tem ainda o objetivo de contribuir para compreensão do significado da ciência e da tecnologia na vida humana e social de modo a gerar protagonismo diante das inúmeras questões políticas e sociais para cujo entendimento e solução as ciências da natureza são uma referência relevante. A presença da matemática nessa área se justifica pelo que de ciência tem a matemática, pela sua afinidade com as ciências da natureza, na medida em que é um dos principais recursos de constituição e expressão dos conhecimentos destas últimas, e finalmente pela importância de integrar a matemática com os conhecimentos que lhe são mais afins. Esta última justificativa é, sem dúvida, mais pedagógica que epistemológica e pretende retirar a matemática do isolamento didático em que tradicionalmente se confina no contexto escolar. (BRASIL, 1998b, p. 61).

Revogadas em 2012, as novas DCNEM estabelecem para o Ensino Médio

alguns pressupostos e fundamentos, tais como o “trabalho” como princípio

educativo, a “pesquisa” como princípio pedagógico, os “direitos humanos” como

princípio norteador e a “sustentabilidade ambiental” como meta ambiental, todos

esses visando a uma educação de qualidade social (BRASIL, 2013). Para esse

panorama, as disciplinas permanecem organizadas por áreas de conhecimento:

Linguagens, Matemática, Ciências na Natureza e Ciências Humanas. Lembrando

que, como citado anteriormente, nas DCNEM/1998, a Matemática e as Ciências da

Natureza eram inclusas numa única área.

Nas DCNEM/2012, da mesma forma que ocorria nas DCNEM/1998, não

existe nenhuma particularidade ou exigência sobre as disciplinas a serem ensinadas

aos alunos nessa etapa. Porém, a Física é chamada pelo documento como

“componente curricular”, assim como as outras matérias, passando a ser abordada

46

em uma ou mais áreas de conhecimento. As novas DCNEM (BRASIL, 2013)

apontam que:

Os componentes curriculares que integram as áreas de conhecimento podem ser tratados ou como disciplinas, sempre de forma integrada, ou como unidades de estudos, módulos, atividades, práticas e projetos contextualizados e interdisciplinares ou diversamente articuladores de saberes, desenvolvimento transversal de temas ou outras formas de organização. (BRASIL, 2013, p. 189).

Portanto, nota-se que a interdisciplinaridade deve tornar-se a base na

organização do Ensino Médio brasileiro, embora não se configure demonstração

prática de sua execução. Ou seja, mesmo que a integração curricular não esteja

nítida no documento e sabendo que a organização curricular passa a ser

sistematizada por áreas de conhecimento, torna-se possível o fim da “disciplina de

Física” no currículo, dando lugar a sua inserção na área “Ciências da Natureza”.

Todavia, os PCNEM são parâmetros criados pelo MEC que integram e

regulam a prática pedagógica. Ainda que não sejam obrigatórios por lei, são

documentos importantíssimos para a educação, pois orientam a comunidade

acadêmica no desenvolvimento da didática das disciplinas e seus objetivos, além do

propósito fundamental de direcionar os professores sobre alguns princípios

importantes referentes a cada componente curricular, como a aprendizagem,

aplicação de atividades e procedimentos para avaliação, cuja finalidade é assegurar

aos discentes o direito de desfrutar de uma educação ideal para o ser cidadão.

Diante da percepção tratada na LDB/1996, especialmente no que diz respeito

ao Ensino Médio como etapa final da Educação Básica, o PCNEM/1999 é um projeto

para essa etapa de ensino que se refere às competências apontadas na Base

Nacional Comum, para que consiga preparar os nossos alunos na progressão das

habilidades e competências do ensino de Física. Para Reis (2014), essa fase de

ensino “possibilita compreender a natureza das informações transmitidas, os

procedimentos e atitudes envolvidos, as habilidades e competências desenvolvidas

e os valores construídos para viver em sociedade.” (REIS, 2014, p. 19). Assim, as

recomendações propostas apontam e estabelecem para o aprendizado no ensino de

Física de especifica importância, não apenas o conhecimento prévio, mas também a

finalidade de gerar uma aprendizagem eficaz.

47

De forma tradicional, no ensino de Física, os conteúdos têm sido aplicados

em definições de ideias vistas como centrais e individualizadas nos ramos da

ciência. Dessa forma, limita-se à Mecânica, à Termologia, à Ótica e ao

Eletromagnetismo, acabando por restringir os fundamentos e a construção da

ciência natural, desconsiderando uma abordagem mais completa dos temas.

Reis (2014) afirma que os PCNEM “organizam o conteúdo do Ensino Médio

por áreas de conhecimento, assim definidas: Linguagens, códigos e suas

Tecnologias, Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza,

Matemática e suas Tecnologias.” (REIS, 2009, p. 20). Os PCNEM representam, de

certa maneira, um estímulo às escolas em elaborar os seus projetos político-

pedagógicos, bem como as definições que orientam o currículo, que deve encontrar-

se em consonância com o projeto escolar. Esse modo de organizar os conteúdos

contribui para a interação entre as matérias e dispõe sobre interdisciplinaridade e

contextualização como suportes construtivos da fundamentação curricular.

Para o ensino de Física, os PCNEM/1999 desejam que os educandos atinjam

as seguintes competências abordadas resumidamente no quadro a seguir:

48

Quadro 1 - Competências de Física nos PCNEM COMPETÊNCIA COMPETÊNCIAS GERAIS

Representação e

Comunicação

•Compreender enunciados que envolvam códigos e símbolos físicos. Compreender manuais de instalação e utilização de aparelhos. •Utilizar e compreender tabelas, gráficos e relações matemáticas gráficas para a expressão do saber físico. Ser capaz de discriminar e traduzir as linguagens matemática e discursiva entre si. •Expressar-se corretamente utilizando a linguagem física adequada e elementos de sua representação simbólica. Apresentar de forma clara e objetiva o conhecimento apreendido, através de tal linguagem. •Conhecer fontes de informações e formas de obter informações relevantes, sabendo interpretar notícias científicas. •Elaborar sínteses ou esquemas estruturados dos temas físicos trabalhados.

Investigação

e

Compreensão

•Desenvolver a capacidade de investigação física. Classificar, organizar, sistematizar. Identificar regularidades. Observar, estimar ordens de grandeza, compreender o conceito de medir, fazer hipóteses, testar. •Conhecer e utilizar conceitos físicos. Relacionar grandezas, quantificar, identificar parâmetros relevantes. Compreender e utilizar leis e teorias físicas. •Compreender a Física presente no mundo vivencial e nos equipamentos e procedimentos tecnológicos. Descobrir o “como funciona” de aparelhos. •Construir e investigar situações-problema, identificar a situação física, utilizar modelos físicos, generalizar de uma a outra situação, prever, avaliar, analisar previsões. •Articular o conhecimento físico com conhecimento de outras áreas do saber científico.

Contextualização

Sociocultural

•Reconhecer a Física enquanto construção humana, aspectos de sua história e relações com o contexto cultural, social, político e econômico. •Reconhecer o papel da Física no sistema produtivo, compreendendo a evolução dos meios tecnológicos e sua relação dinâmica com a evolução do conhecimento científico. •Dimensionar a capacidade crescente do homem propiciada pela tecnologia. •Estabelecer relações entre o conhecimento físico e outras formas de expressão da cultura humana. •Ser capaz de emitir juízos de valor em relação a situações sociais que envolvam aspectos físicos e/ou tecnológicos relevantes.

Fonte: Elaborado pelo autor com dados extraídos de BRASIL (1999, p. 29).

Acrescentado aos PCNEM, têm-se os PCN+ (BRASIL, 2002) como os

parâmetros que guiam a ação pedagógica, não mais indagam “o que ensinar de

Física”, para agora focar em “para que ensinar Física”, evidenciando o objetivo em

usar determinado conhecimento na hora de seu ensino. Sendo que o “o que ensinar”

pode tender a fazer com que o tema fique abstrato e longe do real, enquanto se o

professor pega com base o “para que ensinar Física”, deduz-se que há uma

preparação destes alunados para lidar com situações do dia a dia, a fim de que a

49

Física não se reduza a um caráter formal, uma ciência somente de memorização de

fórmulas, mas sim, uma Física entrelaçada numa ciência de entendimento

humanista de modo global. (BRASIL, 2002, p. 61).

A organização de conteúdos nos PCN+ pauta-se em Temas Estruturadores e

são dispostos de forma:

1. Movimentos: variações e conservações; 2. Calor, ambiente e usos de energia; 3. Som, imagem e informação; 4. Equipamentos elétricos e telecomunicações; 5. Matéria e radiação; 6. Universo, Terra e vida. (BRASIL, 2002. p.71).

Cada tema estruturador aponta a forma e o contexto que deverá ser

direcionado aos educandos, como o estudo de “Movimentos” que se dirige a

trabalhar com todos os assuntos relacionados à Mecânica; “Calor, ambiente e usos

de energia”, tem como fundamento entender os fenômenos térmicos; já “Som,

imagem e informação”, quer dizer abordar a ótica e as ondas mecânicas;

“Equipamentos elétricos e telecomunicações” relaciona os conceitos sobre

Eletromagnetismo; “Matéria e radiação” engloba toda a Física Moderna; e, por fim,

“Universo, Terra e vida” trabalha (de modo geral) com a investigação da origem e da

evolução do Universo onde habitamos.

No estudo preparatório para as avaliações do ENEM, as escolas têm como

principal recurso o livro didático. Entretanto, Reis (2014), em sua pesquisa sobre o

PNLD 2012, afirma que a organização dos conteúdos de Física nos livros está

distribuída de forma tradicional, não de acordo com os temas estruturadores

propostos nos PCN+, caso esse que se estende às coleções aprovadas no PNLD

2015.

Porém, pelo fato do ENEM ser reconhecido como o principal exame de

admissão dos alunos em instituições de ensino superior e o livro didático servir como

importante ferramenta para os alunos, é possível fazer um bom trabalho preparatório

com os discentes, mesmo que o material não esteja de acordo com os temas

propostos nos PCN+, uma vez que, tendo tal conhecimento, o próprio educador

pode assumir o papel de mediador da construção do saber na medida em que

trabalha na resolução de situações-problema presentes nas avaliações do ENEM

passadas, sugeridas pelo material. Sob essa perspectiva, Silva; Martins e Máximo

50

descrevem que:

O fato a ser destacado é a importância que atribuímos e o tempo dedicado à solução de problemas em nossos cursos. Nessa perspectiva, incluem-se as questões do ENEM presentes nos Livros Didáticos (LD), consideradas como recursos a serem utilizadas no Ensino da Física. (SILVA; MARTINS; MÁXIMO, 2017, p. 201).

Esses mesmos livros didáticos utilizam a atividade empírica com o objetivo de

desenvolver a prática para elucidar a teoria, em consonância com os PCN+ que

consideram a experimentação necessária em todas as etapas do ensino de Física.

Entende-se que as atividades práticas potencializam o desenvolvimento das

competências, produzindo saberes que permitam a utilização do conhecimento

científico para solucionar os impasses do mundo real.

51

2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

Baseando-se nos contextos apresentados na fundamentação teórica desta

pesquisa e tendo em vista deferir a finalidade pretendida em questão, detalha-se, a

partir de então, os procedimentos metodológicos aplicados a esta dissertação.

Para dar início ao objeto de pesquisa, do Novo ENEM foram selecionadas

onze provas da área da Ciência da natureza e suas Tecnologias, desde a nova

formulação do referido exame no ano de 2009 até 2016. Vale ressaltar que as

provas direcionadas exclusivamente às Pessoas Privadas de Liberdade (PPL) não

foram analisadas nesta pesquisa.

O Quadro 2 detalha as provas do Novo ENEM exploradas nesta pesquisa:

Quadro 2 - Identificação das provas do Novo ENEM PROVA DO ENEM IDENTIFICAÇÃO

ENEM 2009 – prova que vazou e teve sua aplicação cancelada (caderno de prova sem identificação de cor)

ENEM 2009-V

ENEM 2009 – prova aplicada (caderno de prova cor azul)

ENEM 2009

ENEM 2010 – prova 1ª aplicação (caderno de prova cor azul)

ENEM 2010-1


ENEM 2010-2


ENEM 2011


ENEM 2012


ENEM 2013


ENEM 2014


ENEM 2015


ENEM 2016-1


ENEM 2016-2

Fonte: Elaborado pelo autor.

Como citado anteriormente, os componentes curriculares Física, Química e

Biologia formam, em conjunto, a área da Ciência da Natureza e suas Tecnologias.

Desse modo, após a análise dos itens, foram separadas para a classificação

proposta apenas questões, baseadas nos objetos de conhecimento cobrados nas

provas, que abordavam alguma Física.

52

Para um melhor entendimento dos conteúdos tratados em cada objeto de

conhecimento da Física do Novo ENEM, elaborou-se uma organização tradicional,

disposta no Quadro 3:

Quadro 3 - Conteúdos específicos por objetos de conhecimento da Física Objetos de conhecimento

da Física Conteúdo específico (CE)

Conhecimentos básicos e fundamentais

1. Grandezas e unidades de Medida; 2. Metodologia de Investigação; 3. Observações e mensurações; 4. Gráficos e vetores; 5. Grandezas escalares e vetoriais;

O movimento, o equilíbrio e a descoberta de leis físicas.

6. Grandezas fundamentais da Mecânica; 7. Movimentos Retilíneos; 8. Queda livre e lançamentos; 9. Movimento circular; 10. As leis de Newton e suas aplicações; 11. Dinâmica nas trajetórias curvas; 12. Conservação e quantidade de movimento; 13. Equilíbrio de um ponto material; 14. Equilíbrio de um corpo extenso; 15. Mecânica dos fluidos;

Energia, trabalho e potência

16. Conceito de energia, trabalho e potência; 17. Conceito de energia potencial e cinética; 18. Trabalho de uma força constante e variável; 19. Conservação da energia mecânica e dissipação de energia;

A mecânica e o funcionamento do Universo

20. História sobre a origem do universo e sua evolução; 21. Lei da Gravitação Universal; 22. Leis de Kepler; 22. Movimento sob ação de campo gravitacional;

Fenômenos elétricos e magnéticos

23. Eletrostática; 22. Eletrodinâmica; 23. Eletromagnetismo;

Oscilações, ondas, óptica e radiação

24. Ondas; 25. Acústica; 26. Ondas eletromagnéticas; 27. Óptica;

O calor e os fenômenos térmicos

28. Termometria; 29. Dilatação térmica; 30. Calorimetria; 31. Transmissão de calor; 32. Comportamento térmico dos gases; 33. As leis da Termodinâmica e as máquinas térmicas; 34. Fenômenos climáticos relacionados ao ciclo da água.

Fonte: Elaborada pelo autor.

Barros (2009), em sua pesquisa para compreender a natureza das práticas

experimentais presentes nas coleções dos livros didáticos do PNLEM 2007, dividiu

as habilidades e competências tratadas nos PCNEM e PCN+ em categorias e

subcategorias.

A representação das categorias de análise foram subdivididas conforme o

Quadro 4:

53

Quadro 4 – Categorias e subcategorias de análise Dimensão de

análise Categoria e subcategoria de análise

Representação e

Comunicação

Elaboração de Comunicação (EC)

Articular Símbolos e Códigos (ASC)

Leitura e compreensão

Leitura Textual (LT)

Leitura Textual com Imagem (LTI)

Investigação e Compreensão

Relações, Invariantes, Transformações e Conservações (RITC)

Medidas e Quantificações (MQ)

Modelos Explicativos e Representativos (MER)

Relações Interdisciplinares e Interáreas (RII)

Contextualização

Sociocultural

Contextualização Histórico-Social (CHS)

Relação com a Cultura Tecnológica (RCT)

Relação com outras Formas de Cultura (RFC) Fonte: Adaptado de BARROS (2009, p. 102).

A classificação dos experimentos e/ou experimentações das questões de

Física do Novo ENEM dispõem-se dessas categorias e subcategorias de análise

denotadas de forma sintetizada. Ressaltando que, para uma melhor amostra dos

itens analisados, padroniza-se um código para identificação das questões do Novo

ENEM. Neste, Q quer dizer QUESTÃO; P significa PROVA; para o termo APLICADA

usa-se a letra A, enquanto para o termo APLICAÇÃO é utilizado ap; para a avaliação

cancelada em 2009 por motivo de vazamento, utiliza-se a letra V; e para as provas

identificadas pela COR AZUL, AZ. Cabe esclarecer que todas as avaliações

analisadas tinham a mesma cor (azul), com exceção da prova cancelada em 2009.

1) Representação e Comunicação

A linguagem escrita e a orientação com o intuito de compor diferentes

comunicações em seu vocabulário, por intermédio de representações e símbolos,

são características evidenciadas nessa dimensão de estudo, quando presentes nos

experimentos e experimentações.

Vejamos as categorias e subcategorias desta análise:

Elaboração de Comunicação (EC): compreende experimentos e/ou

experimentações que auxiliam o educando na transmissão de alguma informação

através da elaboração de sínteses ou esquemas estruturados sobre conceitos

físicos aplicados na escola ou em outro ambiente, empregando-se a linguagem

científica de forma correta.

54

Para uma melhor compreensão dessa categoria, usam-se os Exemplos 1 e 2:

EXEMPLO 1: Q78P1ªap2010AZ

Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentro de suas caixas, evitando, assim, a bagunça sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificação. Um dia as meninas foram estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na mesa de estudos, guardarem seus celulares ligados dentro de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava fora da área de cobertura ou desligado. Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as ligações é de A) madeira, e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade. B) metal, e o telefone não funcionava devido à blindagem eletrostática que o metal proporcionava. C) metal, e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia. D) metal, e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior. E) madeira, e o telefone não funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal.

Q = Questão; P = Prova; ap = aplicação; AZ = Cor azul Fonte: INEP (2010a, p.24).

55

EXEMPLO 2: Q74PA2012AZ

A característica que permite identificar um planeta no céu é o seu movimento relativo às estrelas fixas. Se observarmos a posição de um planeta por vários dias, verificaremos que sua posição em relação às estrelas fixas se modifica regularmente. A figura destaca o movimento de Marte observado em intervalos de 10 dias, registrado da Terra.

Qual a causa da forma da trajetória do planeta Marte registrada na figura? A) A maior velocidade orbital da Terra faz com que, em certas épocas, ela ultrapasse Marte. B) A presença de outras estrelas faz com que sua trajetória seja desviada por meio da atração gravitacional. C) A órbita de Marte, em torno do Sol, possui uma forma elíptica mais acentuada que a dos demais planetas. D) A atração gravitacional entre a Terra e Marte faz com que este planeta apresente uma órbita irregular em torno do Sol. E) A proximidade de Marte com Júpiter, em algumas épocas do ano, faz com que

a atração gravitacional de Júpiter interfira em seu movimento. Q = Questão; P = Prova; A = Aplicada; AZ = Cor azul

Fonte: INEP (2012b, p.25).

No EXEMPLO 1, a experimentação realizada no cotidiano de duas irmãs

demonstrou o fenômeno da blindagem eletrostática, também conhecido como Gaiola

de Faraday. A caixa de metal, que caracteriza a superfície condutora eletrizada,

apresenta um campo elétrico nulo em seu interior, de forma que as cargas elétricas

se espalham de maneira uniforme na parte externa da caixa, possibilitando uma

blindagem eletrostática no telefone, impossibilitando-o de receber ligações. O trecho

que evidencia a experimentação nessa categoria é: “para explicar essa situação, um

físico deveria afirmar que o material da caixa”, uma vez que necessita de uma

síntese elaborada por um físico para justificar o evento ocorrido, utilizando-se de

uma linguagem científica e adequada ao explicar tal fenômeno.

56

Já no EXEMPLO 2, sobre “A mecânica e o funcionamento do universo”, no

trecho “Qual a causa da forma da trajetória do planeta Marte registrada na figura?”

procura-se entender que os planetas descrevem, de acordo com as leis de Kepler,

trajetórias elípticas e que quanto mais distante do Sol, menor é a velocidade orbital

do planeta. Portanto, como a Terra tem velocidade orbital maior por estar mais

próxima do Sol do que Marte, ela “ultrapassa” este planeta em certas épocas,

ocasionando o laço exibido na figura. Sendo assim, para essa questão, viu-se a

necessidade de descrever uma síntese relatando tal observação experimental

abrangendo os conhecimentos físicos, apresentando de forma nítida sua indagação

de modo a fazer declarações físicas consistentes.

Articular Símbolos e Códigos (ASC): a categoria em questão qualifica os

experimentos e/ou experimentações que faz o uso de fórmulas, equações,

códigos e nomenclaturas na resolução do exercício. Observa-se, então, o objetivo

de propiciar ao discente não só o entendimento dos conceitos, mas também a

capacidade de manipular e apreender símbolos e códigos da ciência e tecnologia.

Visando representar a categoria em questão, exemplificam-se as atividades

seguintes:

57

EXEMPLO 3: Q59P1ªap2016AZ Por apresentar significativa resistividade elétrica, o grafite pode ser utilizado para simular resistores elétricos em circuitos desenhados no papel, com o uso de lápis e lapiseiras. Dependendo da espessura e do comprimento das linhas desenhadas, é possível determinar a resistência elétrica de cada traçado produzido. No esquema foram utilizados três tipos de lápis diferentes (2H, HB e 6B) para efetuar três traçados distintos.

Munido dessas informações, um estudante pegou uma folha de papel e fez o desenho de um sorvete de casquinha utilizando-se desses traçados. Os valores encontrados nesse experimento, para as resistências elétricas (R), medidas com o auxílio de um ohmímetro ligado nas extremidades das resistências, são mostrados na figura. Verificou-se que os resistores obedeciam a Lei de Ohm.

Na sequência, conectou o ohmímetro nos terminais A e B do desenho e, em seguida, conectou-o nos terminais B e C, anotando as leituras RAB e RBC, respectivamente. Ao estabelecer a razão RAB/RBC qual resultado o estudante obteve? A) 1 B) 4/7 C) 10/27 D) 14/81 E) 4/81

Q = Questão; P = Prova; ap = aplicação; AZ = Cor azul Fonte: INEP (2016b, p. 21).

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EXEMPLO 4: Q65PA2015AZ Uma garrafa térmica tem como função evitar a troca de calor entre o líquido nela contido e o ambiente, mantendo a temperatura de seu conteúdo constante. Uma forma de orientar os consumidores na compra de uma garrafa térmica seria criar um selo de qualidade, como se faz atualmente para informar o consumo de energia de eletrodomésticos. O selo identificaria cinco categorias e informaria a variação de temperatura do conteúdo da garrafa, depois de decorridas seis horas de seu fechamento, por meio de uma porcentagem do valor inicial da temperatura de equilíbrio do líquido na garrafa. O quadro apresenta as categorias e os intervalos de variação percentual da temperatura.

Para atribuir uma categoria a um modelo de garrafa térmica, são preparadas e misturadas, em uma garrafa, na proporção de um terço de água fria para dois terços de água quente. A garrafa é fechada. Seis horas depois, abre-se a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se 16°C. Qual selo deveria ser posto na garrafa térmica testada? A) A B) B C) C D) D E) E

Q = Questão; P = Prova; A = Aplicada; AZ = Cor azul Fonte: INEP (2015, p.23).

No experimento (EXEMPLO 3) sobre associação de resistores, o conteúdo é

referente ao objeto de conhecimento “Fenômenos elétricos e magnéticos”. Os

pontos que caracterizam essa categoria são: “utilizamos três tipos de lápis diferentes

(2H, HB e 6B) para efetuar três traçados distintos” e “a razão RA/RB”. Além disso,

deve-se observar que o resultado da razão entre RA e RB necessita das equações da

associação em questão para a sua resolução, como: “Req = R1 + R2+..” e “Req =

R1.R2/R1+R2”.

O EXEMPLO 4, por sua vez, aborda uma questão sobre a Calorimetria, a qual

é caracterizada neste item devido aos trechos: “menos de 10%”; “uma de 10°C e

outra a 40°C”; além da equação “Q = m.c.T”, fórmula não mostrada na questão por

se tratar de uma prova.

Desse modo, “Articular Símbolos e Códigos” se aplica às práticas

experimentais que utilizam fórmulas, equações, códigos e nomenclaturas para o

prosseguimento da atividade.

59

Leitura e compreensão - Leitura Textual (LT) e Leitura Textual com Imagem

(LTI): nessas subcategorias, encontram-se classificadas as atividades

experimentais que buscam aprimorar no discente a análise e interpretação de

textos.

Para definir as questões sobre Leitura Textual, utilizam-se os EXEMPLOS 5 e

6 a seguir:

EXEMPLO 5: Q63PA2015AZ Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira. Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais intensa do que a habitual. A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o (a) A) volume de ar dentro da geladeira diminuiu. B) motor da geladeira está funcionando com potência máxima. C) força exercida pelo ímã fixado na porta da geladeira aumenta. D) pressão no interior da geladeira está abaixo da pressão externa. E) temperatura no interior da geladeira é inferior ao valor existente antes de ela ser aberta.


EXEMPLO 6: Q58P1ªapl2010AZ Sob pressão normal (ao nível do mar), a água entra em ebulição à temperatura de 100 °C. Tendo por base essa informação, um garoto residente em uma cidade litorânea fez a seguinte experiência: • Colocou uma caneca metálica contendo água no fogareiro do fogão de sua casa. • Quando a água começou a ferver, encostou cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície do líquido e, erguendo o êmbolo da seringa, aspirou certa quantidade de água para seu interior, tapando-a em seguida. • Verificando após alguns instantes que a água da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o êmbolo da seringa, constatando, intrigado, que a água voltou a ferver após um pequeno deslocamento do êmbolo. Considerando o procedimento anterior, a água volta a ferver porque esse deslocamento A) permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa. B) provoca, por atrito, um aquecimento da água contida na seringa. C) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulição da água. D) proporciona uma queda de pressão no interior da seringa que diminui o ponto de ebulição da água. E) possibilita uma diminuição da densidade da água que facilita sua ebulição.

Q = Questão; P = Prova; ap = aplicação; AZ = Cor azul Fonte: INEP (2010a, p. 16).

O EXEMPLO 5 representa uma experimentação que pode ser desenvolvida

na própria casa do educando e, depois, discutida em sala de aula, relacionando a

pressão do ar no interior de uma geladeira com a pressão do ar no ambiente

60

externo; ao passo que, na experimentação de baixo custo (EXEMPLO 6), é preciso

ambiente propício para realizá-la, a fim de demonstrar que a temperatura de

ebulição da água depende da pressão externa a que está sendo exposta. Embora o

local de execução das práticas não seja necessariamente o mesmo, ambas

caracterizam-se pelo fato de ser possível resolvê-las apenas analisando os

conceitos abordados no texto, por meio de uma interpretação.

Nos EXEMPLOS 7 e 8, apresentam-se as atividades sobre leitura e

compreensão de experimentos e experimentações com o auxílio de imagens:

EXEMPLO 7: Q82PA2015AZ Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio.

Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos? A) 3,00 kg B) 3,75 kg C) 5,00 kg D) 6,00 kg E)15,00 kg

Q = Questão; P = Prova; A = Aplicada; AZ = Cor azul Fonte: INEP (2015, p. 28).

61

EXEMPLO 8: Q65P2ªapl2010AZ Um brinquedo chamado ludião consiste em um pequeno frasco de vidro, parcialmente preenchido com água, que é emborcado (virado com a boca para baixo) dentro de uma garrafa PET cheia de água e tampada. Nessa situação, o frasco fica na parte superior da garrafa, conforme mostra a FIGURA 1.

Quando a garrafa é pressionada, o frasco se desloca para baixo, como mostrado na FIGURA 2.

Ao apertar a garrafa, o movimento de descida do frasco ocorre porque A) diminui a força para baixo que a água aplica no frasco. B) aumenta a pressão na parte pressionada da garrafa. C) aumenta a quantidade de água que fica dentro do frasco. D) diminui a força de resistência da água sobre o frasco. E) diminui a pressão que a água aplica na base do frasco.


Sendo assim, os experimentos e as experimentações que, mesmo com texto

redigido, aparecem acompanhados de imagens (tabelas, gráficos, figuras, fotos,

etc.) simplificam a compreensão da questão, como observou-se nos EXEMPLOS 7 e

8.

62

2) Investigação e Compreensão

As competências estimuladas nessa dimensão, a serem observadas nos

experimentos e experimentações, são: determinar associação dos fenômenos

examinados e os conceitos considerados, esclarecer eventos e solucionar questões

aplicando conceitos físicos e formalizar hipóteses sobre tais fenômenos,

favorecendo, portanto, a compreensão através da observação, a descrição e

formação de interpretações relativas. Restringe-se essa dimensão em quatro

categorias:

Relações, Invariantes, Transformações e Conservações (RITC): dessa

categoria são todos os experimentos e/ou experimentações evidenciadas pelas

relações entre diferentes grandezas, a presença de invariantes que limitam os

processos naturais e a verificação de transformações e conservações em práticas

que asseguram a formalização hipóteses em mais de uma situação sobre mesma

condição. Para melhor compreensão desta categoria, são apresentados os

exemplos 9, 10 e 11:

EXEMPLO 9: Q52P1ªap2010AZ Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10°C de amostras de diferentes substâncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste, cada forno operou à potência máxima. O forno mais eficiente foi aquele que A) forneceu a maior quantidade de energia às amostras. B) cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo. C) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo. D) cedeu energia à amostra de menor calor específico mais lentamente. E) forneceu a menor quantidade de energia às amostras em menos tempo.


63

Exemplo 10: Q77PA2011AZ Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência: I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior. II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la. III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto e, a distância que ela percorre durante a queda. O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação.

A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a A) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido. B) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade. C) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado. D) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado. E) velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.


64

EXEMPLO 11: Q77P1ªap2016AZ O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se mover com atrito desprezível. A figura ilustra um trilho horizontal com dois carrinhos (1 e 2) em que se realiza um experimento para obter a massa do carrinho 2. No instante em que o carrinho 1, de massa 150,0 g, passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está em repouso. No momento em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2, ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar constante. Os sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes associados à passagem de cada carrinho, gerando os dados do quadro.

Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a A) 50,0 g. B) 250,0 g. C) 300,0 g. D) 450,0 g. E) 600,0 g.


Na experimentação do EXEMPLO 9, tem-se a relação entre as grandezas

potência, energia e tempo que devem ser consideradas para a possível resolução do

item. A parte que evidencia a categoria está na frase: “O forno mais eficiente foi

aquele que forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo”. Assim, o

estudante terá de recordar o conceito de que a potência é definida como razão entre

a energia transferida e o tempo gasto.

Visto que no EXEMPLO 10 se retrata um experimento sobre o movimento de

queda livre da régua, do qual desprezando a resistência do ar a força resultante

aplicada sobre o objeto torna-se o seu peso, sua colocação nesta categoria se

65

explicita na resposta “força peso da régua tem valor constante, o que gera um

movimento acelerado”, ou seja, esse movimento possuirá aceleração constante e a

equação do Movimento Uniformemente Variado adaptado à Queda Livre (S=g.t2/2),

permitindo que se possa prever esse fenômeno natural em razão da invariante

aceleração da gravidade.

Para completar, no EXEMPLO 11 usa-se um experimento de laboratório para

demonstrar o cálculo de massa do carrinho 2 considerando que há conservação de

quantidade de movimento no momento da colisão (Qfinal = Qinicial), podendo classificar

essa prática no trecho: “o trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de

Física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se

mover com atrito desprezível”, evidenciando os itens que possibilitam a

padronização de hipóteses sobre situações em igual circunstâncias.

Medidas e Quantificação (MQ): nessa categoria, considera-se o uso de

instrumentos de medição para a realização dos experimentos e/ou

experimentações, com o intuito de estudar a matemática e seus cálculos,

aperfeiçoando a prática de manusear dispositivos de aferição, dando ao indivíduo

competência de mensurar grandezas.

À procura de experimentos e experimentações que atestem essa categoria,

expõem-se os EXEMPLOS 12 e 13:

EXEMPLO 12: Q73PA2011AZ Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago, foram utilizados alguns materiais conforme ilustrado: um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N e um cubo maciço e homogêneo de 10 cm de aresta e 3 kg de massa. Inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro, constatando-se a leitura de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao mergulhar o cubo na água do lago, até que metade do seu volume ficasse submersa, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro.

Considerando que a aceleração da gravidade local e de 10 m/s2, a densidade de agua do lago, em g/cm3, e A) 0,6. B) 1,2. C) 1,5. D) 2,4. E) 4,8.


66

Esse experimento retratado, tem por objetivo calcular a densidade da água de

um lago e observa-se o uso de um instrumento de medição indispensável para a

realização da atividade. Os trechos que definem a categoria presente nessa questão

são: “um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N” e “constatando-se a leitura

de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar”.

EXEMPLO 13: Q68P1ªapl2010AZ A energia elétrica consumida nas residências é medida, em quilowatt/hora, por meio de um relógio medidor de consumo. Nesse relógio, da direita para a esquerda, tem-se o ponteiro da unidade, da dezena, da centena e do milhar. Se um ponteiro estiver entre dois números, considera-se o último número ultrapassado pelo ponteiro. Suponha que as medidas indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas em uma cidade em que o preço do quilowatt/hora fosse de R$ 0,20.

O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica registrado seria de A) R$ 41,80. B) R$ 42,00. C) R$ 43,00. D) R$ 43,80. E) R$ 44,00.


Nessa atividade prática (EXEMPLO 13), verifica-se o uso do “relógio medidor

de consumo”, usado pelas concessionárias de energia para o cálculo da “conta de

energia”. O conteúdo presente no estudo sobre Eletrodinâmica oportuniza que o

docente, ao expor esse tema e através dessa experimentação, proponha ao

educando realizar tais medições em ambientes do seu cotidiano, afim de

compreender como a Física está presente em nosso dia a dia e pode contribuir para

67

que o cidadão entenda a importância de se fazer a economia de energia elétrica.

Modelos Explicativos e Representativos (MER): os experimentos e/ou

experimentações que abrangem esta categoria permitem ao educando identificar,

aplicar, explicar e apresentar modelos explicativos para fenômenos naturais e/ou

tecnológicos.

As atividades empíricas dos EXEMPLOS 14 e 15 representam essa categoria:

EXEMPLO 14: Q48PA2013AZ Em um experimento, foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida, a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.

A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi A) igual no aquecimento e igual no resfriamento. B) maior no aquecimento e igual no resfriamento. C) menor no aquecimento e igual no resfriamento. D) maior no aquecimento e menor no resfriamento. E) maior no aquecimento e maior no resfriamento.


68

EXEMPLO 15: Q84PA2011AZ Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orifício, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma.

Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto? A) Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas. B) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito. C) Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar. D) Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta. E) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace.


No EXEMPLO 14, o experimento propõe um modelo para reconhecer, através

da propagação do calor, a taxa de variação de temperatura nas garrafas com cores

distintas. Os excertos que possibilitam o enquadramento nesta categoria são: “A

taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca,

durante todo o experimento, foi” e “maior no aquecimento e maior no resfriamento”.

Da mesma forma, no experimento do EXEMPLO 15, os trechos que

evidenciam esta prática são: “a luz apresenta um comportamento como o ilustrado

69

nas figuras” e “sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se

comportar dessa forma”. Sendo assim, o avaliado é orientado a identificar o

fenômeno ondulatório difração da luz para relacioná-lo à difração de uma onda

sonora, utilizando como modelo para reconhecê-lo nas diferentes situações descritas

nas resoluções.

Relações Interdisciplinares e Interáreas (RII): são experimentos e/ou

experimentações que demonstram uma determinada vinculação dos conceitos

físicos com conceitos de outra área de conhecimento, possibilitando ao discente

identificar, investigar e descobrira individualidade de cada ciência, obtendo-se

assim a compreensão multidisciplinar dos conceitos abordados, destacando a

interdisciplinaridade dos componentes curriculares.

Para uma melhor compreensão dessa categoria, usam-se os Exemplos 16 e

17:

Exemplo 16: Q62PA2014AZ Um sistema de pistão contendo um gás é mostrado na figura. Sobre a extremidade superior do êmbolo, que pode movimentar-se livremente sem atrito, encontra-se um objeto. Através de uma chapa de aquecimento é possível fornecer calor ao gás e, com auxílio de um manômetro, medir sua pressão. A partir de diferentes valores de calor fornecido, considerando o sistema como hermético, o objeto elevou-se em valores Δh, como mostrado no gráfico. Foram estudadas, separadamente, quantidades equimolares de dois diferentes gases, denominados M e V.

A diferença no comportamento dos gases no experimento ocorre do fato de o gás M, em relação ao V, apresentar A) maior pressão de vapor. B) menor massa molecular. C) maior compressibilidade. D) menor energia de ativação. E) menor capacidade calorífica.


70

EXEMPLO 17: Q28PV2009 Além de ser capaz de gerar eletricidade, a energia solar é usada para muitas outras finalidades. A figura a seguir mostra o uso da energia solar para dessalinizar a água. Nela, um tanque contendo água salgada é coberto por um plástico transparente e tem a sua parte central abaixada pelo peso de uma pedra, sob a qual se coloca um recipiente (copo). A água evaporada se condensa no plástico e escorre até o ponto mais baixo, caindo dentro do copo.

Nesse processo, a energia solar cedida à água salgada (A) fica retida na água doce que cai no copo, tornando-a, assim, altamente energizada. (B) fica armazenada na forma de energia potencial gravitacional contida na água doce. (C) é usada para provocar a reação química que transforma a água salgada em água doce. (D) é cedida ao ambiente externo através do plástico, onde ocorre a condensação do vapor. (E) é reemitida como calor para fora do tanque, no processo de evaporação de água salgada.

Q = Questão; P = Prova; V = Vazou; AZ = Cor azul Fonte: INEP (2009a, p. 9).

A questão experimental do EXEMPLO 16 em análise, traz no trecho

“quantidades equimolares de dois diferentes gases” e em sua possível resolução

para a questão usa-se a “Equação de Clapeyron”, denominada “P.V = n.R.T”,

conteúdos específicos da Química em seu objeto de conhecimento “Transformações

químicas”. Já no experimento de baixo custo do EXEMPLO 17, além de estar

presente no objeto de conhecimento da Física “O calor e os fenômenos térmicos”,

também está ligado à Química no objeto de conhecimento “Materiais, suas

propriedades e usos”. Portanto, os anunciados destacam-se pela evidência da

atividade experimental estar ligada com outra área de conhecimento ou componente

curricular, além da Física.

71

3) Contextualização Sociocultural

Os experimentos e as experimentações que apresentam de forma consistente

a correlação da Física com algum tema histórico e de idealização humana,

interpretando-a como componente constituinte da cultura contemporânea e/ou

associando-a com a modernização progressiva em nosso dia a dia, contemplam

essa categoria de análise. Vejamos, então, para essa dimensão, as três categorias:

Contexto Histórico-Social (CHS): Viabiliza ao aluno compreender os

experimentos e/ou experimentações do ensino de Física incorporados a um

contexto histórico-social, dado que se deve caracterizar pelo conceito e relevância

da atividade empírica realizada em determinada época, além dos prováveis

obstáculos que o pesquisador confrontou em seu tempo para descobrir o

fenômeno ou inventar tal tecnologia, englobando sua importância histórica para o

desenvolvimento da ciência.

Nessa categoria se enquadram-se as práticas experimentais que

proporcionam uma situação da Física no meio de um contexto histórico-social e que

possibilitem ao avaliado caracterizar a importância e o significado do experimento

realizado naquela época, como apresentado nos EXEMPLOS 18 e 19:

EXEMPLO 18: Q67PA2014AZ Para entender os movimentos dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos e com a possibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do experimento, quando a esfera de metal é abandonada para descer um plano inclinado de um determinado nível, ela sempre atinge, no plano ascendente, no máximo, um nível igual àquele em que foi abandonada.

Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera A) manterá sua velocidade constante, pois o impulso resultante sobre ela será nulo. B) manterá sua velocidade constante, pois o impulso da descida continuará a empurrá-la. C) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não haverá mais impulso para empurrá-la. D) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o impulso resultante será contrário ao seu movimento. E) aumentará gradativamente a sua velocidade, pois não haverá nenhum impulso contrário ao seu movimento.


72

A questão relata um experimento (EXEMPLO 18) do físico italiano Galileu

Galilei (1564-1642) que procura explicar o comportamento do movimento de uma

esfera de metal em dois planos sem atrito. Uma importante observação sobre esse

item é a análise da questão, que implica destacar o conceito sobre Inércia

estabelecido por outro ilustre físico, o inglês Isaac Newton (1643-1727), ponto-chave

para resolução da mesma.

EXEMPLO 19: Q72PA2014AZ O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.

A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a A) a esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida. B) direita e o ímã para a esquerda com polaridade invertida. C) esquerda e o ímã para a esquerda com mesma polaridade. D) direita e manter o ímã em repouso com polaridade invertida.

E) esquerda e manter o ímã em repouso com mesma polaridade. Q = Questão; P = Prova; A = Aplicada; AZ = Cor azul

Fonte: INEP (2014, p. 26).

Nessa experimentação (EXEMPLO 19) sobre o fenômeno da indução

magnética, que é o princípio do funcionamento não só dos geradores elétricos de

uma usina, mas também de transformadores, dínamos, alternadores, indutores,

solenoides e, até mesmo, motores elétricos, percebe-se a importância dessa

73

descoberta no século XIX para os dias de hoje.

Relação com a Cultura Tecnológica (RCT): essa categoria abrange os

experimentos e/ou experimentações de Física que dispõem de instrumentos

tecnológicos de uso prático (celular, computador, microondas, etc.),

proporcionando ao discente um conhecimento proficiente à vida e ao trabalho.

Para uma melhor compreensão dessa categoria de análise, usam-se os

exemplos 20 e 21:

EXEMPLO 20: Q86P1ªap2016AZ Um experimento para comprovar a natureza ondulatória da radiação de micro-ondas foi realizado da seguinte forma: anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em seguida, retirou-se sua plataforma giratória. No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga. Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno, observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda a travessa. Parte da onda estacionária gerada no interior do forno é ilustrada na figura.

De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos da manteiga derretida? A) I e III B) I e V C) II e III D) II e IV E) II e V


EXEMPLO 21: Q56PA2011AZ O manual de funcionamento de um captador de guitarra elétrica apresenta o seguinte texto: Esse captador comum consiste de uma bobina, fios condutores enrolados em torno de um imã permanente. O campo magnético do imã induz o ordenamento dos polos magnéticos na corda da guitarra, que está próxima a ele. Assim, quando a corda é tocada, as oscilações produzem variações, com o mesmo padrão, no fluxo magnético que atravessa a bobina. Isso induz uma corrente elétrica na bobina, que é transmitida até o amplificador e, daí, para o alto-falante. Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram feitas de aço, por outras feitas de náilon. Com o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao instrumento não emitia mais som, porque a corda de náilon: A) isola a passagem de corrente elétrica da bobina para o alto-falante. B) varia seu comprimento mais intensamente do que ocorre com o aço. C) apresenta uma magnetização desprezível sob a ação do imã permanente. D) induz correntes elétricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador. E) oscila com uma frequência menor do que a que pode ser percebida pelo captador.


74

O experimento com o microondas (EXEMPLO 20) mostra como podemos

relacionar a tecnologia presente no cotidiano das pessoas com os conceitos sobre

ondas eletromagnéticas ensinados em sala de aula. Ao classificar o EXEMPLO 21

como experimentação relacionada a avanços tecnológicos, observa-se como é

possível explicar a aplicação tecnológica do Eletromagnetismo e os seus fenômenos

utilizando-se dessa prática. Em suma, essa categoria possibilita ao educando

entender como a Física está inserida tecnologicamente em nosso dia a dia.

Relação com outras Formas de Cultura (RFC): os experimentos e/ou

experimentações classificados nessa categoria são percebidos por elencar os

conceitos da Física sob uma perspectiva cultural, como relacionar os conceitos

físicos com a arte, música, dança, teatro, museu etc.; utiliza-se o exemplo 22 para

demonstrar:

EXEMPLO 22: Q86PA2015AZ Ao ouvir uma flauta e um piano emitindo a mesma nota musical, consegue-se diferenciar esses instrumentos um do outro. Essa diferenciação se deve principalmente ao(a) A) intensidade sonora do som de cada instrumento musical. B) potência sonora do som emitido pelos diferentes instrumentos musicais. C) diferente velocidade de propagação do som emitido por cada instrumento musical. D) timbre do som, que faz com que os formatos das ondas de cada instrumento sejam diferentes. E) altura do som, que possui diferentes frequências para diferentes instrumentos musicais.


Essa análise, ainda que tenha sido observada como a classificação de menor

número, oportuniza de forma clara o desenvolvimento de uma prática experimental.

Por estar relacionada com a música, como exposto no trecho “Ao ouvir uma flauta e

um piano emitindo a mesma nota”, essa experimentação relaciona o contexto

cultural com a Física para demonstrar o fenômeno do Timbre sonoro.

Esta dissertação busca averiguar se os experimentos e as experimentações

de Física do Novo ENEM proporcionam ao discente compreender os eventos físicos,

as manifestações que as relacionam e os processos naturais, posicionando-o de

modo que se integre e entenda o seu papel na ciência natural. Dessa forma, ao ser

avaliado pretende-se demonstrar se houve de alguma maneira a aprendizagem do

indivíduo ao longo de sua vida, seja em ambiente escolar ou fora dele, nas

75

diferentes formas de expressão e formação.

Aproveitando a ênfase desta análise, compõe-se em conjunto da pesquisa, na

íntegra do Apêndice, o produto educacional direcionado aos professores de Física

do Ensino Médio, o qual busca através de considerações e orientações, norteá-los,

demonstrando que o emprego das práticas experimentais no ensino de Física

representa uma enorme importância no progresso de um aprendizado significativo

para o educando, evidenciando que os experimentos e as experimentações se

enquadram nas habilidades e competências tratadas nos PCNEM e PCN+ e

dimensionadas por Barros (2009).

77

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

O Novo ENEM aplica anualmente 45 questões da área de Ciência da

Natureza e suas Tecnologias em cada avaliação, sendo 15 questões de Física

presentes em cada prova, aproximadamente, uma vez que se verifica que este

número de questões do componente curricular em questão pode variar de ano a

ano.

A primeira avaliação, identificada como ENEM 2009-V, foi considerada nesta

pesquisa, apesar de ter sido cancelada por razões de vazamento. Há nesta

avaliação 17 questões que necessitam de conceitos físicos para a sua resolução,

sendo duas questões classificadas como práticas experimentais. Uma questão

consiste em um teste para análise de controle de qualidade usando-se os conceitos

da Hidrostática e que pode ser facilmente reproduzido em sala de aula através da

construção de um “densímetro caseiro”, e outra como experimento de baixo custo

sobre “O calor e os fenômenos térmicos”, cujos materiais utilizados para sua

realização podem ser visualmente descobertos na própria leitura da questão. Após o

vazamento, ainda em 2009, o INEP aplicou uma nova avaliação (ENEM 2009) com

15 itens de Física, sem nenhuma atividade empírica constatada.

No ano de 2010, houve duas aplicações da avaliação. O ENEM 2010-1,

trouxe cinco atividades práticas entre as 15 questões de Física. A maioria das

questões poderia ser realizada com facilidade em sala de aula e outras se

viabilizaram com a utilização de outros espaços do ambiente escolar, como a

questão Q68p1ªap2010AZ, por exemplo, que necessita do “relógio medidor de

consumo”. Nesse caso, a própria escola seria objeto dessa prática, permitindo a

abordagem de temas como conceito de Potência, Equação de Clapeyron, Consumo

de Energia Elétrica e Potencial Elétrico, trabalhados em sala.

Entretanto, no ENEM 2010-2, foram encontrados apenas dois itens que

apresentaram características experimentais entre as 15 questões de Física

presentes no instrumento avaliativo. Um exemplo pertinente é a questão

Q65P2ªap2010AZ que demonstra o “Ludião”, um brinquedo experimental que

explica o conceito de Hidrostática usando apenas garrafa de plástico e um frasco de

vidro.

Em 2011, o ENEM trouxe 14 questões de Física, sendo que seis delas

abordaram experimentos e experimentações, tendo identificado temas como

78

Movimento Circular, Eletromagnetismo, Circuitos Elétricos com pilhas, uso de

dinamômetro para cálculo de densidade, Queda Livre e Fenômenos Ondulatórios da

difração, estes representados tanto em ondas eletromagnéticas quanto em ondas

mecânicas.

No ano seguinte, o ENEM 2012 apresentou seis itens com atividades

empíricas das 15 questões trabalhadas na avaliação. Nessas, encontrou-se como

prática a conversão de energia elástica em energia cinética usando-se aparatos de

baixo custo, análise das ondas na superfície da água e numa lâmpada

incandescente, o entendimento da montagem de um circuito elétrico, bem como o

uso do conceito físico de empuxo para criar uma espécie de balança caseira,

fazendo na prática a observação do universo para entender o seu funcionamento.

Quatro práticas experimentais foram evidenciadas entre as 16 questões que

apontaram algum conceito da Física no ENEM 2013. Uma experimentação que

diferencia as velocidades lineares e angulares na qual se usa uma serra de fita, dois

experimentos de baixo custo utilizando-se de garrafas plásticas para demonstrar

fenômenos distintos, como a transmissão de calor e a Lei de Stevin, e um circuito

simples para explicar campo elétrico.

Na prova ENEM 2014, em 14 itens de Física, sete apresentaram caráter

experimental. Resumidamente, temos montagem de um circuito simples,

experimento de Termodinâmica que necessitaria de um laboratório sofisticado para

realizá-lo, testes de controle em lentes fotocromáticas, uso da refração luminosa

utilizando-se um laser e, também, experimentos de baixo custo sobre indução

eletromagnética, quantidade de movimento e Leis de Newton.

No ENEM 2015, foram classificadas três práticas simples das 15 questões de

Física analisadas. Uma questão versa sobre o objeto de conhecimento da Física

“Oscilações, ondas, óptica e radiação”. A prova abordou também uma prática

relacionada à Termodinâmica que pode ser feita na geladeira de casa e discutida em

sala de aula o verificado, além do estudo da Calorimetria com o uso de garrafas

térmicas, a montagem de um circuito elétrico simples e o cálculo da massa de uma

barra de ferro utilizando apenas um pedaço de madeira triangular e um saco de

arroz, assim totalizando sete experiências em toda a avaliação.

Uma prova que contou com experimentos mais sofisticados foi o ENEM

2016-1, o qual apresentou experimentos sobre o Efeito Doppler utilizando detector

de ondas, além da medida de intensidade de ondas sonoras e uso do aparato

79

(chamado “trilho de ar”) para obter a massa de um dos carrinhos usados no

experimento. Além dessas práticas consideradas complexas, nesta avaliação

também estão presentes algumas simplificadas, como montagem de circuitos

elétricos simples, ondas de radiação detectadas apenas com o microondas e um

pouco de manteiga, bem como experimentos de baixo custo com materiais do

cotidiano do aluno, tais como bandejas de plástico e alumínio para comprovar a

transmissão do calor nos diferentes materiais e o uso de grafites para trabalhar com

associação de resistores. Em suma, nesta prova encontraram-se 15 itens

relacionados à Física, sendo oito delas apresentaram alguma característica

experimental.

Por fim, em razão da ocupação de algumas escolas por alunos em

manifestação, ocorrida inclusive no dia da prova do ENEM 2016-1, o INEP aplicou

uma segunda avaliação – o ENEM 2016-2. Nesta, de um total de 15 questões,

destacam-se duas de caráter experimental, uma sobre a polarização de ondas e

outra sobre a queda livre de duas motos, ambas podendo ser facilmente retratadas

em sala de aula ao substituir os objetos da análise por folha de papel, a fim de bem

explicar o fenômeno.

Em consonância com o exposto, na análise das 11 provas da área Ciências

da Natureza e suas Tecnologias de 2009 a 2016, 166 questões abordavam algum

conteúdo estudado na Física, entre as quais 49 delas apresentaram alguma prática

empírica.

Assim, como o foco desse estudo se dirige às práticas experimentais

relacionadas ao ensino de Física, podemos observar no Gráfico 1 a discrepância de

percentual entre as questões dessa área de conhecimento que abordam ou não

atividades práticas em seu conteúdo:

80

Gráfico 1- Porcentagem de questões de Física nas provas analisadas

70%

30%Questões de Físicaque não apresentamcaracterísticasexperimentais

Questões deexperimento/experimentação deFísica

Fonte: Dados da pesquisa

Mesmo não sendo em maior percentual, ao verificar essa considerável

quantidade de questões de Física no Novo ENEM com atividades empíricas, julgou-

se relevante investigar tais experimentos e/ou experimentações numa análise de

competências e habilidades como proposta por Barros (2009), ressaltando o fato de

que a análise em questão foi fundamentada nos PCNEM e PCN+.

Dessa forma, no ensino de Física do Ensino Médio, é fundamental que o

docente introduza em seu plano de aula as experiências que comprovem,

demonstrem ou, até mesmo, induzam o aluno a pesquisar os conceitos físicos

apreendidos em sala de aula, de forma a contribuir para melhorar o aprendizado do

mesmo.

No Gráfico 2, apresenta-se uma estimativa da distribuição dos objetos de

conhecimento, assim como são tratados os conteúdos no Novo ENEM:

81

Gráfico 2 - Relação percentual dos objetos de conhecimento presentes nos experimentos/experimentações

2%

32%

4%

2%

22%

24%

14%

Conhecimentos básicos efundamentais

O movimento, o equilíbrio ea descoberta de leis físicas

Energia, trabalho epotência

A Mecânica e ofuncionamento do universo

Fenômenos elétricos emagnéticos

Oscilações, ondas, óptica eradiação

O calor e os fenômenostérmicos


Através dessa análise de dados para verificar os conteúdos (objetos de

conhecimento) cobrados no Novo ENEM, percebe-se a predisposição em privilegiar

três áreas específicas da Física: O movimento, o equilíbrio e a descoberta de leis

físicas (32%); Oscilações, ondas, óptica e radiação (24%); e os Fenômenos elétricos

magnéticos (22%).

Observa-se, ainda, que os objetos de conhecimento menos dispostos sejam

os Conhecimentos básicos e fundamentais (2%) e a Mecânica e o funcionamento do

universo (2%). Este resultado mostra como o Novo ENEM trata os conteúdos de

Física de maneira desigual quanto à ilustração de atividades experimentais.

Examinando as habilidades e competências descritas nos PCNEM e PCN+,

divididas e dimensionadas por Barros (2009) em Representação de Comunicação,

Investigação e Compreensão e Contextualização Sociocultural, fundamenta-se esta

pesquisa usando essa mesma classificação nos experimentos e experimentações do

Novo ENEM (de 2009 a 2016).

82

Primeiramente, expõem-se os resultados da classificação da pesquisa em

cada dimensão. A verificação sobre as práticas experimentais do Novo ENEM

demonstrou os seguintes resultados obtidos e representados nos Gráficos 3 a 5, que

constam a seguir:

Gráfico 3 – Experimentos/experimentações por competência e habilidade

7

24

15

34

Representação e Comunicação

EC - Elaboração de Comunicação

ASC - Articular Símbolos e Códigos

LT - Leitura Textual

LTI - Leitura Textual com Imagem

Fonte: Resultados da pesquisa

Observado o Gráfico 3, sobre a dimensão Representação e Comunicação,

apura-se que o Novo ENEM opta por utilizar atividades experimentais com imagens

para uma melhor interpretação dos textos usados nas provas, consolidando 69% (34

em 49) de todas as questões. Entende-se que o exame pressupõe que fazer leitura

e interpretação de texto com fotos, esquemas, etc., ajuda o educando a desenvolver

a análise do experimento/experimentação proposto, possibilitando a melhor

compreensão do fenômeno.

Em outra perspectiva, atenta-se também para os itens que utilizam símbolos

físicos e/ou matemáticos, os quais representam 49% (24 em 49) das questões.

Sendo assim, além do entendimento da concepção da prática experimental, tem-se

a finalidade de avaliar se o aluno tem a capacidade de utilizar e entender os

símbolos e códigos para uma possível resolução do questionamento que lhe é

83

proposto.


28

10

34

5


RITC - Relações, Invariantes, Transformações eConservações

MQ - Medidas e Quantificações

MER - Modelos Explicativos e Representativos

RII - Relações Interdisciplinares e Interáreas


Estudado o Gráfico 4 da dimensão Investigação e Compreensão, verifica-se

que, com 69 % (34 de 49 itens), a frequência de aparição mais abrangente se dá

aos Modelos Explicativos e Representativos. Sendo assim, entende-se que, para o

exame, é importante apresentar ao aluno uma questão em que ele reconheça,

utilize, interprete e proponha, de acordo com os seus conhecimentos, para a

realização da prova, os padrões explicativos para os fenômenos e/ou sistemas

naturais ou tecnológicos.

Porém, representando aproximadamente 10% (5 de 49), estão em menor

número as práticas experimentais que trazem fenômenos físicos que se relacionam

com outras áreas da Ciência, ou seja, o Novo ENEM demonstra baixa relação

interdisciplinar na elaboração das questões.

84


5

20

2

Contextualização Sociocultural

CHS - Contextualização Histórico-Social

RCT - Relação com a Cultura Tecnológica

RFC - Relação com outras Formas de Cultura


Dados do Gráfico 5, da última dimensão de análise que aborda a

Contextualização Sociocultural, avalia-se como menos destacadas no Exame as

questões de Física do Novo ENEM, que abordam características de atividade

experimental num contexto histórico e de construção humana associadas às

tecnologias presentes em meio habitual.

Dentre as 49 questões analisadas envolvendo experimentos e

experimentações, apenas 25 foram constatadas nessa dimensão, das quais 20 itens

(80%) trazem dispositivos e equipamentos tecnológicos presentes em nosso meio

cultural. Numa mesma análise, nota-se que tanto as questões relacionadas com

práticas realizadas por cientistas que viveram em períodos antigos, com 20% (5

itens), como aquelas relacionadas com outras formas de cultura, 8% (2 itens), são

ainda menos privilegiadas.

Em suma, o Gráfico 6 mostra o percentual de experimentos e

experimentações por dimensão de análise:

85

Gráfico 6 - Percentual de experimentos e experimentações por dimensão de Análise

100%

51%

100%

Representação e

Comunicação

Investigação e

Compreensão

Contextualização

Sociocultural

Fonte: Resultados da pesquisa.

Os resultados alcançados nesta pesquisa constatam que, numa mesma

atividade empírica, pode-se classificar até mais do que uma dimensão e categoria

por vez; e, mesmo de forma fracionada, as provas analisadas preconizam

experimentos e experimentações que demonstram as competências e habilidades

do PCNEM e norteadas no PCN+.

O resultado geral das dimensões de análise levanta e esclarece informações

importantes sobre a referente pesquisa. Em primeiro lugar, destaca-se a categoria

Leitura e Compreensão, na qual todos os experimentos e experimentações foram

classificados, ficando divididos em práticas de Leitura Textual com Imagem (LTI) e

aquelas que têm somente Leitura Textual (LT), razão esta que permite descrever

que 100% das experiências estão caracterizadas na dimensão de análise

Representação e Comunicação.

Visto que, para o PCNEM (BRASIL, 1999) a categoria Investigação e

Compreensão tem uma característica mais específica da área da Ciência da

Natureza, ela também se apresentou em todas as práticas experimentais.

Por fim, a dimensão de análise Contextualização Sociocultural, mesmo tendo

como categoria atividades relacionadas com a cultura contemporânea, visto que se

usa com ênfase “área da Ciência da Natureza e suas Tecnologias”, verificou-se na

pesquisa que apenas 51% das práticas foram contemplados nessa dimensão de

classificação do Novo ENEM. Sendo assim, interpreta-se que os autores das

questões têm dificuldades em elaborar itens relacionados a conhecimentos

tecnológicos, e ainda menos quando se procura associá-los ao contexto histórico da

Física e/ou com outras formas de cultura.

87

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

A Física contribui para a evolução da tecnologia e o desenvolvimento da

Ciência, uma vez que apresenta significativas colaborações que influenciam na

política, na economia e no contexto social. Por outro lado, o ensino de Física no

Ensino Médio não tem agradado aos alunos que a consideram um conteúdo difícil,

cheio de fórmulas, com dados sem sentido e pouco relevantes. Entende-se como

primordial que os professores relacionem os conteúdos de Física com saberes

vivenciados pelos educandos no seu cotidiano, para que estes compreendam que a

Física está presente na vida de todos e deve ser explorada.

Como reforço para o professor, os documentos PCNEM e PCN+ recomendam

e normalizam acerca dos temas do ensino da Física que devem ser apresentados e

compreendidos pelos alunos em todo o Ensino Médio, cabendo ao docente integrá-

los ao seu planejamento de ensino para que se inicie uma nova e mais eficaz

formação de cidadãos.

Outro recurso importante, indispensável e, por vezes, até único para o estudo

dos alunos, são os livros didáticos (LD). Do ponto de vista das atividades empíricas,

os LD têm contribuído progressivamente para a compreensão e exploração dos

conceitos físicos demonstrados em aula. Assim, é essencial que, ao ensinar Física

utilizando-se desse instrumento de aprendizagem, sejam verificadas importantes

contribuições para a sua didática, cujo objetivo seja desenvolver a compreensão dos

educandos.

Portanto, é determinante refletir que o experimento e a experimentação

proporcionam ao aluno eventos investigativos, que ultrapassam as práticas

concebidas como “receitas de bolo”, as quais cumprem apenas a função de

comprovação do fenômeno físico, sem ligação com algum contexto social ou

cultural.

A investigação mostra que, independentemente se o experimento for de baixo

custo ou realizado em laboratório tradicional, o ensino de práticas experimentais

requer uma função pedagógica em si. Acredita-se que o professor de Física, ao

procurar desenvolver o seu plano de aula, tem tipicamente desenvolvido a inserção

de conceitos, leis e fórmulas, de maneira inadequada ao aprendizado do educando.

Entende-se que o professor de Física não deve utilizar apenas o “fazer

experiência planejadas”, mas sim “planejar experiências”, de modo que o discente

88

saiba evoluir na definição dos conceitos, na descoberta e investigação das leis e na

descrição dos princípios básicos ocorridos.

O entendimento e dimensionamento dos conceitos físicos que estão

presentes na vida de cada cidadão têm se agravado no decorrer do tempo.

Trabalhar com atividades empíricas é defender um método de suma importância no

desvendar da maioria dos fenômenos físicos existentes. Essa metodologia deve

auxiliar o professor no indagar das situações de causas físicas naturais que ocorrem

na sociedade.

Em relação aos objetos de conhecimento da Física, verifica-se que as

questões de Física Clássica se encontram constantemente presentes nas questões

do exame, como nos antigos exames de seleção organizados sistematicamente por

cada instituição. Porém, identifica-se nas atividades empíricas de Física do Novo

ENEM um alinhamento com as dimensões de análise dos PCNEM e PCN+.

Mesmo não sendo objeto central de pesquisa desta dissertação, investigou-se

quais itens, dentre os caracterizados como experimentos/experimentações, eram

apenas questões conceituais e quantos deles apresentavam necessidade de cálculo

para a sua resolução. Para tal, concluiu-se que das 11 provas do Novo ENEM, 77%

dos itens cobravam apenas a interpretação de conceitos físicos.

Pode-se dizer, portanto, que no ensino de Física do Ensino Médio é

interessante que o docente priorize, sem deixar de lado as fórmulas físicas e os

cálculos matemáticos, o desenvolvimento dos conceitos e discuta com seus alunos

sobre os fenômenos naturais presentes, de preferência lançando mão de atividades

práticas para comprová-los, a fim de que seus alunos percebam o que pode ou não

acontecer em diferentes situações.

Argumenta-se também, que foram encontrados dois itens com características

experimentais que relacionam mais de um objeto de conhecimento da Física,

definindo que na maioria dos itens analisados foi classificada em apenas um dos

objetos de conhecimento do componente curricular. Destaca-se ainda que não foi

examinado nesta pesquisa o conteúdo “Física Moderna”, pois o mesmo, desde a

primeira publicação do edital até a última prova analisada (2016), não faz parte dos

objetos de conhecimento de Física contemplados no exame. Não obstante, parte

deste tema consta da matriz de referência da Química, através do objeto de

conhecimento “Transformações químicas e energia”.

89

Os experimentos e experimentações aplicadas ao ensino de Física

estabelecem-se como um importante recurso didático no processo de crescimento

de competências e habilidades, visto que o conhecimento assimilado através da

resolução de problemas e expressões matemáticas tem se mostrado limitado e

insuficiente para a eficácia do processo ensino-aprendizagem.

Levando em conta o exposto, destaca-se que as provas do Novo ENEM

analisadas (de 2009 a 2016), em especial os experimentos e as experimentações

examinadas, concordam com as habilidades e competências propostas nos PCNEM

e detalhadas nos PCN+. Por isso, cabe aos professores buscarem nestes

documentos referências para bem preparar seus alunos para o exame.

Em consonância com os dados apresentados até aqui, é nítido que,

independentemente da forma como se analisa e classifica qualquer tema, ao

transpor o assunto pode-se ocorrer a imparcialidade, em que indivíduos podem estar

sujeitos a diferentes vertentes. A referente análise e classificação buscam, assim,

apresentar ao professor um suporte adicional no estudo direcionado a práticas

experimentais de Física abordadas no Novo ENEM.

91

REFERÊNCIAS

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97

APÊNDICE A - Produto educacional

EXPERIMENTOS E EXPERIMENTAÇÕES NAS QUESTÕES DE FÍSICA DO NOVO

ENEM: GUIA DE ORIENTAÇÃO PARA PROFESSORES

99

1 APRESENTAÇÃO

Este guia de orientação para docentes do nível médio trata dos experimentos

e experimentações de Física abordadas nas provas do Novo Exame Nacional de

Ensino Médio (Novo ENEM), do ano de 2009 a 2016. Destaca-se que não foram

consideradas as provas aplicadas, exclusivamente, às Pessoas Privadas de

Liberdade (PPL).

Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM)

(BRASIL, 1999) e os Parâmetros Complementares (PCN+) (BRASIL, 2002),

fundamentaram Barros (2009) na elaboração de categorias de análise de

experimentos, representada mais adiante na figura 1. As dimensões de análise

consideradas Representação e Comunicação, Investigação e Compreensão e

Contextualização Sociocultural, a fim de classificar os experimentos nos Livros

didáticos recomendados pelo Programa Nacional do Livro Didático do Ensino Médio

em 2007 (PNLEM/2007). Nesta pesquisa, apresentada como guia, aplicou-se a

mesma metodologia sobre as atividades empíricas verificadas no Novo ENEM.

Este produto educacional descreve uma breve contextualização sobre o Novo

ENEM, os experimentos e as experimentações e os PCNEM e os PCN+, elencada à

proposta de Barros (2009). Em seguida, exemplificam-se as categorias de análise,

apresentando questões características à sua classificação e, por fim, conclui-se com

os principais dados desta pesquisa documental, como porcentagem de questões de

Física nas provas analisadas e a relação percentual dos objetos de conhecimento

presentes nos experimentos/experimentações.

Pretende-se que este guia possa auxiliar o professor em sua docência ao

introduzir práticas experimentais no seu plano de ensino, buscando aperfeiçoar sua

ação em aulas de Física transformadoras, elencadas no desenvolvimento das

habilidades e competências, viabilizando aos alunos atingir bons resultados na

realização do Novo ENEM.

101

2 CONTEXTUALIZAÇÃO

2.1 O Novo ENEM

Em 1998 surgiu no Brasil o ENEM, um exame aplicado pelo Instituto Nacional

de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (INEP), órgão do Ministério da

Educação (MEC) que visava avaliar os estudantes concludentes do Ensino Médio.

O Exame tem como referencia:

[...] a LDB, os Parâmetros Curriculares nacionais (PCN), a Reforma do Ensino Médio, bem como os textos que sustentam sua organização curricular em Áreas de conhecimento, e, ainda, as Matrizes Curriculares de Referências para o Saeb. (BRASIL, 2002b, p.6).

No ano de 2009, o MEC propôs uma reformulação desse instrumento

avaliativo, o qual passou a ser denominado “Novo ENEM”. O Comitê de Governança

do Novo ENEM aprovou a Matriz de Referência para o ENEM 2009, este documento

relata as mudanças no exame, entre as quais se destacam os objetos de

conhecimento, que nada mais são do que os conteúdos do componente curricular

organizados pelas áreas de conhecimento, a saber:

a) linguagens, códigos e suas tecnologias (incluindo redação); b) ciências humanas e suas tecnologias; c) ciências da natureza e suas tecnologias; e d) matemática e suas tecnologias. Cada grupo de testes será composto por 45 itens de múltipla escolha, aplicados em dois, constituindo assim, um conjunto de 180 itens. A redação deverá ser feita em língua portuguesa e estruturada na forma de texto em prosa do tipo dissertativo-argumentativo, a partir de um tema de ordem social, científica, cultural ou política. (ANDRIOLA, 2011, p.115).

A Física é um componente curricular da área de Ciências da Natureza e suas

Tecnologias e os seus conteúdos avaliados na prova são denominados como

objetos de conhecimento, apresentados a seguir:

Conhecimentos básicos e fundamentais - Noções de ordem de grandeza. Notação Científica. Sistema Internacional de Unidades. Metodologia de investigação: a procura de regularidades e de sinais na interpretação física do mundo. Observações e mensurações: representação de grandezas físicas como grandezas mensuráveis. Ferramentas básicas: gráficos e vetores. Conceituação de grandezas vetoriais e escalares. Operações básicas com vetores. O movimento, o equilíbrio e a descoberta de leis físicas - Grandezas fundamentais da mecânica: tempo, espaço, velocidade e aceleração.

102

Relação histórica entre força e movimento. Descrições do movimento e sua interpretação: quantificação do movimento e sua descrição matemática e gráfica. Casos especiais de movimentos e suas regularidades observáveis. Conceito de inércia. Noção de sistemas de referência inerciais e não inerciais. Noção dinâmica de massa e quantidade de movimento (momento linear). Força e variação da quantidade de movimento. Leis de Newton. Centro de massa e a idéia de ponto material. Conceito de forças externas e internas. Lei da conservação da quantidade de movimento (momento linear) e teorema do impulso. Momento de uma força (torque). Condições de equilíbrio estático de ponto material e de corpos rígidos. Força de atrito, força peso, força normal de contato e tração. Diagramas de forças. Identificação das forças que atuam nos movimentos circulares. Noção de força centrípeta e sua quantificação. A hidrostática: aspectos históricos e variáveis relevantes. Empuxo. Princípios de Pascal, Arquimedes e Stevin: condições de flutuação, relação entre diferença de nível e pressão hidrostática. Energia, trabalho e potência - Conceituação de trabalho, energia e potência. Conceito de energia potencial e de energia cinética. Conservação de energia mecânica e dissipação de energia. Trabalho da força gravitacional e energia potencial gravitacional. Forças conservativas e dissipativas. A Mecânica e o funcionamento do universo - Força peso. Aceleração gravitacional. Lei da Gravitação Universal. Leis de Kepler. Movimentos de corpos celestes. Influência na Terra: marés e variações climáticas. Concepções históricas sobre a origem do universo e sua evolução. Fenômenos elétricos e magnéticos - Carga elétrica e corrente elétrica. Lei de Coulomb. Campo elétrico e potencial elétrico. Linhas de campo. Superfícies equipotenciais. Poder das pontas. Blindagem. Capacitores. Efeito Joule. Lei de Ohm. Resistência elétrica e resistividade. Relações entre grandezas elétricas: tensão, corrente, potência e energia. Circuitos elétricos simples. Correntes contínua e alternada. Medidores elétricos. Representação gráfica de circuitos. Símbolos convencionais. Potência e consumo de energia em dispositivos elétricos. Campo magnético. Imãs permanentes. Linhas de campo magnético. Campo magnético terrestre. Oscilações, ondas, óptica e radiação - Feixes e frentes de ondas. Reflexão e refração. Óptica geométrica: lentes e espelhos. Formação de imagens. Instrumentos ópticos simples. Fenômenos ondulatórios. Pulsos e ondas. Período, frequência, ciclo. Propagação: relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda. Ondas em diferentes meios de propagação. O calor e os fenômenos térmicos - Conceitos de calor e de temperatura. Escalas termométricas. Transferência de calor e equilíbrio térmico. Capacidade calorífica e calor específico. Condução do calor. Dilatação térmica. Mudanças de estado físico e calor latente de transformação. Comportamento de Gases ideais. Máquinas térmicas. Ciclo de Carnot. Leis da Termodinâmica. Aplicações e fenômenos térmicos de uso cotidiano. Compreensão de fenômenos climáticos relacionados ao ciclo da água. (INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA, 2016a, p. 51).

Portanto, é preciso que os conteúdos de Física a serem ministrados em sala

de aula estejam respaldados nos livros didáticos e nas questões abordadas nos

vestibulares, em especial no Novo ENEM.

Porém, a quantidade de objetos de conhecimento no ensino de Física é muito

extensa. A maioria das escolas públicas do país pratica na grade curricular apenas

103

duas ou três aulas semanais de Física, o que se considera, insuficiente para a

aplicação consistente dos objetos de conhecimento abordados no Novo ENEM.

2.2 Os experimentos e as experimentações

Observa-se uma carência no ensino de Física em agregar à teoria com a

prática, o que corrobora para que este componente curricular do Ensino Médio seja

considerado pelos alunos como uma disciplina difícil e complicada de aprender. De

acordo com Araújo e Abid (2003), os obstáculos da educação geral, incluindo o

ensino de Física, não é uma contrariedade atual. Os conteúdos de Física que

envolvem os fenômenos e conceitos ensinados na teoria, de modo geral, não têm

atraído significativamente os alunos. Entende-se que a divagação teórica da

disciplina tem dificultado a compreensão da Física, ocasionando o desinteresse por

essa ciência.

Sendo assim, torna-se necessário que o professor de Física promova

mudanças em sua metodologia de ensino, objetivando o melhor aprendizado de

seus alunos. Destaca-se, como alternativa, inserir o uso de experimento e

experimentação nas aulas de Física, temática abordado neste produto educacional.

As atividades experimentais aplicadas ao ensino de Física envolvem

experimentos e/ou experimentações, conceitos a serem explicitados. Ao investigar a

definição dessas práticas experimentais, verifica-se que, para o ensino das Ciências

Naturais, existem particularidades entre estes pensamentos.

Conforme Cachapuz, Praia e Jorge (2004), na educação o experimento

representa uma atividade experimental demonstrativa e comprobatória para abordar

conceitos que o educando não assimila, ainda que para a Física tais saberes

estejam consolidados. O aluno serve-se, então, de um aparato experimental, de

procedimentos; utilizando uma lei para, alterando as amostras, observar os

fenômenos. Para Séré, Coelho e Nunes (2002):

Há outro tipo de abordagem onde a lei não é questionada, ela é conhecida e utilizada para calcular um parâmetro, analogamente ao que é feito em um laboratório de metrologia ou de testes. No ensino podem ser mencionados alguns exemplos, como comparar métodos experimentais ou determinar a velocidade do som no ar. (SÉRÉ; COELHO; NUNES, 2002, p. 31).

104

No ensino de Física a experimentação tem um papel muito importante, com o

objetivo de incentivar a obtenção de competência e interpretação dos fenômenos

demonstrados, “[...] atributo que comunga com a idéia de uma experimentação

investigativa, problematizadora e questionadora da realidade do estudante [...]”

(LIMA; TEIXEIRA, 2005, p. 6), o que resulta na oportunidade de compor novas

compreensões das práticas sobre o tema social em que seus conhecimentos, suas

experimentações, similarmente o permitem intervir.

Logo, o professor é o sujeito qualificado para mostrar e direcionar a realização

dessas práticas experimentais, uma vez que, além de expor e fundamentar a teoria,

tende a conduzir os aprendizes à investigação para o desenvolvimento do ensino de

Ciências, ocasionando como resultado a obtenção de conhecimento de forma

progressiva.

Verifica-se uma discrepância do professor em confundir as práticas

experimentais com o uso essencial de laboratório aparelhado para a execução de

experimentos. As práticas podem e devem ser feitas em variados lugares da escola

ou fora dela, com ou sem a presença de equipamentos tecnologicamente

avançados. A idéia é transformar as aulas práticas substituindo, sobretudo, a

manipulação dos equipamentos e efetuação de medidas pelos estudantes por

diversas práticas diferenciadas que se assemelham mais à ciência investigativa.

Na possibilidade de encontrar diferentes modelos experimentais para se

utilizar no ensino de Física, com finalidades estabelecidas e que não necessite de

um laboratório fixo, professores, sobretudo do Ensino Médio, têm adotado de

maneira mais abrangente os experimentos e as experimentações com materiais de

baixo custo, cujo interesse é mostrar aos educandos os conceitos físicos de maneira

mais acessível. Os objetos para o experimento de baixo custo podem ser facilmente

encontrados no comércio, ou até em casa. Como são de fácil manuseio, podem ser

aplicados em classe, sem o uso do ambiente laboratorial, podendo servir muitas

vezes como prática definitiva para explicar determinado fenômeno.

Evidencia-se o quanto é relevante que o discente agregue a teoria com a

prática no ensino de Física, bem como permita que o desenvolvimento tecnológico

seja capaz de conduzi-lo a uma educação de descobrimento de novas tecnologias.

Dentre os materiais de ensino usados pelos nossos alunos, temos o livro

didático, elemento que tem capacidade educacional de ajudar o discente no

desenvolvimento do aprendizado dos conteúdos do currículo e que serão

105

posteriormente trabalhados pelo docente. No ensino público, o livro didático é

oferecido, gratuitamente, pelas redes de ensino aos alunos matriculados.

Dessa forma, o MEC, respaldado em editais do Programa Nacional do Livro

Didático do Ensino Médio (PNLD), tem a função de analisar e aprovar os livros

didáticos, ofertados às escolas. No ensino de Física, os experimentos e

experimentações são bastante significativos para o programa.

Portanto, o livro didático tem a função de abordar práticas experimentais, pois

existem critérios que devem ser respeitados pelas editoras, caso não queiram ser

excluídas do processo, com relação às atividades em questão. Além, do auxílio de

estudo dos objetos de conhecimento cobrados nas provas do Novo ENEM, as quais

tendem a proporcionar de maneira praticável experimentos e experimentações que,

de certa forma, conduzem o estudante ao entendimento das teorias ensinadas nas

aulas expositivas.

2.3 PCNEM e PCN+

Os PCNEM são parâmetros criados pelo MEC que integram e regulam a

prática pedagógica. Ainda que não sejam obrigatórios por lei, são documentos

importantíssimos para a educação, pois orientam a comunidade acadêmica no

desenvolvimento da didática das disciplinas e seus objetivos, além do propósito

fundamental de direcionar os professores sobre alguns princípios importantes

referentes a cada componente curricular, como a aprendizagem, aplicação de

atividades e procedimentos para avaliação, cuja finalidade é assegurar aos

discentes o direito de desfrutar de uma educação ideal para o ser cidadão.

Diante da percepção tratada na LDB/1996, especialmente no que diz respeito

ao Ensino Médio como etapa final da Educação Básica, o PCNEM/1999 é um projeto

para essa etapa de ensino que se refere às competências apontadas na Base

Nacional Comum, para que consiga preparar os nossos alunos na progressão das

habilidades e competências do ensino de Física.

As atividades experimentais são apreciadas como um modo didático no

contexto das práticas educacionais, proporcionando um ensino de Física mais

cativante e significativo para percepção dos alunos. Os PCN+ destacam:

106

É indispensável que a experimentação esteja sempre presente ao longo de todo o processo de desenvolvimento das competências em Física, privilegiando-se o fazer, manusear, operar, agir, em diferentes formas e níveis. É dessa forma que se pode garantir a construção do conhecimento pelo próprio aluno, desenvolvendo sua curiosidade e o hábito de sempre indagar, evitando a aquisição do conhecimento científico como uma verdade estabelecida e inquestionável. (BRASIL, 2002, p.84).

Sendo assim, a experimentação é uma atividade que deve ser conservada

pelos docentes, pois, mais que demonstrar a natureza empírica da Física, integra-se

como útil no desenvolvimento das habilidades e competências, devendo ser bem

acolhida no meio acadêmico. Os PCN+ (BRASIL, 2002) apontam que:

Experimentar pode significar observar situações e fenômenos a seu alcance, em casa, na rua ou na escola, desmontar objetos tecnológicos, tais como chuveiros, liquidificadores, construir aparelhos e outros objetos simples, como projetores ou dispositivos óptico-mecânicos. Pode também envolver desafios, estimando, quantificando ou buscando soluções para problemas reais. (BRASIL, 2002, p. 84).

Como destacam os PCN+ (BRASIL, 2002):

Isso [o sentido da experimentação] inclui retomar o papel da experimentação, atribuindo-lhe uma maior abrangência para além das situações convencionais de experimentação em laboratório. As abordagens mais tradicionais precisariam, portanto, ser revistas, evitando-se “experiências” que se reduzem à execução de uma lista de procedimentos previamente fixados, cujo sentido nem sempre fica claro para o aluno. É tão possível trabalhar com materiais de baixo custo, tais como pedaços de fio, pequenas lâmpadas e pilhas, quanto com kits mais sofisticados, que incluem multímetros ou osciloscópios. A questão a ser preservada, menos do que os materiais disponíveis, é, novamente, que competências estarão sendo promovidas com as atividades desenvolvidas. (BRASIL, 2002, p. 84).

Nesta pesquisa, observam-se os experimentos e experimentações nas

questões de Física do Novo ENEM (2009 – 2016), segundo a classificação de

Barros (2009), apresentada na Figura 1:

107

Figura 1 - Organograma de categorias e subcategorias de análise

Fonte: Barros (2009, p. 73)

As categorias de Barros (2009), pautadas nos PCNEM (BRASIL, 1999) e

PCN+ (BRASIL, 2002), serão detalhadas e exemplificadas no Capítulo 3, que trata

da análise e classificação dos experimentos e experimentações das provas do Novo

ENEM. Deve-se ressaltar que, o objeto deste guia é nortear professores de Física do

Ensino Médio sobre a relevância da inclusão de práticas empíricas nas aulas de

Física.

109

3 ANÁLISE E CLASSIFICAÇÃO DOS EXPERIMENTOS E EXPERIMENTAÇÕES

DAS PROVAS DO NOVO ENEM

Para dar início ao objeto de pesquisa, do Novo ENEM foram selecionadas

onze provas da área da Ciência da natureza e suas Tecnologias, desde a nova

formulação do referido exame no ano de 2009 até 2016.

O Quadro 1 detalha as provas do Novo ENEM exploradas nesta pesquisa:

Quadro 1 - Identificação das provas do Novo ENEM PROVA DO ENEM IDENTIFICAÇÃO

ENEM 2009 – prova que vazou e teve sua aplicação cancelada (caderno de prova sem identificação de cor)

ENEM 2009-V


ENEM 2009


ENEM 2010-1


ENEM 2010-2


ENEM 2011


ENEM 2012


ENEM 2013


ENEM 2014


ENEM 2015


ENEM 2016-1


ENEM 2016-2

Fonte: Elaborado pelo autor.

Em consonância com o exposto, na análise das 11 provas da área Ciências

da Natureza e suas Tecnologias de 2009 a 2016, 166 questões abordavam algum

conteúdo estudado na Física, entre as quais 49 delas apresentaram alguma prática

empírica.

Assim, como o foco desse estudo se dirige às práticas experimentais

relacionadas ao ensino de Física, podemos observar no Gráfico 1 a discrepância de

percentual entre as questões dessa área de conhecimento que abordam ou não

atividades práticas em seu conteúdo:

110

Gráfico 1 - Porcentagem de questões de Física nas provas analisadas

70%

30%Questões de Físicaque não apresentamcaracterísticasexperimentais

Questões deexperimento/experimentação deFísica


Mesmo não sendo em maior percentual, ao verificar essa considerável

quantidade de questões de Física no Novo ENEM com atividades empíricas, julgou-

se relevante investigar tais experimentos e/ou experimentações numa análise de

competências e habilidades como proposta por Barros (2009), ressaltando o fato de

que a análise em questão foi fundamentada nos PCNEM e PCN+.

No Gráfico 2, apresenta-se uma estimativa da distribuição dos objetos de

conhecimento, assim como são tratados os conteúdos no Novo ENEM:

111

Gráfico 2 - Relação percentual dos objetos de conhecimento presentes nos experimentos/experimentações

2%

32%

4%

2%

22%

24%

14%

Conhecimentos básicos efundamentais

O movimento, o equilíbrio ea descoberta de leis físicas

Energia, trabalho epotência

A Mecânica e ofuncionamento do universo

Fenômenos elétricos emagnéticos

Oscilações, ondas, óptica eradiação

O calor e os fenômenostérmicos


Através dessa análise de dados para verificar os conteúdos (objetos de

conhecimento) cobrados no Novo ENEM, percebe-se a predisposição em privilegiar

três áreas específicas da Física: o movimento, o equilíbrio e a descoberta de leis

físicas (32%); Oscilações, ondas, óptica e radiação (24%); e os Fenômenos Elétricos

Magnéticos (22%).

Observa-se, ainda, que os objetos de conhecimento menos dispostos sejam

os Conhecimentos básicos e fundamentais (2%) e a Mecânica e o funcionamento do

Universo (2%). Este resultado mostra como o Novo ENEM trata os conteúdos de

Física de maneira desigual quanto à ilustração de atividades experimentais.

O guia busca averiguar se os experimentos e as experimentações de Física

do Novo ENEM proporcionam ao discente compreender os eventos físicos, as

manifestações que as relacionam e os processos naturais, posicionando-o de modo

que se integre e entenda o seu papel na ciência natural. Dessa forma, ao ser

avaliado pretende-se demonstrar se houve de alguma maneira a aprendizagem do

indivíduo ao longo de sua vida, seja em ambiente escolar ou fora dele, nas

112

diferentes formas de expressão e formação.

A classificação dos experimentos e/ou experimentações das questões de

Física do Novo ENEM dispõem-se dessas categorias e subcategorias de análise

denotadas de forma sintetizada. Ressaltando que, para uma melhor amostra dos

itens analisados, padroniza-se um código para identificação das questões do Novo

ENEM. Neste, Q quer dizer QUESTÃO; P significa PROVA; para o termo APLICADA

usa-se a letra A, enquanto para o termo APLICAÇÃO é utilizado ap; para a avaliação

cancelada em 2009 por motivo de vazamento, utiliza-se a letra V; e para as provas

identificadas pela COR AZUL, AZ. Cabe esclarecer que todas as avaliações

analisadas tinham a mesma cor (azul), com exceção da prova cancelada em 2009.

1) Representação e Comunicação

A linguagem escrita e a orientação com o intuito de compor diferentes

comunicações em seu vocabulário, por intermédio de representações e símbolos,

são características evidenciadas nessa dimensão de estudo, quando presentes nos

experimentos e experimentações.

Vejamos as categorias e subcategorias desta análise:

Elaboração de Comunicação (EC): compreende experimentos e/ou

experimentações que auxiliam o educando na transmissão de alguma informação

através da elaboração de sínteses ou esquemas estruturados sobre conceitos

físicos aplicados na escola ou em outro ambiente, empregando-se a linguagem

científica de forma correta.

Para uma melhor compreensão dessa categoria, usam-se os Exemplos 1 e 2:

113

EXEMPLO 1: Q78P1ªap2010AZ Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentro de suas caixas, evitando, assim, a bagunça sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificação. Um dia as meninas foram estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na mesa de estudos, guardarem seus celulares ligados dentro de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava fora da área de cobertura ou desligado. Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as ligações é de A) madeira, e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade. B) metal, e o telefone não funcionava devido à blindagem eletrostática que o metal proporcionava. C) metal, e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia. D) metal, e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior. E) madeira, e o telefone não funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal.

Q = Questão; P = Prova; ap = aplicação; AZ = Cor azul Fonte: INEP (2010a, p.24).

EXEMPLO 2: Q74PA2012AZ A característica que permite identificar um planeta no céu é o seu movimento relativo às estrelas fixas. Se observarmos a posição de um planeta por vários dias, verificaremos que sua posição em relação às estrelas fixas se modifica regularmente. A figura destaca o movimento de Marte observado em intervalos de 10 dias, registrado da Terra.

Qual a causa da forma da trajetória do planeta Marte registrada na figura? A) A maior velocidade orbital da Terra faz com que, em certas épocas, ela ultrapasse Marte. B) A presença de outras estrelas faz com que sua trajetória seja desviada por meio da atração gravitacional. C) A órbita de Marte, em torno do Sol, possui uma forma elíptica mais acentuada que a dos demais planetas. D) A atração gravitacional entre a Terra e Marte faz com que este planeta apresente uma órbita irregular em torno do Sol.

E) A proximidade de Marte com Júpiter, em algumas épocas do ano, faz com que a atração gravitacional de Júpiter interfira em seu movimento.

Q = Questão; P = Prova; A = Aplicada; AZ = Cor azul Fonte: INEP (2012b, p.25).

114

No EXEMPLO 1, a experimentação realizada no cotidiano de duas irmãs

demonstrou o fenômeno da blindagem eletrostática, também conhecido como Gaiola

de Faraday. A caixa de metal, que caracteriza a superfície condutora eletrizada,

apresenta um campo elétrico nulo em seu interior, de forma que as cargas elétricas

se espalham de maneira uniforme na parte externa da caixa, possibilitando uma

blindagem eletrostática no telefone, impossibilitando-o de receber ligações. O trecho

que evidencia a experimentação nessa categoria é: “para explicar essa situação, um

físico deveria afirmar que o material da caixa”, uma vez que necessita de uma

síntese elaborada por um físico para justificar o evento ocorrido, utilizando-se de

uma linguagem científica e adequada ao explicar tal fenômeno.

Já no EXEMPLO 2, sobre “A mecânica e o funcionamento do universo”, no

trecho “Qual a causa da forma da trajetória do planeta Marte registrada na figura?”

procura-se entender que os planetas descrevem, de acordo com as leis de Kepler,

trajetórias elípticas e que quanto mais distante do Sol, menor é a velocidade orbital

do planeta. Portanto, como a Terra tem velocidade orbital maior por estar mais

próxima do Sol do que Marte, ela “ultrapassa” este planeta em certas épocas,

ocasionando o laço exibido na figura. Sendo assim, para essa questão, viu-se a

necessidade de descrever uma síntese relatando tal observação experimental

abrangendo os conhecimentos físicos, apresentando de forma nítida sua indagação

de modo a fazer declarações físicas consistentes.

Articular Símbolos e Códigos (ASC): a categoria em questão qualifica os

experimentos e/ou experimentações que faz o uso de fórmulas, equações,

códigos e nomenclaturas na resolução do exercício. Observa-se, então, o objetivo

de propiciar ao discente não só o entendimento dos conceitos, mas também a

capacidade de manipular e apreender símbolos e códigos da ciência e tecnologia.

Visando representar a categoria em questão, exemplificam-se as atividades

seguintes:

115


Por apresentar significativa resistividade elétrica, o grafite pode ser utilizado para simular resistores elétricos em circuitos desenhados no papel, com o uso de lápis e lapiseiras. Dependendo da espessura e do comprimento das linhas desenhadas, é possível determinar a resistência elétrica de cada traçado produzido. No esquema foram utilizados três tipos de lápis diferentes (2H, HB e 6B) para efetuar três traçados distintos.

Munido dessas informações, um estudante pegou uma folha de papel e fez o desenho de um sorvete de casquinha utilizando-se desses traçados. Os valores encontrados nesse experimento, para as resistências elétricas (R), medidas com o auxílio de um ohmímetro ligado nas extremidades das resistências, são mostrados na figura. Verificou-se que os resistores obedeciam a Lei de Ohm.

Na sequência, conectou o ohmímetro nos terminais A e B do desenho e, em seguida, conectou-o nos terminais B e C, anotando as leituras RAB e RBC, respectivamente. Ao estabelecer a razão RAB/RBC qual resultado o estudante obteve?

A) 1 B) 4/7 C) 10/27 D) 14/81 E) 4/81


116


Uma garrafa térmica tem como função evitar a troca de calor entre o líquido nela contido e o ambiente, mantendo a temperatura de seu conteúdo constante. Uma forma de orientar os consumidores na compra de uma garrafa térmica seria criar um selo de qualidade, como se faz atualmente para informar o consumo de energia de eletrodomésticos. O selo identificaria cinco categorias e informaria a variação de temperatura do conteúdo da garrafa, depois de decorridas seis horas de seu fechamento, por meio de uma porcentagem do valor inicial da temperatura de equilíbrio do líquido na garrafa. O quadro apresenta as categorias e os intervalos de variação percentual da temperatura.

Para atribuir uma categoria a um modelo de garrafa térmica, são preparadas e misturadas, em uma garrafa, na proporção de um terço de água fria para dois terços de água quente. A garrafa é fechada. Seis horas depois, abre-se a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se 16°C. Qual selo deveria ser posto na garrafa térmica testada? A) A B) B C) C D) D E) E


No experimento (EXEMPLO 3) sobre associação de resistores, o conteúdo é

referente ao objeto de conhecimento “Fenômenos elétricos e magnéticos”. Os

pontos que caracterizam essa categoria são: “utilizamos três tipos de lápis diferentes

(2H, HB e 6B) para efetuar três traçados distintos” e “a razão RA/RB”. Além disso,

deve-se observar que o resultado da razão entre RA e RB necessita das equações da

associação em questão para a sua resolução, como: “Req = R1 + R2+..” e “Req =

R1.R2/R1+R2”.

O EXEMPLO 4, por sua vez, aborda uma questão sobre a Calorimetria, a qual

é caracterizada neste item devido aos trechos: “menos de 10%”; “uma de 10°C e

outra a 40°C”; além da equação “Q = m.c.T”, fórmula não mostrada na questão por

se tratar de uma prova.

Desse modo, “Articular Símbolos e Códigos” se aplica às práticas

experimentais que utilizam fórmulas, equações, códigos e nomenclaturas para o

prosseguimento da atividade.

117

Leitura e compreensão - Leitura Textual (LT) e Leitura Textual com Imagem

(LTI): nessas subcategorias, encontram-se classificadas as atividades

experimentais que buscam aprimorar no discente a análise e interpretação de

textos.

Para definir as questões sobre Leitura Textual, utilizam-se os EXEMPLOS 5 e

6 a seguir:


Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira. Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais intensa do que a habitual. A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o (a) A) volume de ar dentro da geladeira diminuiu. B) motor da geladeira está funcionando com potência máxima. C) força exercida pelo ímã fixado na porta da geladeira aumenta. D) pressão no interior da geladeira está abaixo da pressão externa. E) temperatura no interior da geladeira é inferior ao valor existente antes de ela ser aberta.


EXEMPLO 6: Q58P1ªapl2010AZ

Sob pressão normal (ao nível do mar), a água entra em ebulição à temperatura de 100 °C. Tendo por base essa informação, um garoto residente em uma cidade litorânea fez a seguinte experiência: • Colocou uma caneca metálica contendo água no fogareiro do fogão de sua casa. • Quando a água começou a ferver, encostou cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície do líquido e, erguendo o êmbolo da seringa, aspirou certa quantidade de água para seu interior, tapando-a em seguida. • Verificando após alguns instantes que a água da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o êmbolo da seringa, constatando, intrigado, que a água voltou a ferver após um pequeno deslocamento do êmbolo. Considerando o procedimento anterior, a água volta a ferver porque esse deslocamento A) permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa. B) provoca, por atrito, um aquecimento da água contida na seringa. C) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulição da água. D) proporciona uma queda de pressão no interior da seringa que diminui o ponto de ebulição da água. E) possibilita uma diminuição da densidade da água que facilita sua ebulição.


118

O EXEMPLO 5 representa uma experimentação que pode ser desenvolvida

na própria casa do educando e, depois, discutida em sala de aula, relacionando a

pressão do ar no interior de uma geladeira com a pressão do ar no ambiente

externo; ao passo que, na experimentação de baixo custo (EXEMPLO 6), é preciso

ambiente propício para realizá-la, a fim de demonstrar que a temperatura de

ebulição da água depende da pressão externa a que está sendo exposta. Embora o

local de execução das práticas não seja necessariamente o mesmo, ambas

caracterizam-se pelo fato de ser possível resolvê-las apenas analisando os

conceitos abordados no texto, por meio de uma interpretação.

Nos EXEMPLOS 7 e 8, apresentam-se as atividades sobre leitura e

compreensão de experimentos e experimentações com o auxílio de imagens:


Em um experimento, um professor levou para a sala de aula um saco de arroz, um pedaço de madeira triangular e uma barra de ferro cilíndrica e homogênea. Ele propôs que fizessem a medição da massa da barra utilizando esses objetos. Para isso, os alunos fizeram marcações na barra, dividindo-a em oito partes iguais, e em seguida apoiaram-na sobre a base triangular, com o saco de arroz pendurado em uma de suas extremidades, até atingir a situação de equilíbrio.

Nessa situação, qual foi a massa da barra obtida pelos alunos? A) 3,00 kg B) 3,75 kg C) 5,00 kg D) 6,00 kg E)15,00 kg


119


Um brinquedo chamado ludião consiste em um pequeno frasco de vidro, parcialmente preenchido com água, que é emborcado (virado com a boca para baixo) dentro de uma garrafa PET cheia de água e tampada. Nessa situação, o frasco fica na parte superior da garrafa, conforme mostra a FIGURA 1.

Quando a garrafa é pressionada, o frasco se desloca para baixo, como mostrado na FIGURA 2.

Ao apertar a garrafa, o movimento de descida do frasco ocorre porque A) diminui a força para baixo que a água aplica no frasco. B) aumenta a pressão na parte pressionada da garrafa. C) aumenta a quantidade de água que fica dentro do frasco. D) diminui a força de resistência da água sobre o frasco. E) diminui a pressão que a água aplica na base do frasco.


Sendo assim, os experimentos e as experimentações que, mesmo com texto

redigido, aparecem acompanhados de imagens (tabelas, gráficos, figuras, fotos,

etc.) simplificam a compreensão da questão, como observou-se nos EXEMPLOS 7 e

8.

120

2) Investigação e Compreensão

As competências estimuladas nessa dimensão, a serem observadas nos

experimentos e experimentações, são: determinar associação dos fenômenos

examinados e os conceitos considerados, esclarecer eventos e solucionar questões

aplicando conceitos físicos e formalizar hipóteses sobre tais fenômenos,

favorecendo, portanto, a compreensão através da observação, a descrição e

formação de interpretações relativas. Restringe-se essa dimensão em quatro

categorias:

Relações, Invariantes, Transformações e Conservações (RITC): dessa

categoria são todos os experimentos e/ou experimentações evidenciadas pelas

relações entre diferentes grandezas, a presença de invariantes que limitam os

processos naturais e a verificação de transformações e conservações em práticas

que asseguram a formalização hipóteses em mais de uma situação sobre mesma

condição. Para melhor compreensão desta categoria, são apresentados os

exemplos 9, 10 e 11:


Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10°C de amostras de diferentes substâncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste, cada forno operou à potência máxima. O forno mais eficiente foi aquele que A) forneceu a maior quantidade de energia às amostras. B) cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo. C) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo. D) cedeu energia à amostra de menor calor específico mais lentamente. E) forneceu a menor quantidade de energia às amostras em menos tempo.


121

Exemplo 10: Q77PA2011AZ

Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência: I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior. II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la. III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto e, a distância que ela percorre durante a queda. O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação.

A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a A) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido. B) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade. C) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado. D) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado. E) velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.


122


O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se mover com atrito desprezível. A figura ilustra um trilho horizontal com dois carrinhos (1 e 2) em que se realiza um experimento para obter a massa do carrinho 2. No instante em que o carrinho 1, de massa 150,0 g, passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está em repouso. No momento em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2, ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar constante. Os sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes associados à passagem de cada carrinho, gerando os dados do quadro.

Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a A) 50,0 g. B) 250,0 g. C) 300,0 g. D) 450,0 g. E) 600,0 g.


Na experimentação do EXEMPLO 9, tem-se a relação entre as grandezas

potência, energia e tempo que devem ser consideradas para a possível resolução do

item. A parte que evidencia a categoria está na frase: “O forno mais eficiente foi

aquele que forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo”. Assim, o

estudante terá de recordar o conceito de que a potência é definida como razão entre

a energia transferida e o tempo gasto.

Visto que no EXEMPLO 10 se retrata um experimento sobre o movimento de

queda livre da régua, do qual desprezando a resistência do ar a força resultante

123

aplicada sobre o objeto torna-se o seu peso, sua colocação nesta categoria se

explicita na resposta “força peso da régua tem valor constante, o que gera um

movimento acelerado”, ou seja, esse movimento possuirá aceleração constante e a

equação do Movimento Uniformemente Variado adaptado à Queda Livre (S=g.t2/2),

permitindo que se possa prever esse fenômeno natural em razão da invariante

aceleração da gravidade.

Para completar, no EXEMPLO 11 usa-se um experimento de laboratório para

demonstrar o cálculo de massa do carrinho 2 considerando que há conservação de

quantidade de movimento no momento da colisão (Qfinal = Qinicial), podendo classificar

essa prática no trecho: “o trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de

Física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se

mover com atrito desprezível”, evidenciando os itens que possibilitam a

padronização de hipóteses sobre situações em igual circunstâncias.

Medidas e Quantificação (MQ): nessa categoria, considera-se o uso de

instrumentos de medição para a realização dos experimentos e/ou

experimentações, com o intuito de estudar a matemática e seus cálculos,

aperfeiçoando a prática de manusear dispositivos de aferição, dando ao indivíduo

competência de mensurar grandezas.

À procura de experimentos e experimentações que atestem essa categoria,

expõem-se os EXEMPLOS 12 e 13:

EXEMPLO 12: Q73PA2011AZ Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago, foram utilizados alguns materiais conforme ilustrado: um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N e um cubo maciço e homogêneo de 10 cm de aresta e 3 kg de massa. Inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro, constatando-se a leitura de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao mergulhar o cubo na água do lago, até que metade do seu volume ficasse submersa, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro.

Considerando que a aceleração da gravidade local e de 10 m/s2, a densidade de agua do lago, em g/cm3, e A) 0,6. B) 1,2. C) 1,5. D) 2,4. E) 4,8.


124

Esse experimento retratado, tem por objetivo calcular a densidade da água de

um lago e observa-se o uso de um instrumento de medição indispensável para a

realização da atividade. Os trechos que definem a categoria presente nessa questão

são: “um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N” e “constatando-se a leitura

de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar”.


A energia elétrica consumida nas residências é medida, em quilowatt/hora, por meio de um relógio medidor de consumo. Nesse relógio, da direita para a esquerda, tem-se o ponteiro da unidade, da dezena, da centena e do milhar. Se um ponteiro estiver entre dois números, considera-se o último número ultrapassado pelo ponteiro. Suponha que as medidas indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas em uma cidade em que o preço do quilowatt/hora fosse de R$ 0,20.

O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica registrado seria de A) R$ 41,80. B) R$ 42,00. C) R$ 43,00. D) R$ 43,80. E) R$ 44,00.


Nessa atividade prática (EXEMPLO 13), verifica-se o uso do “relógio medidor

de consumo”, usado pelas concessionárias de energia para o cálculo da “conta de

energia”. O conteúdo presente no estudo sobre Eletrodinâmica oportuniza que o

docente, ao expor esse tema e através dessa experimentação, proponha ao

125

educando realizar tais medições em ambientes do seu cotidiano, afim de

compreender como a Física está presente em nosso dia a dia e pode contribuir para

que o cidadão entenda a importância de se fazer a economia de energia elétrica.

Modelos Explicativos e Representativos (MER): os experimentos e/ou

experimentações que abrangem esta categoria permitem ao educando identificar,

aplicar, explicar e apresentar modelos explicativos para fenômenos naturais e/ou

tecnológicos.

As atividades empíricas dos EXEMPLOS 14 e 15 representam essa categoria:


Em um experimento, foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida, a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.

A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi A) igual no aquecimento e igual no resfriamento. B) maior no aquecimento e igual no resfriamento. C) menor no aquecimento e igual no resfriamento. D) maior no aquecimento e menor no resfriamento. E) maior no aquecimento e maior no resfriamento.


126


Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orifício, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma.

Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto? A) Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas. B) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito. C) Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar. D) Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta. E) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace.


No EXEMPLO 14, o experimento propõe um modelo para reconhecer, através

da propagação do calor, a taxa de variação de temperatura nas garrafas com cores

distintas. Os excertos que possibilitam o enquadramento nesta categoria são: “A

taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca,

durante todo o experimento, foi” e “maior no aquecimento e maior no resfriamento”.

127

Da mesma forma, no experimento do EXEMPLO 15, os trechos que

evidenciam esta prática são: “a luz apresenta um comportamento como o ilustrado

nas figuras” e “sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se

comportar dessa forma”. Sendo assim, o avaliado é orientado a identificar o

fenômeno ondulatório difração da luz para relacioná-lo à difração de uma onda

sonora, utilizando como modelo para reconhecê-lo nas diferentes situações descritas

nas resoluções.

Relações Interdisciplinares e Interáreas (RII): são experimentos e/ou

experimentações que demonstram uma determinada vinculação dos conceitos

físicos com conceitos de outra área de conhecimento, possibilitando ao discente

identificar, investigar e descobrira individualidade de cada ciência, obtendo-se

assim a compreensão multidisciplinar dos conceitos abordados, destacando a

interdisciplinaridade dos componentes curriculares.

Para uma melhor compreensão dessa categoria, usam-se os Exemplos 16 e

17:

Exemplo 16: Q62PA2014AZ

Um sistema de pistão contendo um gás é mostrado na figura. Sobre a extremidade superior do êmbolo, que pode movimentar-se livremente sem atrito, encontra-se um objeto. Através de uma chapa de aquecimento é possível fornecer calor ao gás e, com auxílio de um manômetro, medir sua pressão. A partir de diferentes valores de calor fornecido, considerando o sistema como hermético, o objeto elevou-se em valores Δh, como mostrado no gráfico. Foram estudadas, separadamente, quantidades equimolares de dois diferentes gases, denominados M e V.

A diferença no comportamento dos gases no experimento ocorre do fato de o gás M, em relação ao V, apresentar A) maior pressão de vapor. B) menor massa molecular. C) maior compressibilidade. D) menor energia de ativação. E) menor capacidade calorífica.


128

EXEMPLO 17: Q28PV2009

Além de ser capaz de gerar eletricidade, a energia solar é usada para muitas outras finalidades. A figura a seguir mostra o uso da energia solar para dessalinizar a água. Nela, um tanque contendo água salgada é coberto por um plástico transparente e tem a sua parte central abaixada pelo peso de uma pedra, sob a qual se coloca um recipiente (copo). A água evaporada se condensa no plástico e escorre até o ponto mais baixo, caindo dentro do copo.

Nesse processo, a energia solar cedida à água salgada (A) fica retida na água doce que cai no copo, tornando-a, assim, altamente energizada. (B) fica armazenada na forma de energia potencial gravitacional contida na água doce. (C) é usada para provocar a reação química que transforma a água salgada em água doce. (D) é cedida ao ambiente externo através do plástico, onde ocorre a condensação do vapor. (E) é reemitida como calor para fora do tanque, no processo de evaporação de água salgada.

Q = Questão; P = Prova; V = Vazou; AZ = Cor azul Fonte: INEP (2009a, p. 9).

A questão experimental do EXEMPLO 16 em análise, traz no trecho

“quantidades equimolares de dois diferentes gases” e em sua possível resolução

para a questão usa-se a “Equação de Clapeyron”, denominada “P.V = n.R.T”,

conteúdos específicos da Química em seu objeto de conhecimento “Transformações

químicas”. Já no experimento de baixo custo do EXEMPLO 17, além de estar

presente no objeto de conhecimento da Física “O calor e os fenômenos térmicos”,

também está ligado à Química no objeto de conhecimento “Materiais, suas

propriedades e usos”. Portanto, os anunciados destacam-se pela evidência da

atividade experimental estar ligada com outra área de conhecimento ou componente

curricular, além da Física.

129

3) Contextualização Sociocultural

Os experimentos e as experimentações que apresentam de forma consistente

a correlação da Física com algum tema histórico e de idealização humana,

interpretando-a como componente constituinte da cultura contemporânea e/ou

associando-a com a modernização progressiva em nosso dia a dia, contemplam

essa categoria de análise. Vejamos, então, para essa dimensão, as três categorias:

Contexto Histórico-Social (CHS): Viabiliza ao aluno compreender os

experimentos e/ou experimentações do ensino de Física incorporados a um

contexto histórico-social, dado que se deve caracterizar pelo conceito e relevância

da atividade empírica realizada em determinada época, além dos prováveis

obstáculos que o pesquisador confrontou em seu tempo para descobrir o

fenômeno ou inventar tal tecnologia, englobando sua importância histórica para o

desenvolvimento da ciência.

Nessa categoria se enquadram-se as práticas experimentais que

proporcionam uma situação da Física no meio de um contexto histórico-social e que

possibilitem ao avaliado caracterizar a importância e o significado do experimento

realizado naquela época, como apresentado nos EXEMPLOS 18 e 19:

EXEMPLO 18: Q67PA2014AZ Para entender os movimentos dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos e com a possibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do experimento, quando a esfera de metal é abandonada para descer um plano inclinado de um determinado nível, ela sempre atinge, no plano ascendente, no máximo, um nível igual àquele em que foi abandonada.

Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera A) manterá sua velocidade constante, pois o impulso resultante sobre ela será nulo.

B) manterá sua velocidade constante, pois o impulso da descida continuará a empurrá-la. C) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não haverá mais impulso para empurrá-la. D) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o impulso resultante será contrário ao seu movimento. E) aumentará gradativamente a sua velocidade, pois não haverá nenhum impulso contrário ao seu movimento.


130

A questão relata um experimento (EXEMPLO 18) do físico italiano Galileu

Galilei (1564-1642) que procura explicar o comportamento do movimento de uma

esfera de metal em dois planos sem atrito. Uma importante observação sobre esse

item é a análise da questão, que implica destacar o conceito sobre Inércia

estabelecido por outro ilustre físico, o inglês Isaac Newton (1643-1727), ponto-chave

para resolução da mesma.


O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.

A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a A) a esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida. B) direita e o ímã para a esquerda com polaridade invertida. C) esquerda e o ímã para a esquerda com mesma polaridade. D) direita e manter o ímã em repouso com polaridade invertida.

E) esquerda e manter o ímã em repouso com mesma polaridade. Q = Questão; P = Prova; A = Aplicada; AZ = Cor azul

Fonte: INEP (2014, p. 26).

Nessa experimentação (EXEMPLO 19) sobre o fenômeno da indução

magnética, que é o princípio do funcionamento não só dos geradores elétricos de

uma usina, mas também de transformadores, dínamos, alternadores, indutores,

131

solenoides e, até mesmo, motores elétricos, percebe-se a importância dessa

descoberta no século XIX para os dias de hoje.

Relação com a Cultura Tecnológica (RCT): essa categoria abrange os

experimentos e/ou experimentações de Física que dispõem de instrumentos

tecnológicos de uso prático (celular, computador, microondas, etc.),

proporcionando ao discente um conhecimento proficiente à vida e ao trabalho.

Para uma melhor compreensão dessa categoria de análise, usam-se os

exemplos 20 e 21:


Um experimento para comprovar a natureza ondulatória da radiação de micro-ondas foi realizado da seguinte forma: anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em seguida, retirou-se sua plataforma giratória. No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga. Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno, observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda a travessa. Parte da onda estacionária gerada no interior do forno é ilustrada na figura.

De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos da manteiga derretida? A) I e III B) I e V C) II e III D) II e IV E) II e V


132


O manual de funcionamento de um captador de guitarra elétrica apresenta o seguinte texto: Esse captador comum consiste de uma bobina, fios condutores enrolados em torno de um imã permanente. O campo magnético do imã induz o ordenamento dos polos magnéticos na corda da guitarra, que está próxima a ele. Assim, quando a corda é tocada, as oscilações produzem variações, com o mesmo padrão, no fluxo magnético que atravessa a bobina. Isso induz uma corrente elétrica na bobina, que é transmitida até o amplificador e, daí, para o alto-falante. Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram feitas de aço, por outras feitas de náilon. Com o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao instrumento não emitia mais som, porque a corda de náilon: A) isola a passagem de corrente elétrica da bobina para o alto-falante. B) varia seu comprimento mais intensamente do que ocorre com o aço. C) apresenta uma magnetização desprezível sob a ação do imã permanente. D) induz correntes elétricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador. E) oscila com uma frequência menor do que a que pode ser percebida pelo captador.


O experimento com o microondas (EXEMPLO 20) mostra como podemos

relacionar a tecnologia presente no cotidiano das pessoas com os conceitos sobre

ondas eletromagnéticas ensinados em sala de aula. Ao classificar o EXEMPLO 21

como experimentação relacionada a avanços tecnológicos, observa-se como é

possível explicar a aplicação tecnológica do Eletromagnetismo e os seus fenômenos

utilizando-se dessa prática. Em suma, essa categoria possibilita ao educando

entender como a Física está inserida tecnologicamente em nosso dia a dia.

Relação com outras Formas de Cultura (RFC): os experimentos e/ou

experimentações classificados nessa categoria são percebidos por elencar os

conceitos da Física sob uma perspectiva cultural, como relacionar os conceitos

físicos com a arte, música, dança, teatro, museu etc.; utiliza-se o exemplo 22 para

demonstrar:

133


Ao ouvir uma flauta e um piano emitindo a mesma nota musical, consegue-se diferenciar esses instrumentos um do outro. Essa diferenciação se deve principalmente ao(a) A) intensidade sonora do som de cada instrumento musical. B) potência sonora do som emitido pelos diferentes instrumentos musicais. C) diferente velocidade de propagação do som emitido por cada instrumento musical. D) timbre do som, que faz com que os formatos das ondas de cada instrumento sejam diferentes. E) altura do som, que possui diferentes frequências para diferentes instrumentos musicais.


Essa análise, ainda que tenha sido observada como a classificação de menor

número, oportuniza de forma clara o desenvolvimento de uma prática experimental.

Por estar relacionada com a música, como exposto no trecho “Ao ouvir uma flauta e

um piano emitindo a mesma nota”, essa experimentação relaciona o contexto

cultural com a Física para demonstrar o fenômeno do Timbre sonoro.

Barros (2009), em sua pesquisa para compreender a natureza das práticas

experimentais presentes nas coleções dos livros didáticos do PNLEM 2007, dividiu

as habilidades e competências tratadas nos PCNEM e PCN+ em categorias e

subcategorias.

A representação das categorias de análise foram subdivididas conforme o Quadro

2:

Quadro 2 – Categorias e subcategorias de análise

Dimensão de análise

Categoria e subcategoria de análise

Representação e

Comunicação

Elaboração de Comunicação (EC)

Articular Símbolos e Códigos (ASC)

Leitura e compreensão

Leitura Textual (LT)

Leitura Textual com Imagem (LTI)


Relações, Invariantes, Transformações e Conservações (RITC)

Medidas e Quantificações (MQ)

Modelos Explicativos e Representativos (MER)

Relações Interdisciplinares e Interáreas (RII)

Contextualização

Sociocultural

Contextualização Histórico-Social (CHS)

Relação com a Cultura Tecnológica (RCT)

Relação com outras Formas de Cultura (RFC) Fonte: Adaptado de BARROS (2009, p. 102).

134

Primeiramente, expõem-se os resultados da classificação da pesquisa em

cada dimensão. A verificação sobre as práticas experimentais do Novo ENEM

demonstrou os seguintes resultados obtidos e representados nos Gráficos 3 a 5, que

constam a seguir:


7

24

15

34

Representação e Comunicação

EC - Elaboração de Comunicação

ASC - Articular Símbolos e Códigos

LT - Leitura Textual

LTI - Leitura Textual com Imagem


Observado o Gráfico 3, sobre a dimensão Representação e Comunicação,

apura-se que o Novo ENEM opta por utilizar atividades experimentais com imagens

para uma melhor interpretação dos textos usados nas provas, consolidando 69% (34

em 49) de todas as questões. Entende-se que o exame pressupõe que fazer leitura

e interpretação de texto com fotos, esquemas, etc., ajuda o educando a desenvolver

a análise do experimento/experimentação proposto, possibilitando a melhor

compreensão do fenômeno.

Em outra perspectiva, atenta-se também para os itens que utilizam símbolos

físicos e/ou matemáticos, os quais representam 49% (24 em 49) das questões.

Sendo assim, além do entendimento da concepção da prática experimental, tem-se

a finalidade de avaliar se o aluno tem a capacidade de utilizar e entender os

símbolos e códigos para uma possível resolução do questionamento que lhe é

135

proposto.


28

10

34

5


RITC - Relações, Invariantes, Transformações eConservações

MQ - Medidas e Quantificações

MER - Modelos Explicativos e Representativos

RII - Relações Interdisciplinares e Interáreas


Estudado o Gráfico 4 da dimensão Investigação e Compreensão, verifica-se

que, com 69 % (34 de 49 itens), a frequência de aparição mais abrangente se dá

aos Modelos Explicativos e Representativos. Sendo assim, entende-se que, para o

exame, é importante apresentar ao aluno uma questão em que ele reconheça,

utilize, interprete e proponha, de acordo com os seus conhecimentos, para a

realização da prova, os padrões explicativos para os fenômenos e/ou sistemas

naturais ou tecnológicos.

Porém, representando aproximadamente 10% (5 de 49), estão em menor

número as práticas experimentais que trazem fenômenos físicos que se relacionam

com outras áreas da Ciência, ou seja, o Novo ENEM demonstra baixa relação

interdisciplinar na elaboração das questões.

136


5

20

2

Contextualização Sociocultural

CHS - Contextualização Histórico-Social

RCT - Relação com a Cultura Tecnológica

RFC - Relação com outras Formas de Cultura


Dados do Gráfico 5, da última dimensão de análise que aborda a

Contextualização Sociocultural, avalia-se como menos destacadas no Exame as

questões de Física do Novo ENEM, que abordam características de atividade

experimental num contexto histórico e de construção humana associadas às

tecnologias presentes em meio habitual.

Dentre as 49 questões analisadas envolvendo experimentos e

experimentações, apenas 25 foram constatadas nessa dimensão, das quais 20 itens

(80%) trazem dispositivos e equipamentos tecnológicos presentes em nosso meio

cultural. Numa mesma análise, nota-se que tanto as questões relacionadas com

práticas realizadas por cientistas que viveram em períodos antigos, com 20% (5

itens), como aquelas relacionadas com outras formas de cultura, 8% (2 itens), são

ainda menos privilegiadas.

Em suma, o Gráfico 6 mostra o percentual de experimentos e

experimentações por dimensão de análise:

137

Gráfico 6 - Percentual de experimentos e experimentações por dimensão de Análise

100%

51%

100%

Representação e

Comunicação

Investigação e

Compreensão

Contextualização

Sociocultural


Os resultados alcançados nesta pesquisa constatam que, numa mesma

atividade empírica, pode-se classificar até mais do que uma dimensão e categoria

por vez; e, mesmo de forma fracionada, as provas analisadas preconizam

experimentos e experimentações que demonstram as competências e habilidades

do PCNEM e norteadas no PCN+.

O resultado geral das dimensões de análise levanta e esclarece informações

importantes sobre a referente pesquisa. Em primeiro lugar, destaca-se a categoria

Leitura e Compreensão, na qual todos os experimentos e experimentações foram

classificados, ficando divididos em práticas de Leitura Textual com Imagem (LTI) e

aquelas que têm somente Leitura Textual (LT), razão esta que permite descrever

que 100% das experiências estão caracterizadas na dimensão de análise

Representação e Comunicação.

Visto que, para o PCNEM (BRASIL, 1999) a categoria Investigação e

Compreensão tem uma característica mais específica da área da Ciência da

Natureza, ela também se apresentou em todas as práticas experimentais.

Por fim, a dimensão de análise Contextualização Sociocultural, mesmo tendo

como categoria atividades relacionadas com a cultura contemporânea, visto que se

usa com ênfase “área da Ciência da Natureza e suas Tecnologias”, verificou-se na

pesquisa que apenas 51% das práticas foram contemplados nessa dimensão de

classificação do Novo ENEM. Sendo assim, interpreta-se que os autores das

questões têm dificuldades em elaborar itens relacionados a conhecimentos

tecnológicos, e ainda menos quando se procura associá-los ao contexto histórico da

Física e/ou com outras formas de cultura.

139

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Como reforço para o professor, os documentos PCNEM e PCN+ recomendam

e normalizam acerca dos temas do ensino da Física que devem ser apresentados e

compreendidos pelos alunos em todo o Ensino Médio, cabendo ao docente integrá-

los ao seu planejamento de ensino para que se inicie uma nova e mais eficaz

formação de cidadãos.

Outro recurso importante, indispensável e, por vezes, até único para o estudo

dos alunos, são os livros didáticos (LD). Do ponto de vista das atividades empíricas,

os LD têm contribuído progressivamente para a compreensão e exploração dos

conceitos físicos demonstrados em aula. Assim, é essencial que, ao ensinar Física

utilizando-se desse instrumento de aprendizagem, sejam verificadas importantes

contribuições para a sua didática, cujo objetivo seja desenvolver a compreensão dos

educandos.

Portanto, é determinante refletir que o experimento e a experimentação

proporcionam ao aluno eventos investigativos, que ultrapassam as práticas

concebidas como “receitas de bolo”, as quais cumprem apenas a função de

comprovação do fenômeno físico, sem ligação com algum contexto social ou

cultural.

A investigação mostra que, independentemente se o experimento for de baixo

custo ou realizado em laboratório tradicional, o ensino de práticas experimentais

requer uma função pedagógica em si. Acredita-se que o professor de Física, ao

procurar desenvolver o seu plano de aula, tem tipicamente desenvolvido a inserção

de conceitos, leis e fórmulas, de maneira inadequada ao aprendizado do educando.

Entende-se que o professor de Física não deve utilizar apenas o “fazer

experiência planejadas”, mas sim “planejar experiências”, de modo que o discente

saiba evoluir na definição dos conceitos, na descoberta e investigação das leis e na

descrição dos princípios básicos ocorridos.

Os experimentos e experimentações aplicadas ao ensino de Física

estabelecem-se como um importante recurso didático no processo de crescimento

de competências e habilidades, visto que o conhecimento assimilado através da

resolução de problemas e expressões matemáticas tem se mostrado limitado e

insuficiente para a eficácia do processo ensino-aprendizagem.

140

Levando em conta o exposto, destaca-se que as provas do Novo ENEM

analisadas (de 2009 a 2016), em especial os experimentos e as experimentações

examinadas, concordam com as habilidades e competências propostas nos PCNEM

e detalhadas nos PCN+. Por isso, cabe aos professores buscarem nestes

documentos referências para bem preparar seus alunos para o exame.

Em consonância com os dados apresentados até aqui, é nítido que,

independentemente da forma como se analisa e classifica qualquer tema, ao

transpor o assunto pode-se ocorrer a imparcialidade, em que indivíduos podem estar

sujeitos a diferentes vertentes. A referente análise e classificação buscam, assim,

apresentar ao professor um suporte adicional no estudo direcionado a práticas

experimentais de Física abordadas no Novo ENEM.

141

REFERÊNCIAS

ANDRIOLA, Wagner Bandeira. Doze motivos favoráveis á adoção do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) pelas instituições federais de ensino superior (IFES). Ensaio: avaliação e políticas públicas em educação, v. 19, n. 70, 2011. Disponível em: <https://goo.gl/kkqS2J>. Acesso em: 15 jun. 2017. BARROS, Pedro Renato Pereira. Atividades experimentais dos livros didáticos de física: um olhar através dos Parâmetros Curriculares Nacionais. 2009. 128 f. Dissertação (Mestrado em Ensino) - Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática: Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2009. Disponível em: <https://goo.gl/8iKbVn>. Acesso em: 2 abr. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias: orientações educacionais complementares aos parâmetros curriculares nacionais - PCN+ Ensino Médio. Brasília: MEC, 2002. Disponível em: <https://goo.gl/IvAFH>. Acesso em: 4 abr. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio: documento básico. Brasília: MEC, 2002b. Disponível em: <https://goo.gl/rBVjJn>. Acesso em: 5 jun. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2009: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2009a. [1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/zUvDeD>. Acesso em: 3 jan. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2009: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2009b. [1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/fDR4ag>. Acesso em: 3 jan. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2010: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2010a. [1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/ozyAhg>. Acesso em: 3 jan. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2010: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2010b. [2ª aplicação, 1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/QswoDz>. Acesso em: 3 jan. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2011: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2011. [1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/m6Y9s4>. Acesso em: 3 jan. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2012: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2012b. [1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/fNdb21>. Acesso em: 3 jan. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2013: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2013. [1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/sp36Dz>. Acesso em: 3 jan. 2017.

142

BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2014: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2014. [1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/VK35Xa>. Acesso em: 3 jan. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2015: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2015. [1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/BsafBS>. Acesso em: 3 jan. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2016: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2016b. [1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/1AVgSP>. Acesso em: 3 jan. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Exame Nacional do Ensino Médio 2016: prova de ciências da natureza e suas tecnologias: Brasília: INEP, 2016c. [2ª aplicação, 1º dia, Caderno 1 azul]. Disponível em: <https://goo.gl/qZkZsL>. Acesso em: 3 jan. 2017. BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio – PCNEM: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC, 1999. Disponível em: <https://goo.gl/dW2YJ>. Acesso em: 4 abr. 2017. CACHAPUZ, Antônio; PRAIA, João; JORGE, Manuela. Da Educação em Ciências às orientações das ciências: um repensar epistemológico. Revista Ciência & Educação, v.10, n.3, p. 363-381.2004. Disponível em: <https://goo.gl/HHXGuk>. Acesso em: 31 jul. 2017. INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA. Edital n° 10, de 10 de abril de 2016: Exame Nacional do Ensino Médio. Brasília: INEP, 2016a. Disponível em: <https://goo.gl/EzX53z>. Acesso em: 16 jun. 2017. LIMA, Kênion Erithon Cavalcante; TEIXEIRA, Francimar Martins. A epistemologia e a história do conceito experimento/experimentação e seu uso em artigos científicos sobre o ensino de Ciências. Apresentação de Trabalho/Comunicação, 2005. Disponível em: <https://goo.gl/ANCXpU>. Acesso em: 31 jul. 2017. SÉRÉ, Marie-Geneviève; COELHO, Suzana Maria; NUNES, António Dias. O papel da experimentação no ensino da física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 20, n. 1, p. 30-42, 2003. Disponível em: <https://goo.gl/K1ME87>. Acesso em: 31 jul. 2017.

143

ANEXO A - Matriz de Referência de Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Competência de área 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a

elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos

processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da

humanidade.

H1 – Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou

oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.

H2 – Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro,

com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.

H3 – Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso

comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.

H4 – Avaliar propostas de intervenção no ambiente, considerando a qualidade da

vida humana ou medidas de conservação, recuperação ou utilização sustentável da

biodiversidade.

Competência de área 2 – Identificar a presença e aplicar as tecnologias

associadas às ciências naturais em diferentes contextos.

H5 – Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.

H6 – Relacionar informações para compreender manuais de instalação ou utilização

de aparelhos, ou sistemas tecnológicos de uso comum.

H7 – Selecionar testes de controle, parâmetros ou critérios para a comparação de

materiais e produtos, tendo em vista a defesa do consumidor, a saúde do

trabalhador ou a qualidade de vida.

Competência de área 3 – Associar intervenções que resultam em degradação

ou conservação ambiental a processos produtivos e sociais e a instrumentos

ou ações científico-tecnológicos.

H8 – Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou

reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando

processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.

H9 – Compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos ou do fluxo energia para

a vida, ou da ação de agentes ou fenômenos que podem causar alterações nesses

processos.

H10 – Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e(ou)

destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou

144

sociais.

H11 – Reconhecer benefícios, limitações e aspectos éticos da biotecnologia,

considerando estruturas e processos biológicos envolvidos em produtos

biotecnológicos.

H12 – Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou

econômicas, considerando interesses contraditórios.

Competência de área 4 – Compreender interações entre organismos e

ambiente, em particular aquelas relacionadas à saúde humana, relacionando

conhecimentos científicos, aspectos culturais e características individuais.

H13 – Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou explicando a

manifestação de características dos seres vivos.

H14 – Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como

manutenção do equilíbrio interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade,

entre outros.

H15 – Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou processos

biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas biológicos.

H16 – Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos

biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos.

Competência de área 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das

ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos.

H17 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e

representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto

discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.

H18 – Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas

ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam. H19 – Avaliar

métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para

diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental.

Competência de área 6 – Apropriar-se de conhecimentos da física para, em

situações problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-

tecnológicas.

H20 – Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias,

objetos ou corpos celestes.

H21 – Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou

tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e (ou) do eletromagnetismo.

145

H22 – Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a

matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas

implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.

H23 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em

ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou

econômicas.

Competência de área 7 – Apropriar-se de conhecimentos da química para, em


tecnológicas.

H24 – Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais,

substâncias ou transformações químicas.

H25 – Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou

implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou

produção.

H26 – Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no

consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações

químicas ou de energia envolvidas nesses processos.

H27 – Avaliar propostas de intervenção no meio ambiente aplicando conhecimentos

químicos, observando riscos ou benefícios.

Competência de área 8 – Apropriar-se de conhecimentos da biologia para, em


tecnológicas.

H28 – Associar características adaptativas dos organismos com seu modo de vida

ou com seus limites de distribuição em diferentes ambientes, em especial em

ambientes brasileiros.

H29 – Interpretar experimentos ou técnicas que utilizam seres vivos, analisando

implicações para o ambiente, a saúde, a produção de alimentos, matérias primas ou

produtos industriais.

H30 – Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando aquelas que

visam à preservação e a implementação da saúde individual, coletiva ou do

ambiente.

Fonte: BRASIL (2009d, p.8).

147

ANEXO B - Objetos de conhecimento da Física no Novo ENEM

Conhecimentos básicos e fundamentais - Noções de ordem de grandeza.

Notação Científica. Sistema Internacional de Unidades. Metodologia de investigação:

a procura de regularidades e de sinais na interpretação física do mundo.

Observações e mensurações: representação de grandezas físicas como grandezas

mensuráveis. Ferramentas básicas: gráficos e vetores. Conceituação de grandezas

vetoriais e escalares. Operações básicas com vetores.

O movimento, o equilíbrio e a descoberta de leis físicas - Grandezas

fundamentais da mecânica: tempo, espaço, velocidade e aceleração. Relação

histórica entre força e movimento. Descrições do movimento e sua interpretação:

quantificação do movimento e sua descrição matemática e gráfica. Casos especiais

de movimentos e suas regularidades observáveis. Conceito de inércia. Noção de

sistemas de referência inerciais e não inerciais. Noção dinâmica de massa e

quantidade de movimento (momento linear). Força e variação da quantidade de

movimento. Leis de Newton. Centro de massa e a idéia de ponto material. Conceito

de forças externas e internas. Lei da conservação da quantidade de movimento

(momento linear) e teorema do impulso. Momento de uma força (torque). Condições

de equilíbrio estático de ponto material e de corpos rígidos. Força de atrito, força

peso, força normal de contato e tração. Diagramas de forças. Identificação das

forças que atuam nos movimentos circulares. Noção de força centrípeta e sua

quantificação. A hidrostática: aspectos históricos e variáveis relevantes. Empuxo.

Princípios de Pascal, Arquimedes e Stevin: condições de flutuação, relação entre

diferença de nível e pressão hidrostática.

Energia, trabalho e potência - Conceituação de trabalho, energia e potência.

Conceito de energia potencial e de energia cinética. Conservação de energia

mecânica e dissipação de energia. Trabalho da força gravitacional e energia

potencial gravitacional. Forças conservativas e dissipativas.

A Mecânica e o funcionamento do universo - Força peso. Aceleração

gravitacional. Lei da Gravitação Universal. Leis de Kepler. Movimentos de corpos

celestes. Influência na Terra: marés e variações climáticas. Concepções históricas

sobre a origem do universo e sua evolução.

Fenômenos elétricos e magnéticos - Carga elétrica e corrente elétrica. Lei de

Coulomb. Campo elétrico e potencial elétrico. Linhas de campo. Superfícies

148

equipotenciais. Poder das pontas. Blindagem. Capacitores. Efeito Joule. Lei de Ohm.

Resistência elétrica e resistividade. Relações entre grandezas elétricas: tensão,

corrente, potência e energia. Circuitos elétricos simples. Correntes contínua e

alternada. Medidores elétricos. Representação gráfica de circuitos. Símbolos

convencionais. Potência e consumo de energia em dispositivos elétricos. Campo

magnético. Imãs permanentes. Linhas de campo magnético. Campo magnético

terrestre.

Oscilações, ondas, óptica e radiação - Feixes e frentes de ondas. Reflexão e

refração. Óptica geométrica: lentes e espelhos. Formação de imagens. Instrumentos

ópticos simples. Fenômenos ondulatórios. Pulsos e ondas. Período, frequência,

ciclo. Propagação: relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda.

Ondas em diferentes meios de propagação.

O calor e os fenômenos térmicos - Conceitos de calor e de temperatura. Escalas

termométricas. Transferência de calor e equilíbrio térmico. Capacidade calorífica e

calor específico. Condução do calor. Dilatação térmica. Mudanças de estado físico e

calor latente de transformação. Comportamento de Gases ideais. Máquinas

térmicas. Ciclo de Carnot. Leis da Termodinâmica. Aplicações e fenômenos térmicos

de uso cotidiano. Compreensão de fenômenos climáticos relacionados ao ciclo da

água.

Fonte: INEP (2016a, p.51).

os experimentos e as experimentaÇÕes nas questÕes de ... · lista de siglas andifes ... (2009)...

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