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A ASTRONOMIA COMO FUNDAMENTO PARA OS ESTUDOS DE MECÂNICA CLÁSSICA: POSSIBILIDADES DE TRABALHO COM
PROFESSORES DA EJA NA DISCIPLINA DE FÍSICA
ROCHA, Marcos1
GARCIA, Nilson Marcos Dias2 [email protected]
Resumo
Este trabalho relata a implementação realizada junto ao Programa de Desenvolvimento Educacional (PDE) da Secretaria de Estado da Educação do Paraná (SEED-PR), correspondente à turma PDE 2012. Trata-se de uma sugestão de abordagem de conteúdos de Mecânica Clássica, na Disciplina de Física, por meio da relação com conceitos de Astronomia, na modalidade Educação de Jovens e Adultos (EJA). A implementação de tal sugestão efetivou-se no Colégio Estadual Paulo Freire, e foi destinada a professores de Física da EJA, com extensão do convite aos demais professores da escola. A organização de oficinas temáticas com uma carga horária de 32 horas foi a opção de implementação, que ocorreu no mês de setembro de 2013. A opção metodológica para a investigação efetivada foi a pesquisa ação. Tal opção fez uso das oficinas temáticas para investigar a prática pedagógica dos professores de Física relacionada ao uso de conceitos de Astronomia. Os resultados da investigação mostraram que tais relações eram insipientes, mas que, com a reflexão compartilhada nas oficinas, e baseada na Teoria da Aprendizagem Significativa, é possível o Ensino de Mecânica Clássica fundamentado em relações com conceitos de Astronomia. Palavras-chave: EJA. Ensino de Física. Astronomia.PDE.
Introdução
Consideradas as particularidades no que diz respeito aos sujeitos da
aprendizagem, os desafios no ensino de Física na Educação de Jovens e Adultos
(EJA) são bastante similares aos que se apresentam no ensino regular, haja vista
que, de acordo com Garcia, Higa e Garcia (2007), este deve acontecer num
processo de reconstrução e não de justaposição de elementos.
Entretanto, afastados da escolarização regular, em muitos casos por vários
anos, os estudantes da Educação de Jovens e Adultos, ao retornarem aos bancos
1 Professor de Física no Colégio Estadual Paulo Freire, cursando o programa PDE - turma 2012.
2 Professor orientador do trabalho, vinculado à Universidade Tecnológica Federal do Paraná.
escolares, trazem consigo uma "bagagem" de conhecimentos oriunda de
experiências profissionais, de participação em atividades sociais, familiares, entre
outras, que não deve ser desconsiderada.
Moreira (2005) comenta que o ensino de Física, fundamentado em conceitos
de “verdade absoluta” e de “certeza” no conhecimento científico, assume uma lógica
de aprendizagem mecânica, em detrimento da experiência vivida pelos estudantes.
Dessa forma, valorizar os conhecimentos dos estudantes na Educação de Jovens e
Adultos se coloca como uma alternativa pedagógica para superar a lógica
comentado pelo autor.
A Teoria da Aprendizagem Significativa é uma possibilidade de
fundamentação para práticas que valorizam tais conhecimentos. Para Ausubel
(1980), a aprendizagem é significativa quando uma nova informação se relaciona, de
maneira substantiva (não literal) e não arbitrária, a um aspecto relevante já presente
na estrutura cognitiva do aprendiz.
Dessa forma, elege-se nesse trabalho a relação entre conteúdos de Mecânica
Clássica e conceitos de Astronomia como uma forma de valorização dessa
experiência. Justifica-se essa afirmação, pois a Astronomia desempenhou um papel
fundamental na construção de muitos dos conteúdos estudados na Mecânica
Clássica. A apresentação dessa origem pode contextualizar a abordagem de tais
conteúdos que, em geral, apresenta-se isolada e desinteressante para o estudante.
(CANIATO, 2003).
Entretanto, são escassos os trabalhos que apresentam estratégias de ensino
pensadas para a educação de Jovens e Adultos (PINHEIRO, 2012), assim como são
raros os trabalhos relacionados à apresentação da Física fundamentada em
conhecimentos de Astronomia. Em geral, no âmbito escolar, o estudante finaliza
seus estudos sem associar a Física à Astronomia, o que se constitui em um
paradoxo, pois a sistematização da Física, em especial, a Mecânica Clássica, tem
boa parcela de sua origem na Astronomia.
Condições para a Aprendizagem Significativa
A Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS) está fundamentada em um
conceito chave, o "subsunçor", que pode ser interpretado como uma ideia já
existente na mente de quem está aprendendo, na estrutura cognitiva, capaz de
servir como "ancoradouro" a uma nova informação. Para Ausubel (1980), haverá
aprendizagem significativa quando a nova informação "ancora-se" em
conhecimentos especificamente relevantes e preexistentes na mente do aprendiz.
Sobre a relação entre o ensino de Física e a TAS, Moreira (1999) comenta:
Em Física, por exemplo, se os conceitos de força e campo já existem na estrutura cognitiva do aluno, estes servirão de subsunçores para novas informações referentes a certos tipos de força e de campo, por exemplo, a força e o campo eletromagnéticos. Todavia, esse processo de ancoragem da nova informação resulta em crescimento e modificação dos conceitos subsunçores (força e campo). (MOREIRA, 1999, p. 12).
O que se quer expressar é que os conteúdos de Física, especialmente de
Mecânica Clássica, são logicamente significativos por sua essência. Porém, para o
aprendiz, é necessário que sejam psicologicamente significativos. Segundo Moreira
(1999) um conteúdo necessita ser lógica e psicologicamente significativo para que
se processe a aprendizagem, em uma experiência compartilhada.
Uma das condições para que ocorra a aprendizagem significativa é que o
conteúdo a ser aprendido seja relacionável ao que o aprendiz já sabe, que já
vivencia ou vivenciou. A seleção do material a ser utilizado no trabalho com a
aprendizagem é importante nesse processo. O material assim é dito
significativamente potencial. O simbólico está relacionado com o material em um
significado inerente a certos materiais, em virtude da sua natureza. A evidência do
significado lógico está na possibilidade de relação entre materiais e ideias,
correspondentemente significativas, situadas no domínio da capacidade intelectual
humana. (MOREIRA, 1999).
Ausubel (1980) chama a atenção para o fato de que, embora a emergência do
significado psicológico dependa, não somente da apresentação, ao aprendiz, de um
material logicamente significativo, mas também da disponibilidade, por parte desse
aprendiz, do necessário conteúdo ideacional. O aprendiz deve manifestar uma
disposição para relacionar o novo material à sua estrutura cognitiva. Deve querer
aprender.
Dessa forma, o conceito de “conhecimento prévio”, importante na Teoria da
Aprendizagem Significativa, pode fundamentar uma proposta de abordagem de
Conteúdos de Mecânica Clássica fazendo uso de relações com conhecimentos de
Astronomia. Trata-se de uma opção ao ensino de Física que, tradicionalmente,
desenvolve as aulas muito mais a partir da própria disciplina do que das
experiências dos alunos (PÉREZ-GÓMEZ, 1998), modelo que desconsidera a
estrutura cognitiva dos conteúdos culturais que os estudantes já construíram
socialmente, em especial, os estudantes da EJA.
O Vê de Gowin
Novak e Gowin (2002) consideram o "Vê" uma ferramenta heurística, que
pode ser utilizada como um adendo para resolver um problema ou entender um
processo. Trata-se de um método de auxílio para o entendimento da estrutura do
conhecimento e os modos nos quais os humanos o produzem, envolvendo cinco
questões e um esquema para “desempacotar” o conhecimento em qualquer campo
em particular.
As cinco questões de Gowin são:
1. Qual(is) é(são) a(s) questão(ões)-foco? Essas são questões que dizem o
que a pesquisa pretende descobrir.
2. Quais são os conceitos-chave? Esses os conceitos disciplinares que são
necessários para entender a pesquisa.
3. Qual(is) é(são) o(s) método(s) usado(s) para responder à(s) questão(ões)-
foco? Esses são os métodos utilizados de obtenção e interpretação.
4. Quais são as asserções de conhecimento? Essas são as respostas dadas
pelo pesquisador como respostas válidas às questões-foco.
5. Quais são as asserções de valor? Essas são afirmativas, explícitas ou
implicadas, sobre a qualidade ou valor do questionamento e as respostas
encontradas no questionamento.
Com base nas cinco questões de Gowin é possível a construção do Vê
conceitual, no qual seu lado esquerdo diz respeito ao domínio conceitual, onde são
explicitados os referenciais nos quais a pesquisa está fundamentada.
Figura 1 - Diagrama "Vê"
Fonte: os autores
O lado direito do Vê diz respeito ao domínio metodológico, isto é, o modo pelo
qual a pesquisa será desenvolvida e onde serão registrados os eventos, fatos e
transformações e interpretados os resultados e promovidas asserções de
conhecimento e valor.
Investigando o Ensino de Física relacionado a Conceitos de Astronomia
Optou-se no trabalho de investigação pelo incentivo à reflexão metodológica
sobre a abordagem de conteúdos de Mecânica Clássica junto aos professores de
Física do Colégio Estadual Paulo Freire, na modalidade Educação de Jovens e
Adultos. Para tanto, oficinas de trabalho foram elaboradas e executadas junto aos
professores convidados, caracterizando a modalidade de investigação “Pesquisa-
Ação”.
Para tanto, optou-se por coletar, por meio de questionário semi-estruturado,
informações sobre a prática docente dos professores participantes, a fim de
investigar possíveis relações dessa prática com conceitos de Astronomia.
Após, e pautado nos fundamentos da modalidade de Pesquisa-Ação,
procurou-se intervir na prática docente dos professores, por meio de uma reflexão
coletiva na qual se discutiram várias possibilidades de tal relação ocorrer.
Segundo Franco (2005) a Pesquisa–Ação sofreu mudanças em seus
pressupostos desde suas origens até os dias atuais. Ela comenta que parece
FONTE: O autor - com base em FERRACIOLI (2001)
unânime considerar que a pesquisa-ação tem suas origens nos trabalhos de Kurt
Lewin, em 1946, num contexto de pós-guerra, com pesquisas que investigavam
hábitos alimentares e mudanças de atitudes nos cidadãos norte-americanos, frente a
grupos étnicos minoritários. De acordo com ela, “essa concepção inicial de
pesquisa-ação dentro de uma abordagem experimental, de campo, adquire muitas
feições fragmentadas durante a década de 1950 e modifica-se, estruturalmente, a
partir da década de 1980 quando absorve a seus pressupostos a perspectiva
dialética”. (2005, p.485).
Ainda para a autora, pesquisa e ação pressupõe duas faces que devem
caminhar juntas nesta modalidade de pesquisa, buscando a transformação da
prática com a necessária reflexão sobre a intencionalidade, o sentido e a direção
dessa mudança. A mesma comenta que têm sido três as formas de pesquisa-ação
observadas em trabalhos.
A primeira, quando a busca de transformação é solicitada pelo grupo de
referência à equipe de pesquisadores. Neste caso, a pesquisa tem sido conceituada
como pesquisa-ação colaborativa, em que a função do pesquisador será a de fazer
parte e cientificizar um processo de mudança anteriormente desencadeado pelos
sujeitos do grupo.
A segunda, se essa transformação é percebida como necessária a partir dos
trabalhos iniciais do pesquisador com o grupo, decorrente de um processo que
valoriza a construção cognitiva da experiência, sustentada por reflexão crítica
coletiva, com vistas à emancipação dos sujeitos e das condições que o coletivo
considera opressivas. Assim, essa pesquisa vai assumindo o caráter de criticidade
e, então, tem se utilizado a conceituação de pesquisa-ação crítica.
A terceira, ao contrário, se a transformação é previamente planejada sem a
participação dos sujeitos, e apenas o pesquisador acompanhará os efeitos e avaliará
os resultados de sua aplicação. Essa pesquisa perde o qualificativo de pesquisa-
ação crítica, podendo ser denominada de pesquisa-ação estratégica.
Em função das questões expostas, percebe-se que, segundo a observação
de Franco (2005), as intenções de pesquisa desse trabalho se aproximam da
modalidade de Pesquisa–Ação estratégica.
Pautando-se nesses pressupostos, no trabalho desenvolvido procurou-se:
a) A transformação da prática pedagógica tradicional no Ensino de Física
percebida como necessária a partir das observações com o grupo de professores de
Física do Colégio Estadual Paulo Freire, decorrente de um processo que valoriza a
construção cognitiva da experiência.
b) A reflexão crítica e coletiva, com vistas à emancipação dos sujeitos e
das condições que o coletivo considera opressivas, apresentando ao grupo oficinas
a fim de discutir a Teoria da Aprendizagem Significativa e o uso de material didático
que relacionasse aspectos de Mecânica Clássica e sua abordagem por meio de
conceitos de Astronomia.
c) A observação dos resultados dessa reflexão junto a professores, em
entrevistas semi-estruturadas, na busca por resultados que, por hipótese, colaborem
para a aprendizagem de conceitos de Mecânica Clássica.
Coletando dados a respeito dos sujeitos da investigação
Ao todo, quinze professores participaram de oficinas elaboradas com o
objetivo de investigar a prática pedagógica na disciplina de Física. Como o convite
foi estendido a outras escolas que trabalham com a modalidade EJA e aberto a
todos que estivessem dispostos a discutir a possibilidade de uso de conceitos de
Astronomia, professores de outras disciplinas também efetuaram suas inscrições.
Dessa forma, dos quinze inscritos, oito eram professores da disciplina de
Física e sete de outras disciplinas (quatro de Ciências, um de Geografia e um de
Matemática).
Configuraram-se, assim, dois grupos de entrevistados. O grupo formado
apenas por professores da disciplina de Física (GRUPO 1) e o grupo formado por
professores das demais disciplinas (GRUPO 2).
Tabela 1 - Caracterização dos professores (GRUPO 1)
Código NRE Disciplina Formação Ano de Posse
PG1.1 Curitiba Física Lic. Física 2005
PG1.2 Curitiba Física Lic. Física PSS
PG1.3 Curitiba Matemática e Física Lic. Matemática Não informado
PG1.4 Curitiba Física Lic. Física 2012
PG1.5 Curitiba Matemática e Física Lic. Matemática 2009
PG1.6 Curitiba Matemática e Física Lic. Matemática 2009
PG1.7 Centro Física Li. Física 2010
PG1.8 Curitiba Física Lic. Física 2009
Fonte: os autores
Tabela 2 - Caracterização dos professores (GRUPO 2)
Código NRE Disciplina Formação Ano de Posse
PG2.1 Curitiba Matemática Lic. Matemática Não Informado
PG2.2 Curitiba Química Lic. Química 1988
PG2.3 Curiitba Química Lic. Química 1994
PG2.4 Centro Biologia e Ciências Lic. Biologia 2003
PG2.5 Curitiba Geografia Lic. Geografia 2005
PG2.6 Curitiba Ciências Lic. Ciências e Biologia 2005
PG2.7 Curitiba Ciências e Biologia Lic. em Biologia 2003
Fonte: os autores
Por meio de questionário, procurou-se saber sobre dados pessoais para
contato posterior, formação e disciplina de atuação na rede estadual paranaense. O
mesmo instrumento elencou três questões que se propuseram a investigar sobre a
prática docente e sua relação com a Astronomia.
A primeira questão investigou se o professor faz uso de materiais de
divulgação científica que tenham alguma relação com conceitos de Astronomia. A
segunda questão indagou se o professor faz uso de atividades experimentais com
alguma relação com conceitos de Astronomia e a terceira se o professor faz uso de
textos ou materiais que relacionem a História da Ciência com conceitos de
Astronomia. Os resultados desses questionamentos podem ser observados nas
tabelas 3, 4, 5, 6, 7 e 8, a seguir:
Tabela 3 - Uso de materiais de divulgação científica (GRUPO 1)
Em 100% das aulas 0 0%
Entre 70% e 100% das aulas 0 0%
Entre 40% e 70% das aulas 0 0%
Entre 10% e 40% das aulas 1 13%
Entre 5% e 10% das aulas 2 25%
Entre 1% e 5% das aulas 3 38%
Nunca 2 25%
Fonte: os autores
Tabela 4 - Uso de materiais de divulgação científica (GRUPO 2)
Em 100% das aulas 0 0%
Entre 70% e 100% das aulas 0 0%
Entre 40% e 70% das aulas 1 14%
Entre 10% e 40% das aulas 5 71%
Entre 5% e 10% das aulas 1 14%
Entre 1% e 5% das aulas 0 0%
Nunca 0 0%
Fonte: os autores
Tabela 5 - Uso de atividades experimentais (GRUPO 1)
Em 100% das aulas 1 13%
Entre 70% e 100% das aulas 0 0%
Entre 40% e 70% das aulas 0 0%
Entre 10% e 40% das aulas 1 13%
Entre 5% e 10% das aulas 1 13%
Entre 1% e 5% das aulas 4 50%
Nunca 2 25%
Fonte: os autores
Tabela 6- Uso de atividades experimentais (GRUPO 2)
Em 100% das aulas 1 14%
Entre 70% e 100% das aulas 0 0%
Entre 40% e 70% das aulas 0 0%
Entre 10% e 40% das aulas 3 43%
Entre 5% e 10% das aulas 2 29%
Entre 1% e 5% das aulas 1 14%
Nunca 0 0%
Fonte: os autores
Tabela 7 - Uso de materiais que relacionam a História da Ciência (GRUPO 1)
Em 100% das aulas 0 0%
Entre 70% e 100% das aulas 0 0%
Entre 40% e 70% das aulas 0 0%
Entre 10% e 40% das aulas 1 13%
Entre 5% e 10% das aulas 1 13%
Entre 1% e 5% das aulas 3 38%
Nunca 3 38%
Fonte: os autores
Tabela 8 - Uso de materiais que relacionam a História da Ciência (GRUPO 2)
Em 100% das aulas 1 14%
Entre 70% e 100% das aulas 0 0%
Entre 40% e 70% das aulas 0 0%
Entre 10% e 40% das aulas 3 43%
Entre 5% e 10% das aulas 2 29%
Entre 1% e 5% das aulas 1 14%
Nunca 0 0%
Fonte: os autores
Nota-se, a partir dos dados coletados, que os professores de Física (GRUPO
1) em geral não relacionam com frequência conceitos de Astronomia com os
conteúdos das suas aulas, ao contrário do apresentado pelos resultados dos
professores do GRUPO 2, que relatam usar mais frequentemente esse conceitos em
suas aulas, apesar da Astronomia ter mais proximidade com a Física do que as
disciplinas de Ciências, Geografia ou Matemática.
O instrumento aplicado e os resultados não permitiram tirar conclusões mais
efetivas a esse respeito, mas indicam pouco uso de conceitos de Astronomia por
parte dos professores da disciplina de Física participantes, quer seja pelo uso de
material de divulgação científica, em atividades experimentais ou àquelas
relacionadas à História da Ciência.
Oficinas
Por ocasião do programa PDE foi produzido um material didático contendo os
seguintes tópicos:
a) Fundamentos da Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS).
Em que se apresentaram os fundamentos teóricos da Teoria da Aprendizagem
Significativa (TAS), que embasa a opção metodológica de trabalho com as oficinas.
b) Fundamentos de Astronomia.
Em que foram apresentadas as informações consideradas essenciais aos
professores de Física a fim de relacionarem a Mecânica Clássica à Astronomia.
c) Abordagem de conteúdos de Mecânica Clássica relacionados com
fundamentos de Astronomia.
Em que houve uma discussão coletiva de práticas oriundas de atividades docentes
dos professores.
d) Construção de Sugestões de Abordagem de Mecânica Clássico relacionadas
a conceitos de Astronomia.
Em que se utilizou o Vê de Gowin como ferramenta de organização das atividades.
O projeto de intervenção pedagógica na escola contemplou a utilização do referido
material didático. A opção pedagógica adotada foi a elaboração de oficinas didáticas a fim
de se discutir com os professores de Física as questões relacionadas acima.
Optou-se por desenvolver o trabalho em forma de oficinas principalmente para
conciliar o afastamento dos professores de suas escolas de origem com o período de
execução do projeto, o que foi possível por meio de acordo entre o Núcleo Regional e a
direção das escolas de lotação dos professores3.
Assim, os participantes inscritos foram convidados a comparecer uma vez por
semana, durante dois períodos (manhã e tarde), por quatro semanas, em um total de trinta e
duas horas, no Colégio Estadual Paulo Freire, no qual aconteceram as oficinas. Nestas, a
intenção foi de discutir, a partir do referencial da TAS, estratégias de abordagem de
conteúdos da Mecânica Clássica usando a relação conceitual com a Astronomia.
Encaminhamento das Oficinas
O cronograma das oficinas é apresentado no quadro 1, com a respectiva divisão de
conteúdos:
Quadro 1 - Programação de Oficinas
Fonte: os autores
No primeiro encontro, uma questão inicial foi apresentada, a fim de se
investigarem as concepções prévias dos participantes a respeito de conceitos de
Astronomia. Essa mesma questão foi utilizada como exemplo de abordagem de uma
sequência didática que se fundamenta na TAS.
3 A Escola de origem para a intervenção pedagógica é o Colégio Estadual Paulo Freire, porém, o
convite à participação das oficinas de estendeu as demais escolas do Núcleo Regional Curitiba e Centro.
MÓDULO CONTEÚDO CARGA
HORÁRIA ENCONTROS
1
Teoria da
Aprendizagem
Significativa (TAS) 4 horas
PRIMEIRO
ENCONTRO
(4/9/2013)
Software Stellaruim
2
Astronomia - Evolução
dos Modelos
Geocêntricos
4 horas
3
Astronomia - Evolução
dos Modelos
Heliocêntricos
4 horas SEGUNDO
ENCONTRO
(11/9/2013) 4 Astronomia de Posição 4 horas
5 Mecânica Clássica 8 horas
TERCEIRO
ENCONTRO
(18/9/2013)
6 Mecânica Clássica e
Astronomia 8 horas
QUARTO
ENCONTRO
(25/9/2013)
A questão inicial apresentada ao grupo foi "por que as noites são escuras?". A
intenção do questionamento foi extrair o máximo de informações dos integrantes do
grupo a respeito de conceitos de Astronomia. As respostas ao questionamento,
entretanto, praticamente não fugiram da frase:
"As noites são escuras porque o planeta Terra apresenta movimento de
rotação".
Seguiram-se as oficinas com a apresentação da Teoria da Aprendizagem
Significativa, de conceitos de Astronomia (KEPLER, 2003), e da utilização de
recursos de simulação de Software, a fim de instrumentalizar o trabalho do
professor. O principal recurso utilizado nas Oficinas Temáticas foi o Software Livre
Stellarium, capaz de mostrar o céu simulando os movimentos dos astros. Na versão
0.11.4, é possível visualizar um catálogo padrão de mais de 600 mil estrelas com
ilustrações de constelações e imagens de nebulosas.
Figura 2- Software Stellarium.
Fonte: Figura gerada pelos autores por meio do Software Stellarium versão 0.11.4 (2012)4
.
A questão inicial auxiliou no desenvolvimento dos conteúdos de Astronomia,
com a abordagem da evolução dos modelos geocêntricos, da evolução dos modelos
4 Pode-se observar na região Leste, os Planetas Vênus e Saturno. O Sol está prestes a nascer
aproximadamente no horário 6:00h (horário de verão em Curitiba). Mais ao Sul a constelação do Cruzeiro do Sul. Nota-se, também, a simulação da linha Eclíptica.
heliocêntricos, das leis de Kepler, das leis de Newton e da Astronomia de Posição.
(LIMA NETO,2011).
A partir da reflexão sobre a questão inicial, foi possível aprofundar discussões
a respeito da evolução da história da Astronomia, sempre relacionando a evolução
do pensamento físico e suas principais contribuições para um entendimento dos
fenômenos Astronômicos.
Foi possível, também, discutir com mais propriedade a relação entre os
conceitos de Astronomia e Mecânica Clássica, visando à construção de
instrumentos de abordagem que contemplem tal relação.
Instrumentalizando a Avaliação das Oficinas
As oficinas propostas utilizaram como fundamento teórico o material didático,
elaborado para o programa PDE, destinado aos professores de Física da Educação
de Jovens e Adultos, com a finalidade de reflexão e instrumentalização a respeito
dos fundamentos de Astronomia como subsunçores para os conceitos de Mecânica
Clássica.
O material citado contempla a descrição de instrumentos facilitadores da
aprendizagem significativa, entre os quais, os diagramas "Vê".
No último encontro discutiram-se formas de relação entre os conteúdos de
Mecânica Clássica e Astronomia. Houve uma divisão da turma em quatro grupos, os
quais foram solicitados a discutir as formas de abordagem dos conteúdos de
Mecânica Clássica. Após, cada grupo elaborou um “Vê” sintetizando suas
observações e conclusões e foram convidados a reelaborar essas abordagens,
porém, relacionadas a conceitos de Astronomia.
Explicitamente o desafio foi elaborar, segundo os princípios da TAS, uma
sequência didática destinada a explicar o conceito de Força, escolhido em função de
sua importância para o ensino de Mecânica Clássica e sua presença fundamental na
abordagem desses conteúdos. Os resultados do trabalho dos grupos pôde ser
sintetizado no diagrama “Vê” demonstrado no Anexo 1, e construído coletivamente
por todos os participantes, apoiados nas discussões e produções dos três grupos
individuais.
A proposta do grupo para essa nova abordagem constituiu-se num diagrama
“Vê” que representa a organização de uma aula destinada a explicar o conceito de
Força a partir do fenômeno de interesse "Força Gravitacional", mais precisamente, o
movimento das marés.
Considerando o referencial da TAS, adotado como princípio teórico do
projeto, o instrumento apresenta e organiza uma sequência didática que investiga as
concepções prévias dos estudantes, sugere vídeos e materiais para uma atividade
experimental, e faz asserções de conhecimento e valor, bem como, possíveis
expansões de abordagem, sempre relacionando conceitos de Astronomia com a
Mecânica Clássica.
Considerações
A análise do diagrama "Vê" produzido pelos professores que participaram das
oficinas aponta para uma forte relação entre conceitos de Mecânica Clássica e
Astronomia, corroborando o que já havia sido detectado no grupo de professores
que não tem formação inicial em Física (Grupo 2) e indicando que a atividade
desenvolvida pode contribuir para ocorrer uma mudança de perspectiva por parte
dos professores de Física do Grupo 1 (constituído por professores com formação
inicial em Física), que relataram, no início das atividades, não usarem relações de
conceitos de Astronomia nas suas aulas.
Esse resultado indicou que o Grupo 1 percebeu as possíveis relações entre
conteúdos de Mecânica e Astronomia, valendo-se de tais relações para organizar
suas atividades, ao longo das oficinas, algo que foi confirmado pelo Grupo 2, que já
relatava o uso de tais relações.
Durante as oficinas foi notório o interesse dos participantes nas atividades. No
decorrer das mesmas o interesse foi direcionado às possibilidades de relação entre
os conteúdos de Mecânica e os fundamentos de Astronomia, o que incentivou a uma
possível mudança da relação dos professores com a abordagem desses conteúdos
Tal mudança foi perceptível no trabalho de avaliação final, em que os
elementos que formavam os dois grupos iniciais construíram juntos o mesmo
diagrama "Vê". Os comentários finais dos participantes afirmam a possibilidade de
uso de relações conceituais entre a Astronomia e conteúdos de Mecânica Clássica.
Referências
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GARCIA, T. M. F B. ; HIGA, I. ; GARCIA, N.M.D. Uma boa aula na perspectiva de futuros professores de Física. In: XVII Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2007, São Luís - MA. Atas do XVII Simpósio Nacional de Ensino de Física - T0311-2.pdf. São Paulo - SP : Sociedade Brasileira de Física, 2007. v. 1. p. 1-7.
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ANEXO 1
CONCEITO DE FORÇA GRAVITACIONAL
O que é Força? Como o alinhamento do sol e da lua interfere nas
marés?
Força gravitacional e Fases da Lua
1. Conceitos: mudança das marés (ter observado),
Lei de Hooke, movimento centrífugo, rotação e translação, gravidade.
2. Condições necessárias: datashow, computador e
materiais para o experimento em grupos
3. Resultados conhecidos:
a) Teórico – força gravitacional promove movimento, as marés mudam ao longo do dia, existe relação lua, Sol e marés. A força resultante é diferente em ambos os casos. b) Prático (experimento) – vai ser possível movimentar o objeto mais rápido ou mais devagar conforme a força exercida.
4. Concepções prévias:
a) O que é maré? b) De quanto em quanto tempo a maré muda? c) Qual a importância das marés? d) A Lua influencia nas marés? e) Em que lua a maré é mais alta?
5. Possíveis respostas:
a) Vai e vem do mar. b) Duas vezes por dia. c) Para a pesca, para o surf. d) Sim. e) Na lua cheia.
6. Materiais: dois dinamômetros, objeto para deslocamento, gancho lateral e
superior para o encaixe do dinamômetro. Vídeos: https://www.youtube.com/watch?v=bFKHFwc4-Qs https://www.youtube.com/watch?v=w1Ax_Ej0VM4 https://www.youtube.com/watch?v=Pce-wt_LELA https://www.youtube.com/watch?v=9wFZUOSg9R4
7. Registros: Tabela: força e resultante.
8. Fatos (hipóteses): a maré apresenta ciclos diários e mensais de
acordo com a Lua.
10. Resultados Identificar a relação das marés com a gravidade; perceber força como a promoção de movimento; relacionar as mudanças de marés com os movimentos de lua, sol e terra.
9. Transformações
a) Teórico – o sentido do movimento gravitacional entre os astros pode aumentar ou diminuir seus efeitos. b) Prático – A lua alinhada com o sol possibilita aumento de marés.
11. Interpretações: Resultante de forças de mesma direção e de direções perpendiculares.
12. Asserção de conhecimento: perceber que a força promove
movimento e que este movimento varia conforme a ação sobre os objetos. A atração gravitacional de lua e sol somados promovem marés maiores.
13. Asserção de valor: observar de forma diferenciada o efeito natural de
mudança das marés.
14. Possíveis expansões: força de escape, modelagem matemática para o movimento das marés ao longo do mês (a partir de medidas na régua de marés), estudo de vetores.
EVENTOS Experimento Soma Vetorial e
Vídeos
DOMÍNIO CONCEITUAL (teórico) DOMÍNIO METODOLÓGICO (fazendo)