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ENSINO DOS FENÔMENOS DA LUZ, CORES E VISÃO NO ENSINO
FUNDAMENTAL
Diovana Maria Chaicovski
1
Sandro Aparecido dos Santos2
Resumo Este artigo apresenta uma proposta a qual quer demonstrar como ensinar Física de forma significativa, para alunos de 8º séries/9ºano do Ensino Fundamental, por meio de aulas mais dinâmicas, trabalhando o conteúdo através de experimentos, confeccionados com material de baixo custo. Utilizando-se de mapas conceituais e diagramas ADI, para planejamento das atividades e abordagem dos conteúdos. Esta proposta está baseada na aprendizagem significativa. O trabalho foi realizado na Escola Estadual Érico Veríssimo em turmas de 8ºsérie/9ºano na cidade de Laranjeiras do Sul, Paraná Esse estudo contribuiu para aprofundar o conhecimento científico, auxiliando na discussão, confrontando conhecimentos que os alunos observavam na natureza com o a explicação científica, proporcionando discussões, argumentações e análises na busca da efetivação da aprendizagem. Palavras-chave: luz; cores; visão; mapa conceitual; diagrama ADI.
1 Introdução
Um dos grandes desafios enfrentados nas aulas de Ciências é aprendizagem
do conteúdo com a utilização de métodos e metodologias diferenciadas que
desenvolvam as condições necessárias para o aluno incorporar esse conhecimento
à sua vida. Isso é necessário para que não ocorra o que preconiza Moreira (2009) “a
1 Professora de Ciências do Ensino Fundamental da rede pública do Estado do Paraná, Núcleo de
Laranjeiras do Sul,participante do Programa de Desenvolvimento Educacional- PDE.
2 Doutor em Ensino de Ciências e Professor do Departamento de Física da UNICENTRO-
Guarapuava-PR, coordenador do Projeto IDEC e desenvolve projetos na área de Ensino de Ciências.
memorização quando é apenas mecânica, o sujeito acaba por desenvolver uma
atitude de recusa a matéria de ensino”.
Supõe-se que a partir desse conhecimento o aluno esteja apto a discernir e
relacionar os fenômenos biológicos, físicos e químicos e suas transformações
observadas no meio em que está inserido, saindo do senso comum para o
conhecimento científico. Podemos estabelecer que o senso comum
é superficial porque desdenha das estruturas que estão para além da consciência, mas por isso mesmo é exímio em captar a profundidade horizontal das relações consciente entre pessoas e entre pessoas e coisas. O senso comum é indisciplinar e imetódico; não resulta de uma prática especificamente orientada para produzir; reproduz-se espontaneamente no suceder quotidiano da vida. Por último , o senso comum é retórico e metafórico não ensina, persuade (SANTOS, 1989, p. 40).
Observou-se durante as aulas que os alunos trazem uma explicação baseada
no senso comum para os fenômenos que ocorrem na natureza, porém foi necessário
levá-los a um conhecimento científico, utilizando métodos dinâmicos para que
adquirissem esse conhecimento de uma forma clara.
Sabe-se que o conhecimento está em constante mudança a medida que os
avanços científicos ocorrem. É necessário então romper com o senso comum para
que o conhecimento científico aconteça, por outro lado o professor pode utilizá-lo
como ponto de partida para sua aula.
Partindo do pressuposto que os conhecimentos científicos aceitos hoje
amanhã podem estar ultrapassados, entende-se então, que este conhecimento está
em construção, portanto, é necessário que o professor possua esse saber, para que
possa transmitir aos seus alunos, sem permanecer preso ao que o livro didático
apresenta.
O professor necessita estar em constante busca de novas formas de ensinar,
para isso, a pesquisa a ser apresentada pretende refletir sobre a forma de ensinar
Ciências, e estabelecer um paralelo entre o método tradicional e a abordagem
integradora.
Fazer os alunos incorporarem o conhecimento é um desafio para os
professores, pois há sempre algo mais interessante na vida de descobertas que o
conhecimento ensinado na escola. Apesar do desafio ser grande, talvez seja
possível ensinar com métodos e metodologias diferenciadas despertando assim o
interesse do aluno para aprender.
A escola de Ensino Fundamental, no Estado do Paraná, tem passado por
algumas mudanças, e acreditou-se que essa pesquisa poderá contribuir para um
repensar na forma de trabalhar a disciplina de Ciências. Pois a nova DCE
estabelece para o Ensino Fundamental o que se denomina de "conteúdos
estruturantes": Astronomia, Matéria, Sistemas Biológicos, Energia e Biodiversidade
(PARANÁ, 2008).
O conteúdo estruturante trabalhado nessa pesquisa foi Matéria, focalizando o
fenômeno luz como conteúdo intrigante, cujos efeitos nos cercam constantemente,
fazendo-se necessário que os conhecimentos científicos fossem transmitidos aos
alunos de forma integradora. Sendo esse fenômeno vinculado aos quatro conteúdos
estruturantes, pretendeu-se estabelecer um paralelo entre eles demonstrando esse
conhecimento através de atividades colaborativas para que o conhecimento se
efetivasse.
Esse conteúdo está presente nas séries do Ensino Médio, surgindo a
necessidade de levar o aluno a ter um conhecimento desse fenômeno no decorrer
das séries do ensino fundamental, para que os conhecimentos científicos
trouxessem no conteúdo de luz e visão fundamentos para a compreensão, por parte
do aluno, para outros modelos e teorias da óptica.
Através das suas ações a pesquisa buscou demonstrar como ensinar física
de forma significativa, levando o aluno a adquirir conhecimento científico, por meio
de aulas mais dinâmicas. Para tanto, a proposta foi trabalhar esse conteúdo através
de experimentos uma vez que são recursos que despertam o interesse dos alunos
proporcionando discussões, argumentações e análises na busca da efetivação da
aprendizagem.
Durante a realização dessa pesquisa desenvolveu-se o estudo sobre o
fenômeno luz, destacando a importância do Sol para os seres vivos, como vemos as
cores e como elas se formam. Para desenvolver esse estudo, serviram como base
os experimentos, planejados com diagramas de atividades demonstrativa-interativas
(diagrama ADI). Segundo Santos (2008) o objetivo do diagrama ADI é dar suporte as
atividades complementares, desde o desenvolvimento até os processos de
avaliação.
Outro recursos utilizada foi a música, como ponto motivador para a
problematização os questionamentos sobre fenômenos da luz e suas manifestações,
pois a música muitas vezes possui uma linguagem bastante popular e ao ser
escutada pode despertar no aluno o interesse pelo conteúdo.
Também foram usados imagens e trechos de filmes que auxiliaram na
aquisição do conhecimento estimulando-os a uma aprendizagem significativa, pois
Móran (1995) afirma que
O vídeo é sensorial, visual, linguagem falada, linguagem musical e escrita. Linguagem que interagem superpostas, interligadas, somadas, não separadas daí sua força. Somos atingidos por todos os sentidos, de todas as maneiras. O vídeo nos seduz,informa, entretém, projeta em outras realidades (no imaginário), em outros tempos e espaços (MÓRAN, 1995, s/p).
Dessa forma o uso do vídeo como recurso didático foi usado para
complementar de forma diferenciada as questões, que foram levantadas pelo
professor.
Ao evidenciar esse tipo de abordagem utilizando-se de recursos variados foi
possível despertar no aluno o desejo de incorporar esse conhecimento, e dessa
forma repensar o Ensino de Ciências através de uma abordagem integradora, para
que o ensino não seja fragmentado, e o aluno possa construir seu conhecimento de
forma significativa. Assim, Santos (2008) afirma
quando se fala de abordagem integradora, vale salientar que se propõe um ensino que revele ao aluno que a ciência não é estratificada, mas sim interdependente em todos os sentidos, influenciando inclusive outras áreas do conhecimento (SANTOS, 2008, p. 162).
O conteúdo sobre o fenômeno luz trará na 8ª série uma retomada dos
conteúdos de séries anteriores, dessa maneira o aluno percebe o fenômeno luz de
uma forma integral e não mais fragmentada.
Considerando a falta de recursos didáticos para o estudo deste conteúdo nas
escolas públicas paranaenses, foram elaborados experimentos com materiais
alternativos e de fácil aquisição.
Diante das dificuldades encontradas no Ensino de Ciências, para que o aluno
prossiga com condições para acompanhar conteúdos mais complexos nas séries do
Ensino Médio, é preciso refletir sobre a prática pedagógica. Verificou-se então que é
necessário que professor, aluno e conhecimento, interajam de forma dinâmica para
que ocorra a consolidação do conhecimento científico.
Através dessa abordagem integradora e o uso de atividades colaborativas,
diagrama e mapas conceituais espera-se que o aluno passe a adquirir o
conhecimento sobre o fenômeno “luz” de forma significativa, para o ensino de
Ciências no nível Fundamental.Promovendo a aprendizagem dos fenômenos luz,
levando os alunos a conhecerem os processos que determinam as cores dos
objetos; a luz como onda eletromagnética, utilizando experimentos relacionados com
o conteúdo estudado.
A pergunta norteadora desta pesquisa ficou assim definida: Será possível
construir de forma significativa, no ensino fundamental, o conhecimento dos
fenômenos que ocorrem com a luz que nos permite ver os objetos e distinguir suas
cores através de atividades colaborativas e mapas conceituai?
2 Estratégias de Ação
O presente projeto foi desenvolvido com alunos de duas turmas de 8ª
séries/9ºano, para que fosse possível estabelecer um paralelo entre as turmas, de
forma quantitativa e qualitativa em relação à aquisição do conhecimento, bem como
para se efetivar uma comparação entre o método tradicional e o que se propôs neste
trabalho. Este projeto foi implementado na Escola Estadual Érico Veríssimo. Ensino
Fundamental , na cidade de Laranjeiras do Sul, no Estado do Paraná.
No decorrer desta pesquisa foram utilizados artigos científicos e livros
didáticos de Ensino Fundamental e superior referente ao tema bem como sítios web
de pesquisas e estudos obtidos por pesquisadores que desenvolveram trabalhos
nessa área.
Num segundo momento foi desenvolvido o material didático, sobre o tema
proposto,o qual contemplou as experiências, modelos de diagramas e mapas
conceituais utilizados nesse projeto, que foram também um apoio na intervenção.
Para encaminhar o conceito sobre cores, luz e visão, inicialmente foi feito uma
investigação prévia sobre o conhecimento do aluno, valorizando esse conhecimento.
Para tanto foram aplicados pré-testes (apêndice 1) sendo o ponto inicial para essa
pesquisa.
Na sequencia forma divididos em grupos e através de perguntas solicitou-se
que escrevessem o que sabiam sobre o fenômeno luz.
Com as questões apresentadas pretendeu-se diagnosticar as principais ideias
dos alunos sobre o tema, e suas tendências ao interpretar situações envolvendo luz
e visão. De posse das respostas foi feita a análise e discussão dessas ideias,
levando em consideração que a visão em relação a esse conteúdo é implícita e
pouco socializada, discutindo as ideias de forma de trazê-las à tona, e permitir uma
argumentação racional acerca delas.
Com isso não houve a intenção de ensinar o conteúdo, mas apenas fazer
uma abertura para discussão em torno da temática e um diagnóstico inicial dos
conhecimentos prévios dos alunos. A partir dessa, buscou-se, através de pesquisas,
leituras cientificas e experimentos procurando alcançar os objetivos traçados.
Procurou-se por meio de explicações sobre a natureza da luz no decorrer da
História, mostrar que a luz sempre foi motivo de indagações pelos cientistas, desde
a Grécia antiga, pelos filósofos até os dias atuais.
Deu-se início ao conteúdo sobre cores um trecho do filme “A Moça do Brinco
de Pérola”, em que Vernier ensina sobre os fenômenos de luz e sombra,
despertando o interesse para conhecer melhor a natureza desses fenômenos.
Através das músicas: Aquarela e Luíza, de Tom Jobim, levantou-se questões
sobre as cores do arco íris os fenômenos da luz e como eles ocorrem, sem entrar
em detalhes sendo estas usadas apenas para despertar o interesse dos alunos.
Destacou-se como a luz participa do processo da visão e como funciona o
nosso órgão de percepção da luz. Isso foi feito através de analogias com a câmara
escura e a máquina fotográfica. Na sequencia indicou-se os limites dessa analogia e
a necessidade de examinarmos o papel do cérebro no processamento das
informações que chegam por meio da luz, até a retina. Nesse momento os alunos
apresentaram dificuldades e fizeram perguntas, também foi observado que
concluíam de forma errada alguns conceitos, as quais foram utilizadas para
desenvolver a aprendizagem e levantar novas questões sobre o assunto
despertando mais o interesse dos alunos, e levando-os a respeitar os pensamentos
e opiniões dos outros.
Neste sentido destacou-se a propagação da luz por meio de raios luminosos,
de modo a prever e interpretar fenômenos simples como a produção de sombras e a
formação de imagens em câmaras escuras de orifício.
Ressaltou-se através de leituras o conhecimento científico da luz e seus
fenômenos. Para realizar essas atividades foram utilizados textos pré-elaborados,
bem como pesquisa realizada pelos alunos em sites sugeridos.
Foi apresentado junto aos alunos o mapa conceitual (apêndice 2), que
contemplou o conteúdo estudado. Esse instrumento auxiliou a destacar as
informações fundamentais das informações excedentes e fazer interligação entre os
conceitos.
Os alunos possuem receio de dizer ou escrever o que pensam e preferem
solicitar respostas do professor. Pretendeu-se através dessa discussão estimular a
importância e o despertar deles no processo de ensino aprendizagem.
Após expostos os conhecimentos científicos sobre a luz ser uma onda, foi
realizado experimentos sendo eles, a câmara escura de orifício (apêndice 3) para
que o aluno relaciona-se com olho humano, a construção de um arco-íris portátil
(apêndice 4) para que o aluno relacione como ocorrem as cores do arco-íris, o disco
de Newton (apêndice 5) para verificar a decomposição da luz branca.O Diagrama
ADI (apêndice 6) foi utilizado para planejamento dessas atividades. A intenção
desses recursos foi propiciar uma visão mais favorável da física e das ciências em
geral, e levá-los a compreender os processos naturais e os fenômenos relacionados
à vida.
Após aplicação desses recursos, e análise dos pré e pós testes, verificou-se
as vantagens e desvantagens da utilização da experimentação e uso dos mapas
conceituais para uma aprendizagem significativa.
Dessa forma foi dada a oportunidade para, que de fato, os alunos se
apropriassem dessas ideias e passassem a utilizá-las na interpretação de situações
físicas diversas, abrindo um leque de possibilidades de desenvolvimento futuro, seja
no estudo da óptica no Ensino Médio, seja na vida do estudante.
3 Fundamentação Teórica
3.1 Aprendizagem Significativa
O aluno só aprende se estiver motivado para aprender. Para isso é
necessário que o professor seja objeto de intermédio desse conhecimento por meio
de uma linguagem significativa.
Segundo Moreira (1999, p. 151), a aprendizagem pode ocorrer de três formas:
“cognitiva, afetiva e psicomotora”. A aprendizagem cognitiva é aquela em que o
aluno vai lançar mão de conhecimentos prévios os quais servirão de ponte para o
novo conhecimento, ordenando o pensamento de forma organizada e acrescentando
o novo conhecimento ao já pré existente formulando um novo conceito. Na
aprendizagem afetiva o individuo só aprende se ele passar por situações que
despertem sinais internos, tais como prazer, dor, emoção, alegria ou
descontentamento, entre outros. A aprendizagem psicomotora é aquela em que se
processa em conjunto com a aprendizagem cognitiva, visto que é necessária uma
resposta muscular.
O conceito principal de aprendizagem significativa se dá quando o indivíduo
consegue relacionar o novo conceito adquirido com um conceito pré existente, o
qual Ausubel (apud MOREIRA, 1999) chama de conceito subsunçor ou idéias
âncoras que irão auxiliar na formulação do novo conhecimento. Durante o processo
de aprendizagem quando esta passa a ser significativa os subsunçores vai ficando
cada vez mais aperfeiçoados.
Neste sentido, Moreira (1999) afirma que
O conceito central da teoria de Ausubel é o da aprendizagem significativa. Para Ausubel, aprendizagem significativa é um processo por meio do qual uma nova informação se relaciona com um aspecto relevante da estrutura de conhecimento do indivíduo, ou seja, este processo envolve a interação da nova informação com uma estrutura de conhecimento específica, a qual Ausubel define como conceito subsunçor, ou simplesmente subsunçor, existente na estrutura cognitiva do indivíduo. Uma aprendizagem significativa ocorre quando a nova informação ancora-se em conceitos ou proposições relevantes preexistentes na estrutura cognitiva do aprendiz. Ausubel vê o armazenamento de informações no cérebro humano como
sendo organizado, formando uma hierarquia conceitual, na qual elementos mais específicos de conhecimento são ligados (e assimilados) a conceitos mais gerais, mais inclusivos. Estrutura cognitiva significa, portanto, uma estrutura hierárquica de conceitos que são representações de experiências sensoriais do indivíduo. [...] Contrastando com a aprendizagem significativa, Ausubel define aprendizagem mecânica (ou automática) como uma aprendizagem de novas informações com pouca ou nenhuma interação com conceitos relevantes existentes na estrutura cognitiva. Nesse caso, a nova informação é armazenada de maneira arbitrária. Não há interação entre a nova informação e aquela já armazenada. O conhecimento assim adquirido será arbitrariamente distribuído na estrutura cognitiva sem relacionar-se com conceitos subsunçores específicos (MOREIRA, 1999, p. 153).
Na verdade, Ausubel não estabelece distinção entre aprendizagem
significativa e aprendizagem mecânica como uma dicotomia e sim como um
contínuo. Do mesmo modo essa distinção não deve ser confundida com uma
distinção entre aprendizagem por descobrimento e aprendizagem por recepção.
Segundo Ausubel, na aprendizagem por recepção, o que deve ser aprendido é
apresentado ao aluno na sua forma final, enquanto que na aprendizagem por
descoberta o conteúdo principal a ser aprendido deve ser descoberto pelo aprendiz.
Todavia, apesar do descobrimento, uma aprendizagem somente é significativa se o
conteúdo descoberto se ligar a conceitos subsunçores relevantes já existentes na
estrutura cognitiva, ou seja, quer por recepção ou por descobrimento, a
aprendizagem é significativa, segundo a concepção ausubeliana, se a nova
informação se incorpora de forma não-arbitrária à estrutura cognitiva.
Moreira (1999, p. 152) cita Ausubel (1968) quando este afirma que “o fator
isolado mais importante que influencia a aprendizagem é aquilo que o aluno já sabe
(cabe ao professor identificar isso e ensinar de acordo)”.
A partir desse conhecimento sobre como o aluno aprende podemos então
elencar que o papel do professor como facilitador da aprendizagem envolve pelo
menos quatro tarefas fundamentais, segundo Moreira (1999, p. 162),
1. Identificar a estrutura conceitual e proposicional da matéria de ensino, isto é, identificar os conceitos e princípios unificadores inclusivos, com maior pode explanatório e propriedades integradoras e organiza-los hierarquicamente de modo que progressivamente, abranjam os menos inclusivos até chegar aos exemplos dados específicos. 2. Identificar quais os subsunçores ( conceitos , proposições idéias claras precisas e estáveis) relevantes à aprendizagem do conteúdo a ser ensinado, que o aluno deveria ter em sua estrutura cognitiva do aluno.
3. Diagnosticar aquilo que o aluno já sabe: determinar, dentre os subsunçores especificamente relevantes (previamente identificados ao “mapear” e organizar a matéria de ensino), quais os que estão disponíveis na estrutura cognitiva do aluno. 4. Ensinar utilizando recursos e princípios que facilitem a aquisição da estrutura conceitual da matéria de ensino de uma maneira significativa (MOREIRA, 1999, p 162).
Para ensinar, o professor deve utilizar recursos para que a aprendizagem se
efetive, pois nos dias atuais, o aluno possui informação sobre o conhecimento
cientifico, mas está sempre a reconstruir isso a partir do seu dia a dia. Cabe ao
professor inter-relacionar essa construção, para que o aluno possa incorporar esse
conhecimento no seu viver diário.
3.2 Assimilação
A assimilação do conteúdo pelos alunos é a principal preocupação dos
educadores, uma vez que não se define como tarefa fácil, e porque cada aluno
possui sua dificuldade, dessa forma o professor deve trabalhar de forma uníssona. O
que se chama de aprendizagem, o que o aluno conseguiu absorver do conteúdo
exposto pelo professor é o que consiste o processo ensino- aprendizagem.
Neste sentido afirma Moreira (2009) que a “assimilação é um processo que
ocorre quando um conceito ou proposição, potencialmente significativo, é assimilado
sob uma ideia ou conceito mais inclusivo, já existente na estrutura cognitiva do
aprendiz”.
O autor supracitado nos dá a ideia de que a assimilação nada mais é que um
processo de absorção de um objeto cognoscente, já existente no subconsciente do
aluno.
Em contrapartida, o autor Ausubel (1978) sugere que a assimilação tem
provavelmente um efeito facilitador na retenção. Para explicar como novas
informações recentemente assimiladas permanecem disponíveis durante o período
de retenção, ele admite que durante um período de tempo variável, elas
permanecem dissociadas como entidades individuais (AUSUBEL, apud MOREIRA,
2003).
A assimilação ocorre quando um conceito a, potencialmente significativo, é
assimilado por uma ideia mais inclusiva A, já existente na estrutura cognitiva do
aluno, sendo que, não só a nova informação a, mas também o conceito subsunçor
A, são modificados pela interação, transformando-se em a’A’, que representa o
subsunçor alterado.
Dessa forma torna-se claro a importância do professor utilizar o conhecimento
prévio do aluno.
3.3 Experimentação
A utilização de atividades experimentais no Ensino de Ciências é uma
importante alternativa para aprofundar o conhecimento científico, auxiliando na
discussão, e confrontando os conhecimentos que os alunos observam na natureza
com a explicação científica que o professor fornece a eles durante a realização do
experimento.
Conforme expõem Vicentin e Santos (2010)
Atividades experimentais são atividades práticas que podem ser demonstrativas, quando realizadas e demonstradas pelo professor, ou interativas,quando são elaboradas e exploradas pelos próprios alunos. Podem ser realizadas tanto em laboratório, quanto em sala de aula, com utilização de materiais de laboratório ou materiais alternativos (VICENTIN; SANTOS, 2010, p. 16).
Assim pode-se dizer que as "atividades experimentais, é toda a atividade
prática cujo objetivo inicial é a observação seguida de demonstração ou da
manipulação de recursos que possibilitem a efetivação da aprendizagem" (PARANÁ,
2008, p. 71).
Toda experimentação requer, planejamento, seleção e organização de
material a ser utilizada, realização do experimento, observação e conclusões do
estudo realizado.
Para realizar uma experimentação é necessário o surgimento de um fato e,
consequentemente o levantamento de hipóteses para comprovação do fenômeno.
As atividades experimentais estão presentes no ensino de ciências desde sua origem e são estratégias de ensino fundamentais, pois podem contribuir para a superação de obstáculos na aprendizagem de conceitos científicos, não somente por propiciar interpretações, discussões e confrontos de idéias entre os estudantes, mas também pela natureza investigativa (PARANÁ, 2008, p. 37).
Para que o aluno efetive sua aprendizagem de forma significativa entende-se
que
a) o material a ser aprendido seja potencialmente significativo para o aprendiz,ou seja, relacionável a sua estrutura de conhecimento de forma não arbitrária e não literal (substantiva) b) o aprendiz manifeste uma disposição de relacionar o novo material de maneira substantiva e não arbitrária a sua estrutura cognitiva (MOREIRA, 2001, p. 23).
Assim, conclui-se que as atividades experimentais possuem influencia
positiva, bem como, trazem benefícios ao estudo de Ciências, uma vez que os
experimentos aguçam o interesse dos alunos pelo aprendizado, aproximando o
educando do conhecimento, bem como facilitando ao professor a aplicabilidade do
conteúdo a ser ensinado.
Entretanto, Gaspar (apud VICENTIN; SANTOS, 2008, p. 16) entende que “a
realização de experimentos em sala de aula é muito pouco expressiva, mesmo
sabendo-se da sua importância dentro do processo ensino-aprendizagem”,
continuando, afirma que o principal motivo se dá
por meio de confusões feitas em relação ao uso das atividades experimentais e que, ainda, estão presentes em sala de aula. A primeira confusão deve-se ao fato da atividade experimental ser vista de forma tradicional, como demonstração feita pelo professor ou como um roteiro prático a ser seguido pelos alunos, nos dois casos essa ocorre de forma passiva e mecânica. A segunda relaciona-se à herança deixada pela Escola Nova, na qual a prática experimental era vista como atividade de redescoberta. As atividades eram realizadas em grupo, e os alunos observavam a ocorrência de um determinado fenômeno que permitiria a
redescoberta de leis, ou princípios científicos, por meio da reprodução do método científico (GASPAR, apud VICENTIN, SANTOS, 2010, p. 16).
Da afirmação conclui-se que o autor refere-se ao fato da má utilização ou,
utilização inadequada da experimentação, sendo que desta forma, acaba por não
elencar resultados significativos à aprendizagem. Além disso, na disciplina de
Ciências os experimentos possuem relevância para uma boa assimilação e
aprendizagem dos conteúdos.
Para que haja resultados positivos diz que:
o professor que pretende, com os experimentos, fazer com que seus alunos aprendam de forma significativa, deve envolver estratégias investigativas e um ambiente propício à construção do conhecimento, exigindo-se para isso, o domínio do conteúdo, planejamento prévio e conhecimentos necessários para a manipulação de equipamentos e/ou reagentes a serem utilizados (VICENTIN; SANTOS, 2008, p. 17).
Neste sentido afirma:
Nesta linha, preconiza-se que o aluno seja orientado no sentido de exprimir suas idéias, planejar, prever, executar e rever procedimentos e essas idéias. Muito importante, também, é escutar os alunos. [...] Ouvindo o que os alunos dizem melhor se poderá entender como pensam, como vão construindo seus conhecimentos, e melhor se poderão orientar e ajudar a enriquecer os seus modelos mentais (MATOS; VALADARES, apud, VICENTIN; SANTOS, 2008, p. 19).
Assim, conclui-se que a experimentação é um meio de explanação de
conteúdo eficaz, entretanto, deve ser utilizada com interação dos alunos e seus
professores comprovando-se para tanto, a disciplina exposta em sala de aula.
3.4 Mapas Conceituais e Diagramas ADI
Para que a aprendizagem significativa seja facilitada sugere-se o uso de
mapas conceituais que segundo Moreira e Buchweitz (1987, p. 34) “mapas
conceituais podem ser usados como instrumentos úteis para a avaliação (...) e como
recurso didático”.
Para uso desse recurso é necessário que o professor seja um facilitador,
fazendo uso de uma linguagem adequada para que o aluno possa entender o
conteúdo, e passe a utilizar, de forma correta, os conceitos científicos adquiridos.
Como instrumento de avaliação é necessário que o aluno tenha entendido de
forma clara como se faz um mapa conceitual, e tenha assimilado o conceito
científico para que possa traçar o seu próprio. Para isso é necessário que o
professor utilize mapas como recurso para o ensino.
No que tange aos mapas conceituais Moreira et al (1987) afirmam que o
mapeamento conceitual é uma técnica de análise que pode ser usada para ilustrar a estrutura conceitual de uma fonte de conhecimentos. (...) Sua forma e representação dependem dos conceitos e das relações incluídas, de como os conceitos são representados, relacionados e diferenciados e do critério usado para organizá-lo (MOREIRA et al. ,1987, p. 9).
Assim, pode-se afirmar que na visão do autor os mapas conceituais
dependem de como são usados pelos professores, para absorção de conhecimento
por seus alunos.
Os mapas conceituais, segundo o autor supracitado, são diagramas que
buscam representar a estrutura conceitual de um corpo de conhecimento ou parte
deste (MOREIRA, 1987, p. 34). Isto é, mapas conceituais nada mais são que formas
de diagramas, que auxiliam na demonstração de conhecimentos ou parte dele,
quando da explanação das matérias pelo professor, tornando mais real e palpável as
disciplinas lecionadas, aos alunos.
Neste sentindo, Moreira et al. (1987) expõem
eles destacam relações de subordinação e de superordenação que provavelmente afetam a aprendizagem de conceitos. Eles são representações concisas das estruturas conceituais que estão sendo ensinadas e, como tal, possivelmente facilitarão a aprendizagem dessas estruturas (MOREIRA et al. 1987, p. 35) .
Uma vez explanada a matéria lecionada através dos mapas, deve o
professor, ensinar e conduzir seus alunos para que não tenham dúvidas ou
problemas para com a interpretação de tais recursos.
Sendo assim, é obrigação do educador conduzir seus alunos pelo caminho
mais prático e conciso para sua aprendizagem.
Além de servir como instrumento para a aprendizagem dos alunos, os mapas
conceituais podem ser utilizados como recursos para avaliação de tal aprendizado.
Esclarece Moreira et al (1987) em que sentido devem os mapas conceituais
serem utilizados como instrumentos de avaliação
não avaliação no sentido de testar conhecimento e atribuir uma nota ao aluno, a fim de classificá-lo de alguma maneira, mas sim no sentido de se obter informações sobre o tipo de estrutura que ele vê para um dado conjunto de conceitos (MOREIRA et al. 1987, p. 45).
Ainda o autor menciona que para realização da avaliação citada pode-se
fazer com que o aluno elabore um mapa conceitual, ou com que através dos relatos
prestados pelo aluno seja possível a construção de mapas conceituais.
Sobre o diagrama ADI, Santos (2008), esclarece
O diagrama ADI foi idealizado com o objetivo de apoiar o planejamento, o desenvolvimento e a avaliação das atividades colaborativas que são propostas nas aulas de ciências do nível fundamental, visando à facilitação da aprendizagem significativa, pois ele permitirá uma maior interação professor-aluno e a elaboração do instrumento conduz a uma construção do conhecimento (SANTOS, 2008, p. 157).
Desta forma, pode-se afirmar que o diagrama ADI consiste num apoio didático
para absorção do conhecimento facilitando a explanação dos conteúdos pelos
professores e, por conseguinte, fazendo com que os alunos tenham um
aproveitamento maior em sua aprendizagem.
Com a afirmativa realizada denota-se que o diagrama ADI é um instrumento
didático desenvolvido para utilização do conteúdo de ciências. Entretanto,
confirmou-se que sua utilização obteve resultado satisfatório, sendo possível sua
utilização em outras áreas distintas.
3.5 Luz, Cor e Visão
Por ser de extrema importância na vida dos seres humanos, a luz não poderia
deixar de estar presente neste estudo, visto que é através dela que nos orientamos
e aguçamos nossa percepção de mundo.O fenômeno luz nos proporciona
sensações diferenciadas, uma vez que influencia nos momentos em que a
utilizamos.
Entretanto, não se faz completa a compreensão deste fenômeno, bem como,
de seus efeitos por isso a busca constante dos estudiosos da física e de tantos
ramos, que almejam encontrar respostas concretas para tal fenômeno.
Neste sentido, afirma Barthem (2005), que
a luz tem uma natureza própria, tanto ou mais intrigante quanto as sensações que ela nos proporciona. É essa natureza bela e universal que a humanidade vem tentando desvendar ao longo de sua existência (BARTHEM, 2005, p. 1).
Apesar do fenômeno luminoso nos proporcionar sensações indescritíveis,
almeja-se compreender concretamente tal fenômeno.
O funcionamento das lentes se dá através do emprego de métodos gráficos,
pelos quais são traçados dois raios, sendo um paralelo ao eixo central e outro que
passa pelo centro da lente. Neste processo, busca-se uma formação de imagens,
reais ou virtuais. Segundo Barthem (2005, p. 12) descreve as imagens como
aquelas que podem ser projetadas em um anteparo. Um projetor de diapositivos (slides), por exemplo, fornece uma imagem real fortemente aumentada de um objeto – no caso, o diapositivo. (...) A imagem virtual é
aquela que não pode ser “materializada”, isto é, projetada em uma tela. Corresponde, na verdade, a uma imagem que não se forma (BARTHEM, 2005, p. 12).
É através dos olhos que podemos detectar a presença dos raios luminosos.
Sobre esse órgão importante é o que Barthem (2005) esclarece
O olho humano é formado a partir de uma associação complexa de três lentes (...), a córnea e o humor aquoso equivalem a uma lente convergente convexo-côncava. Em seguida encontramos a íris, que funciona como o diagrama de uma máquina fotográfica, controlando a quantidade de luz que irá penetrar no olho. Todas as íris têm o mesmo tipo de pigmento escuro que as tornam opacas. Contudo, a quantidade da pigmentação é determinada pela herança genética da pessoa (BARTHEM, 2005, p. 12).
Além das imagens, as cores dos objetos também são determinadas pela luz
propagada, assim, para que se possa determinar o significado das cores, deve-se
entender a origem da luz dos objetos.
A cor da luz depende da sua frequência: a luz visível de menor freqüência
corresponde à luz vermelha e a de maior frequência corresponde à cor vermelha e a
de maior frequência corresponde a cor violeta.
As cores produzidas pelos objetos dependem da propagação da luz
produzida. Assim, pode-se afirmar que as mudanças na velocidade de propagação
dos objetos é que espalham sua luz e refletem suas cores.
Neste sentido, Barthem (2005) afirma
A visão que temos, por exemplo, de uma flor origina-se no espalhamento da luz proveniente de uma fonte de iluminação. (...) Para espalhar a luz, um objeto precisa produzir uma mudança na sua velocidade de propagação. Toda vez que uma onda sofre uma mudança em sua velocidade, ou seja, muda o índice de refração, parte da luz é refletida e parte segue adiante (BARTHEM, 2005, p. 57).
Um objeto verde, por exemplo, reflete a luz verde que incide sobre ele e
absorve todas as luzes de outras cores; um objeto vermelho reflete a luz vermelha e
absorve as outras cores; algo semelhante ocorre com outras cores. Para que um
objeto tenha a aparência branca, é necessário que ele reflita todas as cores que
incidirem sobre ele. Se toda luz for absorvida pelo objeto ele será preto. Assim a cor
de um objeto não depende apenas dele, mas também da luz que o ilumina.
Com isso, conclui-se que os objetos refletem suas cores de acordo com a
velocidade da propagação da luz que produzem.
No entanto quanto a visão colorida, Barthem (2005) explique que
a cor é mais do que a propriedade de um corpo. A cor que percebemos existe apenas em nossos cérebros. É comum se descrever a visão colorida como o resultado da natureza do mundo físico, da resposta fisiológica do olho (especificamente da retina) e do processamento neutral que é feito pelo cérebro. Esta separação em três processos distintos é artificial e não faz justiça à natureza complexa da percepção da cor. Contudo, a idéia é útil e sedutora (BARTHEM, 2005, p. 67).
As cores são definidas através das cores primárias, apresentadas pela teoria
tricromática, a qual tem como base o trabalho apresentado por Thomas Young, no
qual ele propôs um modelo afirmando que “a retina era constituída de três classes
de receptores sensíveis às luzes de cores vermelha, verde e violeta” (BARTHEM,
2005, p. 67).
Assim, poderia se afirmar que realmente as cores que percebemos existem,
desde sempre, em nosso cérebro e, através das cores primárias é que se formam as
demais cores, quando propagados os objetos luminosos com variação de sua
velocidade de propagação.
Conclui-se que a luz é uma entidade que se propaga em linha reta com uma
velocidade muito elevada, mas finita. Na maior parte os objetos que nos rodeiam
não emitem luz própria. Ao serem iluminados, eles absorvem parte da luz que incide
sobre eles e refletem outra parte da luz. A parte da luz que é refletida pelo objeto
está relacionada à sua cor. Enxergamos o objeto quando a luz por ele refletida
penetra em nossos olhos.
3.6 A Visão Humana
Para esclarecer quais partes formam o olho Barthem (2005) diz que
O olho constitui parte do sistema nervoso central, sendo de fato a única que é aberta para o lado de fora do corpo, É formado por três camadas distintas de tecido: a esclera, a coróide e a retina. A esclera é a camada branca externa. Na parte frontal da esclera está a córnea, que é por onde a luz penetra no olho.Transparente e sem vasos sanguíneos ela é alimentada e mantida em forma pelo humor aquoso. Abaixo da esclera está a coróide, a qual supre de nutrientes o resto do olho (BARTHEM, 2005, p. 70).
Explicando como a luz penetra nos olhos, Barthem (2005) esclarece que
A coróide contém melanina, pigmento que dá cor aos cabelos e à pele. Ela absorve a luz que atravessa a retina, evitando que reflexões indesejáveis retornem ao olho. A íris que fica entre o humor aquoso e o cristalino, faz parte da coróide. Embora a íris possa ter diferentes cores, ela possui apenas um pigmento, a melanina. Após passar pela pupila, que é o orifício aberto na íris , a luz atravessa o cristalino que se encontra fixado na coróide pelos músculos ciliares. Após o cristalino há o humor vítreo, um líquido transparente que sustenta a forma do olho e por fim atinge a retina, que é a estrutura do olho sensível a luz. A retina possui dois tipos de células fotorreceptoras denominadas de bastonetes e cones. Seus diâmetros são de ordem de alguns micrometros. Os cones são células que proporcionam a visão colorida pouco sensível operam quase que exclusivamente durante o dia ou sob luz intensa proporcionam a visão fotópica. Existem cerca de sete milhões de cones na retina e são encontrados, sobretudo na fóvea, região central da visão. No resto da retina encontram-se os bastonetes, que são ativados por r pequenas intensidades luminosas . São eles que proporcionam a visão noturna ou visão escotópica, em preto e branco. Em contrapartida, ficam saturados sob luz intensa. E na luz diurna, são praticamente inoperantes. Os bastonetes são dezoito vezes mais numerosos que os cones. A única parte da retina que é composta de fotorreceptores é onde o nervo óptico deixa o olho e mergulha em direção ao cérebro. Nesta região encontra-se o ponto cego onde a imagem formada nesse ponto não pode ser detectada (BARTHEM, 2005, p. 70).
Quanto aos cones Barthem (2005), diz que
Os cones se conectam as células ganglionares com pouca convergência, de tal forma que as fibras do nervo óptico que partem da região fóvea, têm o mesmo número que os cones. Isto proporciona uma informação precisa sobre qual área da retina está sendo estimulada. A fóvea conta ainda com uma depressão que aumenta o número de cones, detalhando a recepção da imagem na região (BARTHEM, 2005, p. 67).
Sobre a função dos bastonetes, esclarece que
bastonetes convergem em células bipolares e ganglionares, tanto espacialmente quanto temporalmente. Mais numerosos na periferia da retina, podem ser agrupados em seiscentos elementos, convergindo seus sinais em um mesmo nervo óptico. Esta estratégia, a de agrupar vários bastonetes em uma única via de comunicação, aumenta a sensibilidade na visão lateral, mas tem um preço: a perda da nitidez. Nós percebemos o que ocorre na visão lateral, mas só enxergamos o que está na visão central (BARTHEM, 2005, p. 70).
Bastonetes e cones são partes sensíveis dos olhos, pois captam a luz, para
isso Barthen (2005) explica que
Bastonetes e cones utilizam pigmentos sensitivos na captação da luz. Cada pigmento é feito de uma proteína chamada pepsina e um cromóforo, o retinemo (ou retinol), uma variante da vitamina A. Nos bastonetes, o fotopigmento, que é a união da opsina escotopsina com o retineno, é denominado de rodopsina, também conhecida como púrpura visual. Já nos cones os fotopigmentos recebem a denominação geral de iodopsina. Existem três tipos de cones em nosso olho: vermelho, verde e azul. Os cones vermelhos correspondem a 64% de todos os cones, os verdes cerca de 34% e por fim, os cones azuis correspondem a apenas 2% dos cones (BARTHEM, 2005, p. 70).
4 Resultados e Discussões
O ensino de Ciências deve acontecer por integração conceitual
estabelecendo relações entre os conceitos científicos escolares de diferentes
conteúdos estruturantes da disciplina (relações conceituais); do Ensino Fundamental
(relações interdisciplinares); entre os conteúdos científicos escolares e o processo
de produção do conhecimento cientifico (relações contextuais) (PARANÁ, 2008).
Sendo assim, o professor desempenha papel fundamental nesse processo para
estabelecer as relações entre esses conceitos.
Procurou-se estabelecer uma relação entre o ensino tradicional e o que as
Diretrizes Curriculares do Estado do Paraná apresentam, para determinar a
relevância dessa proposta, em turmas de 8ª séries/9° ano.
Durante o processo percebeu-se que os alunos desenvolveram novos
conceitos sobre a temática luz através das atividades colaborativas desenvolvidas
em grupos, os alunos interagiam uns com outros de forma dinâmica, mesmo aqueles
que no primeiro momento não demonstravam interesse, com a motivação dos
demais passaram a ter interesse pelo assunto e participar das atividades. Notou-se
que através da abordagem integradora e do uso de atividades colaborativas grande
parte dos alunos mostrou ter adquirido o conhecimento sobre o fenômeno “luz” de
forma significativa, pois, ao analisar os pós testes notou-se um avanço nos conceitos
antes de senso comum para os conceitos científicos apresentados em sala de aula.
Moreira (1999), afirma que "ensinar utilizando recursos e princípios que facilitem a
aquisição da estrutura conceitual da matéria de ensino de uma maneira significativa"
(MOREIRA, 1999, p 162).
Para o planejamento das atividades foi usado o diagrama ADI. Este se tornou
um instrumento que facilitou o desenvolvimento das aulas, prevendo possíveis
problemas durante as atividades, facilitando a construção e explanação do
conhecimento. Santos (2008) ainda afirma que
o diagrama ADI foi idealizado com o objetivo de apoiar o planejamento, o desenvolvimento e a avaliação das atividades colaborativas que são propostas nas aulas de ciências do nível fundamental, visando à facilitação da aprendizagem significativa, pois ele permitirá uma maior interação professor-aluno e a elaboração do instrumento conduz a uma construção do conhecimento (SANTOS, 2008, p. 157).
Exposto o conteúdo através de mapas conceituais os alunos foram levados a
interpretá-los e a construir seu próprio mapa conceitual, alguns tiveram algumas
dificuldades que foram sanadas no decorrer das aulas. Na construção dos demais
mapas conceituais os alunos conseguiam entender e desenvolver o seu próprio
mapa de forma satisfatória.
Os experimentos desenvolvidos em sala de aula foram motivadores,
aguçando o interesse dos alunos pelo aprendizado e levando-os ao conhecimento
cientifico, facilitando assim a aplicabilidade do conteúdo ensinado e desenvolvendo
o senso de trabalho em grupo.
De acordo com Paraná (2008, p. 71) a atividades experimental "é toda a
atividade prática cujo objetivo inicial é a observação seguida de demonstração ou
da manipulação de recursos que possibilitem a efetivação da aprendizagem".
Após o experimento do Disco de Newton os alunos conseguiram relacionar de
forma clara o conceito luz e a formação das cores, não apresentando dificuldades
para a montagem do experimento.
No experimento arco íris portátil os alunos constataram a luz invisível. Nessa
atividade alguns alunos encontraram dificuldades para projetar a luz visível na
parede, mas após auxilio do professor concluíram a atividade e demonstraram ter
entendido sobre o espectro de luz solar.
Usando uma câmara escura de orifício os alunos tiveram dificuldades para
verificar a imagem invertida no fundo da caixa, mais os conceitos sobre propagação
de luz e a visão humana levaram a questionamentos sobre as dificuldades
encontradas, o que enriqueceu mais as aulas despertando um interesse maior dos
grupos que não conseguiram visualizar a imagem. No final do experimento quando
os grupos já haviam visto a imagem invertida, percebeu-se que o objetivo foi
alcançado quando os grupos concluíram que o olho humano pode ser considerado
como uma câmara escura relacionando suas partes, sendo que nesse experimento
um dos grupos conclui que “vemos, com os olhos, mas enxergamos com o cérebro”.
Na turma da 8ª série/9° ano em que não foram desenvolvidas as atividades
colaborativas, foi visível a desmotivação nas aulas, sendo as aulas cansativas tanto
para alunos quanto para o professor, apesar de alguns alunos demonstrarem
avanço.
A turma piloto era uma turma agitada com sérios problemas de disciplinas,
mas devido a dinâmica das aulas foi fácil contornar essa dificuldade, pois os alunos
começaram a interessar-se pelas aulas, diminuindo a indisciplina de forma
considerável. Em contrapartida a turma em que o método utilizado era tradicional,
não havia problemas de indisciplina, porém o nível de aprendizado foi baixo.
4.1 Análise Quantitativa
Seguem as tabelas 1 e 2 e os gráficos 1 e 2 referentes ao pré teste e pós
teste realizado durante a aplicação do projeto, pode-se observar o desempenho dos
alunos nas turmas controle e experimental.
Ao verificar o resultado entre pré-teste e pós- teste das questões propostas
sobre luz, cores e visão, observa-se um grande avanço nesta turma, nota-se que os
alunos 5,15,21 alcançarem média 6,0, porém os demais apresentaram nota acima
da média.
Na tabela acima podemos perceber que no pré testes as notas variam zero
(0) a trinta (3,0), no pós testes os alunos apresentaram avanços que variam entre
cinco (5,0) a dez (10,0). A partir dos dados obtidos extraiu-se a média geral da turma
sendo para o pré teste 1, 4 (um vírgula quatro) e pós teste 7,8 (sete vírgula oito).
Nota-se uma melhora considerável na média da turma para 6,8. (seis vírgula oito).
Durante a análise observou-se que o aluno numero 9, respondeu a questão do pré
teste: Como a luz se propaga? dizendo que ela se propaga através dos postes de
luz, verificou-se no pós testes uma evolução no conhecimento pois a sua resposta
foi que a luz se propaga em linha reta, sendo uma onda eletromagnética. A turma
piloto apresentou uma média superior.
Ressalta-se a importância de trabalhar com atividades colaborativas e mapas
conceituais que motivem o aluno a aprendizagem.
Tabela 1 – Tabela das notas pré e pós testes realizados na turma experimental
– set./out./2011
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Pré
Teste
3,0 0,0 3,0 1,0 0,0 1,0 0,0 2,0 2,0 3,0 20 1,0 1,0
Pós
Teste
7,5 7,0 6,5 7,0 6,0 7,0 5,0 8,0 10,0 9,0 10.0 7,0 9,0
14 15 16 17 18 19 20 21 22
Pré
Teste
3,0 0.0 1,0 2,0 2,0 1,0 30 0,0 0.0
Pós
Teste
6,5 6,0 8,0 8,0 10,0 7,0 8,0 6,0 80
No gráfico 1 tem-se uma visão geral do rendimento da turma, possibilitando
uma comparação individual do desempenho de cada aluno. Observamos que todos
os alunos tiveram uma melhora no seu rendimento.
No gráfico percebe-se o avanço dos alunos 9,11,13,18 demonstrando um
rendimento acima do esperado, os demais alunos apresentaram um aumento
considerável em suas médias. Observa-se o aluno 2 que passou de zero para 7,0
ficando visível o avanço no conhecimento.
O aluno número 20 respondeu na questão dois do pré-teste que pergunta:
"Porque você consegue ler esta frase?" Respondeu: "Eu sei ler e enxergo". Porém
no pós testes ele descreve que a luz gera impulsos nervosos que são transportados
até o cérebro pelo nervo óptico, então são interpretados e "aí eu consigo ler",
demonstrando que adquiriu conhecimento.
Notou-se no pré-teste que os alunos não conseguiram descrever como olho
humano é formado, no pós testes eles citaram como olho é formado e como a luz
chega até a retina, observa-se que essa resposta foi comum a todos.
Esses alunos apresentaram um avanço conceitual em relação ao inicio dos
trabalhos.
Gráfico 1 – Gráfico das notas pré e pós testes realizados na turma
experimental – set./out./2011
Fonte: Tabela 1.
Na tabela 2 percebemos que no pós-teste alguns alunos apresentaram um
avanço considerável em seus conceitos sobre luz, cores e visão, percebe-se esse
avanço nos alunos 3, 4, 8 e 13.
Porém os alunos 14, 15, 19 e 20, não avançaram em conhecimento o que
verifica-se em suas médias, demonstrando que os alunos não estavam motivados
para a aprendizagem devido ao método tradicional utilizado, responderam que a luz
era para enxergar quando está escuro. Na questão Quais as cores que podemos ver
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Pré Teste
Pós Teste
no arco íris? Esses alunos responderam de forma correta, porém nas perguntas:
Quais são as cores primárias? Como a luz se propaga?Porque enxergamos a cor
preta e a cor branca? Eles deixaram as respostas em branco.
O desinteresse de alguns alunos em deixar em branco algumas questões foi
notado na grande maioria.
Nessa tabela podemos perceber que no pré- teste as notas variam (0) a
quatro virgula zero (4,0), no pós testes os alunos apresentaram avanços que variam
entre dois virgula zero (2,0) a dez (10,0). A partir dos dados obtidos extraiu-se a
média geral da turma sendo para o pré teste 2,0 (dois vírgula zero) e pós teste 6,0
(seis vírgula zero). Nota-se que a média fica em 4,0. (quatro vírgula zero).
No gráfico 2 tem-se uma visão geral do rendimento da turma, possibilitando
uma comparação individual do desempenho de cada aluno. Observa-se que o
rendimento da turma controle foi razoável, e não satisfatório. Isso deve-se ao
desinteresse dos alunos pelo conteúdo que foi apresentado sem nenhum atrativo ao
explicar o conteúdo.Porém os alunos 3 e 4 demonstraram conhecimento acima do
esperado.
Mas de forma geral a turma teve pequeno rendimento, pois durante as aulas
estavam desmotivados, com dificuldades para concentrar-se no que estava sendo
explicado.
Analisando gráficos e tabelas percebe-se que ambas as turmas tiveram
avanços no conhecimento, porém, a turma em que foi aplicada uma abordagem
diferenciada destacou-se na aquisição do conhecimento, e notas com a vantagem
de se ter controle da indisciplina da turma que um aspecto positivo, demonstrando
que uma aula atrativa com abordagem diferenciada, possibilita gerar situações de
aprendizagem significativa.
Tabela 2 – Tabela das notas pré e pós testes realizados na turma controle –
set./out./2011
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Pré
Teste
1,0 2,0 2,0 2,0 1,0 4,0 3,0 3,0 3,0 3,0 2,0 3,0
Pós
Teste
7,0 6,0 10,0 10,0 7,0 6,0 6,0 9,0 7,0 6,0 6,0 7,0
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Pré
Teste
4,0 2,0 2,0 4,0 2,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Pós
Teste
8,0 3,0 4,0 5,0 4,0 3,0 2,0 4,0 5,0 6,0
Gráfico 2 – Gráfico das notas pré e pós testes realizados na turma controle –
set./out./2011
Fonte: Tabela 2.
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Pré Teste
Pós Teste
No gráfico 2 tem-se uma visão geral do rendimento da turma, possibilitando
uma comparação individual do desempenho de cada aluno. Observa-se que o
rendimento da turma controle foi razoável, e não satisfatório. Isso deve-se ao
desinteresse dos alunos pelo conteúdo que foi apresentado sem nenhum atrativo ao
explicar o conteúdo. Porém os alunos 3 e 4 demonstraram conhecimento acima do
esperado.
Mas de forma geral a turma teve pequeno rendimento, pois durante as aulas
estavam desmotivados, com dificuldades para concentrar-se no que estava sendo
explicado.
Analisando gráficos e tabelas percebe-se que ambas as turmas tiveram
avanços no conhecimento, porém, a turma em que foi aplicada uma abordagem
diferenciada destacou-se na aquisição do conhecimento, e notas com a vantagem
de se ter controle da indisciplina da turma que um aspecto positivo, demonstrando
que uma aula atrativa com abordagem diferenciada, possibilita gerar situações de
aprendizagem significativa.
4 Considerações Finais
Essa pesquisa foi motivada pelas dificuldades encontradas nas aulas de
Ciências sendo uma delas a memorização e o não relacionar o conhecimento com o
seu dia a dia.Pretendeu-se também estabelecer uma relação entre o ensino
tradicional e a proposta que as Diretrizes Curriculares do Estado do Paraná
apresentam, bem como determinar a relevância dessa proposta.
Nesse sentido ao se propôs trabalhar os fenômenos luz, cores e visão com o
uso do ADI e o mapa conceitual percebeu-se que essa metodologia usada desperta
o interesse do aluno, melhora a assimilação e a aprendizagem.
Algo que deve ser destacado é que o professor não necessita de um
laboratório de Ciências para realizar experimentos, cujos materiais podem ser de
baixo custo para sua confecção. Os ADI foram utilizados como material de apoio
para preparação das aulas auxiliando e ampliando a visão do professor sobre o
conteúdo.
Moreira (1999, p. 152) cita Ausubel (1968) quando este afirma que “o fator
isolado mais importante que influencia a aprendizagem é aquilo que o aluno já sabe
(cabe ao professor identificar isso e ensinar de acordo)”.
A partir desse conhecimento sobre como o aluno aprende podemos então
elencar que o papel do professor como facilitador da aprendizagem envolve pelo
menos quatro tarefas fundamentais, segundo Moreira (1999),
1. Identificar a estrutura conceitual e proposicional da matéria de ensino, isto é, identificar os conceitos e princípios unificadores inclusivos, com maior pode explanatório e propriedades integradoras e organiza-los hierarquicamente de modo quje progressivamente , abranjam os menos inclusivos até chegar aos exemplos dados específicos.
2. Identificar quais os subsunçores ( conceitos , proposições idéias claras precisas e estáveis) relevantes à aprendizagem do conteúdo a ser ensinado, que o aluno deveria ter em sua estrutura cognitiva do aluno.
3. Diagnosticar aquilo que o aluno já sabe : determinar ,dentre os subsunçores especificamente relevantes ( previamente identificados ao “ mapear” e organizar a matéria de ensino), quais os que estão disponíveis na estrutura cognitiva do aluno.
4 Ensinar utilizando recursos e princípios que facilitem a aquisição da estrutura conceitual da matéria de ensino de uma maneira significativa. (MOREIRA, 1999, p. 162)
Ensinar física de maneira significativa é um desfio ao professor, mas utilizar
as metodologias propostas, as aulas tornam-se mais atrativas diminuindo
consideravelmente a indisciplina em sala de aula, melhorando a aprendizagem do
aluno fazendo com que eles aprendam o conteúdo, ao relacionando os fenômenos
experimentados em sala de aula com o seu dia a dia.
Trabalhar com metodologias diferenciadas foi um crescimento pra minha vida
profissional, me fez repensar a prática pedagógica, dessa forma quebrando
paradigmas e renovando a forma de trabalhar o conteúdo de Ciências. As Diretrizes
Curriculares do Estado do Paraná apresentam uma proposta viável, pois pode
atender a real necessidade do aluno, em um processo contínuo e significativo dos
conteúdos de Ciências, e não mera memorização de conceitos.
Durante a realização do GTR (Grupo de Trabalho em Rede) houve
colaboração dos colegas para que pudesse efetivar de maneira satisfatória a
aplicação desse projeto de pesquisa, sendo a ideia central desse a utilização de
novos metodologias no ensino de Ciências que foi aceita por eles e colocado em
prática por alguns, trazendo contribuições e demonstrando que a realidade da
escola onde o projeto foi desenvolvido não é diferente de muitas escolas do Estado
do Paraná.
Observou-se que erros fazem parte do processo de aprendizagem, pois a
partir deles é possível nortear novos rumos para que a aprendizagem se efetive.
Mapas conceituais, diagramas e experimentos são metodologias que despertam o
interesse dos alunos facilita a aprendizagem significativa podendo ser utilizada em
outras áreas do conhecimento.
Dessa forma conclui-se que é possível construir de forma significativa, no
ensino fundamental, o conhecimento dos fenômenos que ocorrem com a luz que nos
permite ver os objetos e distinguir suas cores através de atividades colaborativas e
mapas conceituais.
Espera-se que esse trabalho venha contribuir para melhoria do ensino no
Estado do Paraná.
Referências
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2005.
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MATOS, M. G.; VALADARES, J. O Efeito da Actividade Experimental na
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Investigações em ensino de Ciências, v. 6, n. 10, 2001, p. 227-239.
MORAN, José Manuel. Comunicação e Educação. Disponível
<http://revcom.portcom.intercom.org.br>. Acesso em 20 set. 2010.
MOREIRA, M. A. Teorias de Aprendizagem. São Paulo: EPU, 1999.
MOREIRA, M. A. Aprendizagem significativa: da visão clássica visão crítica.
Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/~moreira>. Acesso em: 10 set. 2010.
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<http://www.if.ufrgs.br/~moreira>. Acesso em 06 set. 2010.
MOREIRA, M. A. Teorias de Aprendizagem. São Paulo: EPU, 1999.
OLIVEIRA, D. L. Ciências nas Salas de Aula. Porto Alegre: Mediação, 2005.
PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação do Paraná. Diretrizes Curriculares da
Educação Básica: Ciências. Curitiba, 2008.
SANTOS, S. A. dos. La Enseñanza de Ciencias con un Enfoque Integrador a
través de Actividades Colaborativas, bajo el Prisma de la Teoría del
Aprendizaje Significativo con el uso de Mapas Conceptuales y Diagramas para
Actividades Demostrativo-Interactivas – ADI. Tese (Doutorado em Ensino de
Ciências) – Programa Internacional de Doutorado em Ensino de Ciências -
Departamento de Didáticas Específicas, Universidade de Burgos. Burgos, Espanha,
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<http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/pde/arquivos/1616-6.pdf> Acesso em:
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WEBBER, P. Moça com brinco de pérola. Inglaterra/Luxemburgo, 2003. 95 min.
Disponível em: <http://www.youtube.com/watch?v=PHwX0iVDCw4> Acesso em: 10
set. 2011.
Apêndice 1
Pré Teste e Pós Teste
1-Explique esse fenômeno:
Quando entramos em um quarto que está escuro, não conseguimos enxergar
quase nada mas ao pouco vamos enxergando melhor.
2-Porque enxergamos os objetos coloridos?
3-Qual o fenômeno que permite você ler esta frase?
4- Após a chuva em alguns dias é possível enxergar o arco íris. Como ele se
forma e como é possível enxergá-lo em apenas certas ocasiões?
5-Quais as cores que podemos ver no arco íris?
6- Quais são as cores primárias?
7-Como a luz se propaga?
8- Porque enxergamos a cor preta e a cor branca?
9-Cite um exemplo de fonte luminosa?
10-Como o olho humano é formado?
11- Suponha que você colocará duas latas de alumínio com água no sol, por
uma hora, essas latas estarão pintadas uma de preto e outra de branco. Você
poderá dizer qual das latas terá a água mais aquecida no final dessa hora? Explique
porque você acha que a água dessa lata estará mais aquecida.
Apêndice 2
Mapa Conceitual Luz
Luz
Sol
radiação
fenômenos
refração absorção reflexão
transparentes translúcidos opacos
sombra
penumbra
eclipses
amplitude
frequência
comprimento
fonte
são
objetos
Caracteriza-se
emite
reflete
explica
sendo
brilho
cor
intensidade
A luz é uma radiação eletromagnética que se propaga em linha reta
representado por raios de luz emitidos por fontes de luz, sendo o sol um exemplo
dessa fonte.
Quando a luz atinge uma superfície que separa dois meios diferentes podem
ocorrer três tipos de fenômenos, os quais são reflexão; quando a luz retorna para o
meio no qual estava se propagando, refração; quando a luz passa para o outro
meio e continua a se propagar nele; absorção quando a luz é retida na superfície do
novo meio. Dessa forma podemos observar objeto que são opacos, translúcidos, e
transparentes.
Os raios de luz refletem nos objetos iluminados, onde surge a sombra e a
penumbra. Quando ocorrem os eclipses podemos observar esse fenômeno
também. A luz é uma onda que se caracteriza por amplitude, comprimento e
frequência. Sendo a amplitude o brilho da luz, frequência que é a sua cor ,
comprimento a intensidade.
Apêndice 3
Experimento – Câmara escura
Materiais
- Uma lata;
- Uma folha de papel vegetal;
- Uma folha de cartolina preta ou papel cartão foto;
- Fita adesiva;
- Um prego e martelo.
Montagem
1. Furar a lata de um lado deixando a outra extremidade aberta;
2. Colocar um anteparo na face aberta;
3. Fazer um cilindro ou cone com a face preta da cartolina para dentro;
4. Colocar o cilindro à lata em sua face com o anteparo onde observaremos a
imagem projetada;
5. Apontar o furo para uma paisagem bem clara e/ou uma fonte primária (próxima)
de luz e ver sua imagem.
Procedimento
1. Escolher uma lata que tenha uma face aberta e a outra fechada de preferência de
tamanho médio;
2. Na face aberta colocar o papel vegetal o mais esticado possível, que será nosso
anteparo;
3. Fazer um furo médio na face fechada da lata;
4. Fazer um cilindro com a cartolina de modo que a face preta fique voltada para
dentro;
5. Apontar o furo para um objeto claro e/ou um objeto luminoso e verificar a inversão
de sua imagem no papel vegetal.
Como Fazer
1º - Arrumar a lata e colocar na face aberta o papel vegetal fixando-o com a fita
adesiva na superfície externa da lata;
2º - Furar no lado oposto ao vegetal com um prego bem pequeno para a entrada de
luz;
3º - Fazer um cilindro não muito longo para que o olho não fique muito longe da
imagem a ser observada;
4º – Colocar o cilindro com a fita adesiva em torno da lata, fixando-o;
5º - Observar a projeção da imagem sobre o papel vegetal apontando o furo para um
objeto luminoso;
6º - Aumentar o diâmetro do furo e verificar o que ocorre com a imagem.
Apêndice 4
Experimento – Arco- íris Portátil
Materiais
- 1 Bacia com água;
- 1 Espelho pequeno.
Montagem
- Colocar água na bacia;
- Colocar a bacia próxima a uma parede branca;
- Deixar o espelho em posição inclinada na bacia;
- Direcionar o espelho;
- Verificar a posição do sol;
- Observar o arco íris que se formará na parede.
Apêndice 5
Experimento – Disco de Newton
Materiais
- cartolina branca;
- lápis de cor;
- compasso;
- lápis preto;
- régua;
- borracha.
Como Fazer
1. Fazer um círculo com aproximadamente 15 cm de diâmetro;
2. O círculo deverá ser dividido em sete partes iguais;
3. Utilizar para pintar as cores: verde, amarelo, vermelho, violeta, verde-água, roxo,
laranja e azul-marinho;
4. Fazer um furo no centro do círculo e acrescentar um lápis, que terá a função de
girá-lo velozmente, observando assim o aparecimento da cor branca.
Apêndice 6
Diagrama ADI do Experimento – Câmara Escura
DOMÍNIO CONCEITUAL/TEÓRICO
(pensando)
DOMÍNIO METODOLÓGICO
(fazendo)FENÔMENO DE
INTERSSE: estudo da
luz e visãoTEMAS/CONTEÚDOS:Luz
CONCEITOS:Fenômenos Ópticos, visão,
MATERIAIS: prego, lata, papel cartão preto,tecido
escuro, cola,tesoura , fita adesiva., cartolina branca.
SITUAÇÃO-PROBLEMA/EVENTO: com
material alternativo e de baixo custo
construir um aparato para estudo de raios
de luz e visão.
ELEMENTOS INTERATIVOS: câmara escuraII. PREDIÇÕES DO PROFESSOR:
a- Sobre as repostas dos alunos: 1.é um lata com um
furo.2. Parece uma câmara fotográfica antiga.
b- Sobre o procedimento: alunos terão dificuldade
em construir o aparato.
RESULTADOS CONHECIDOS:
a- Teórico (literatura): independência dos raios de luz, luminosidade,visão
a- Sobre a atividade: como a luz participa no processo da visão
CONDIÇÕES NECESSÁRIAS:Construção de
uma câmara escura onde é possível observar a
imagem projetada em seu interior
ASSERÇÕES
a- de valor: trabalho em grupo
b- de conhecimento: .interpretar fenômenosrelacionados com à luz e o processo de visão.
QUESTÃO-FOCO: Como é possível
enxergar uma imagem invertida, no
interior da lata?
CATEGORIZAÇÃO:
a- Quanto ao Modo: interativo
b- Quanto ao Tipo: qualitativo
REGISTROS E REPRESENTAÇÕES: interpretar
fenômenos relacionados com a luz e o processo de visão
e comentar o observado.
ROTEIRO DE PROCEDIMENTOS: através do orificio na lata
observar a imagem que se forma no seu fundo.
VALIDAÇÃO DO MODELO: visão de objetos
POSSÍVEIS EXPANSÕES DO FENÔMENO DE
INTERESSE: câmara fotográfica, lentes.
VARIÁVEIS: visão e luz
DIAGRAMA ADI (Atividades Demonstrativo–Interativas)
PLANEJAMENTO DO PROFESSOR
I. OBSERVAÇÕES DO ALUNO(pré-teste e pós-teste):
1.O que você acha que é o experimento?
2.Ele pode ser importante para compreensão de fenômenos
do dia-a-dia?
3.Como você acha que ele funciona?
4.Você já ouviu falar de raios de luz? Sabe explicar o que é
e dar exemplos?
interações
Mapa Conceitual
Apêndice 7
Diagrama ADI sobre o experimento – Arco Íris Portátil
DOMÍNIO CONCEITUAL/TEÓRICO
(pensando)
DOMÍNIO METODOLÓGICO
(fazendo)FENÔMENO DE
INTERSSE: estudo da
luz e visãoTEMAS/CONTEÚDOS:Cores
CONCEITOS:Fenômenos Ópticos, cores,
espectro solar
MATERIAIS: espelho , água , bacia, um dia
ensolarado.
SITUAÇÃO-PROBLEMA/EVENTO: com
material alternativo e de baixo custo
construir um aparato para estudo do
espectro luminoso.
ELEMENTOS INTERATIVOS: espelho , água e baciaII. PREDIÇÕES DO PROFESSOR:
a- Sobre as repostas dos alunos: 1.é um banho no
espelho 2. Não faço idéia. 3. Um experimento ,
b- Sobre o procedimento: terão dificuldade de
concentração pois será ao ar livre.
RESULTADOS CONHECIDOS:
a- Teórico (literatura): independência dos raios de luz, luminosidade,visão, frequência das cores.
a- Sobre a atividade: como a luz participa no processo de formação do arco íris, e é possível verificar o espectro.
CONDIÇÕES NECESSÁRIAS:Um dia
ensolarado,
ASSERÇÕES
a- de valor: trabalho em grupo
b- de conhecimento: .interpretar o fenômeno doespectro luminoso, verificar as cores do arco íris, ecomo ele se forma.
QUESTÃO-FOCO: É possível verificar
o espectro da luz visível em uma parede
branca?
CATEGORIZAÇÃO:
a- Quanto ao Modo: interativo
b- Quanto ao Tipo: qualitativo
REGISTROS E REPRESENTAÇÕES: interpretar
fenômenos relacionados com a luz e o processo de
formação do arco-íris e suas cores.
ROTEIRO DE PROCEDIMENTOS: através do experimento
verificar a formação do arco-íris na parede.
VALIDAÇÃO DO MODELO: arco íris portátil
POSSÍVEIS EXPANSÕES DO FENÔMENO DE
INTERESSE: câmara fotográfica, lentes.
VARIÁVEIS: visão e luz
DIAGRAMA ADI (Atividades Demonstrativo–Interativas)
PLANEJAMENTO DO PROFESSOR
I. OBSERVAÇÕES DO ALUNO(pré-teste e pós-teste):
1.O que você acha que é o experimento?
2.Ele pode ser importante para compreensão de fenômenos
do dia-a-dia?
3.Como você acha que ele funciona?
4.Você já viu o arco íris? Sabe explicar como ele se
forma?
interações
Mapa Conceitual
Apêndice 8
Diagrama ADI do experimento – Disco de Newton
DOMÍNIO CONCEITUAL/TEÓRICO
(pensando)
DOMÍNIO METODOLÓGICO
(fazendo)FENÔMENO DE
INTERSSE: composição
das coresTEMAS/CONTEÚDOS:Composição das
cores
CONCEITOS:Luz Vísivel, cores.
MATERIAIS: círculo de cartolina colorido com as
cores do espectro solar, lápis.
SITUAÇÃO-PROBLEMA/EVENTO: com
material alternativo e de baixo custo
construir um aparato para estudo do
espectro luminoso.
ELEMENTOS INTERATIVOS: papel, lápis de cor,
régua,compasso, tesoura,lápis.
II. PREDIÇÕES DO PROFESSOR:
a- Sobre as repostas dos alunos: 1.é um
experimento 2. Não faço idéia.
b- Sobre o procedimento: terão
dificuldade em dividir o círculo.
RESULTADOS CONHECIDOS:
a- Teórico (literatura): Luz branca composta por várias cores.Recompor a luz branca, através da soma das cores.
a- Sobre a atividade: O disco de Newton ao ser girado vemos a cor branca que é uma superposição de cores.
CONDIÇÕES NECESSÁRIAS: Círculos de
cartolina de aproximadamente 15 cm de
diâmetro, dividir em sete partes e colorir cada
uma com com as cores do arco íris .Colocar
na ponta do lápis e girá-lo rapidamente.
ASSERÇÕES
a- de valor: trabalho em grupo
b- de conhecimento: .compreender o mecanismodas formação de cores.
QUESTÃO-FOCO: Porque quando
giramos o disco colorido ele fica de cor
branca?
CATEGORIZAÇÃO:
a- Quanto ao Modo: interativo
b- Quanto ao Tipo: qualitativo
REGISTROS E REPRESENTAÇÕES: observar ao girar o
círculo na ponta do lápis.
ROTEIRO DE PROCEDIMENTOS: através do experimento
verificar a formação da cor branca.
VALIDAÇÃO DO MODELO: formação da cor branca
POSSÍVEIS EXPANSÕES DO FENÔMENO DE
INTERESSE: movimentos, circunferência.
VARIÁVEIS: as cores no papel
DIAGRAMA ADI (Atividades Demonstrativo–Interativas)
PLANEJAMENTO DO PROFESSOR
I. OBSERVAÇÕES DO ALUNO(pré-teste e pós-teste):
1.O que você acha que é o experimento?
2.Ele pode ser importante para compreensão de fenômenos do
dia-a-dia?
3.Como você acha que ele funciona?
4. Sabe explicar como as cores se formam?
interações
Mapa Conceitual
