O ENSINO DA ELETRICIDADE, DESENVOLVIDO ATRAVÉS DE EXPERIÊNCIAS E ELABORAÇÃO DE EXPERIMENTOS CONSTRUÍDOS COM MATERIAL DE

BAIXO CUSTO

Autora: Elisabete Dall Bello1 Orientadora: Celia Kimie Matsuda2

Resumo

O presente trabalho é um projeto de intervenção pedagógica nas 3 as séries do Ensino Médio do Colégio Estadual Humberto de Campos durante o segundo semestre do ano de 2011 que tem como objetivo inserir atividades experimentais confeccionados com material de baixo custo nas as aulas de física como forma de amenizar as dificuldades no ensino-aprendizagem. Inicialmente foi elaborada uma sequência didática de experimentos relacionados com a eletricidade. Em seguida, após explicação teórica do conteúdo pela professora com o auxílio da TV-multimídia, dividiram-se as turmas em grupos, que posteriormente escolheram um dos experimentos sugeridos (Eletroscópio; Circuito elétrico simples; Condutores e isolantes, Resistores e Circuitos Elétricos). Com a divisão realizada, cada grupo buscou desenvolver e construir seu trabalho com auxílio das orientações contidas em livros, revistas, jornais, internet e também nas atividades do seu dia-a-dia. Durante o desenvolvimento da atividade a professora orientou os alunos a questionarem, investigarem e refletirem de forma que os mesmos levantassem hipóteses e chegassem a conclusões que no final do projeto foram apresentadas para a turma. Mesmo com as dificuldades encontradas pelos estudantes, a maioria afirmou que este novo método de abordagem do conteúdo facilitou o entendimento e a fixação do mesmo, e as orientações realizadas pelo professor e disponibilizadas no material de apoio foram fundamentais para a boa execução das práticas.

Palavras-chave: Experimentos; Eletricidade; Baixo-custo; Física.

1 Pós-graduação em ensino de física, Matemática com habilitação em Física, Colégio Estadual Humberto de Campos, bete_bello@hotmail.com 2 Professora Doutora e pesquisadora na UNICENTRO - Grupo de Física Aplicada em Materiais, celia_matsuda@hotmail.com

2

1 Introdução

O professor de física normalmente trabalha em condições bastante

adversas. A rotina, a redução da carga horária, as dificuldades que enfrenta com a

falta ou muitas vezes com equipamentos e materiais estritamente deficitários, a

abrangência e complexidade dos conteúdos de física abordados no ensino médio

além das tentativas frustradas de melhoria no ensino, como é visto no uso dos kit’s

experimentais que limitam os alunos a expectadores das demonstrações realizadas

pelos professores, forçam-no a buscar alternativas que possam mudar esta

realidade.

Sabe-se que a eletricidade é fundamental para a sobrevivência e

desenvolvimento da sociedade, contudo, nem sempre os alunos percebem que os

conceitos físicos estão diretamente relacionados com o funcionamento de alguns

aparelhos como computadores, celulares, fogões, chuveiros, entre outros, e por isso

também se torna um desafio para os professores descobrir formas de demonstrar

aos alunos essa ligação.

Desse modo, o presente trabalho propõe como alternativa didático-

pedagógica: reunir a teoria e a prática paralelamente, por meio do desenvolvimento

de atividades experimentais pelos alunos das 3as Séries do Ensino Médio através de

materiais de baixo custo. Com a orientação e o incentivo do professor o educando é

levado a primeiramente refletir, analisar e formular hipóteses literais para que em

seguida possa prosseguir com a elaboração do experimento de forma a obter um

aprendizado significativo capaz de relacionar e entender situações rotineiras.

2 Fundamentação Teórica

A disciplina de Física é parte integrante do currículo do Ensino Médio e

constitui um papel elementar na formação escolar, uma vez que compreendem

assuntos pertinentes a evolução, transformações e interações que ocorrem no meio

3

em que se vive e que, no entanto segundo Menezes (2005), são apresentados aos

alunos como modelos elaborados e não como coisas da natureza.

Com o modelo econômico do século XX, para Ramos e Rosa (2008) tornam-

se importante a busca dos indivíduos pelo conhecimento atualizado.

Nesse contexto, Nadal (2009) acredita que a escola deve preparar os alunos

para a inserção critica e conscienciosa no mundo do trabalho, pois, sem recursos

culturais, as chances de transformação da realidade econômica praticamente se

anulam.

E para acompanhar essas transformações, muitas vezes a escola deve

mudar seus objetivos conforme afirmam Pamplona, Linhares e Reis (2009).

Mazia (2009) considera a educação científica um fracasso, pois trabalha

com assuntos defasados, de forma tradicional e muitas vezes desvinculados ao

cotidiano das pessoas.

Fernandes (2008) constatou que o ensino de Física é predominantemente

teórico, com aulas expositivas e pouco atrativas aos alunos, onde o professor

trabalha dando extrema importância às fórmulas e aos resultados.

Axt (1991) afirma que o livro texto é o que determina o método de ensino e a

sequência de conteúdo, e para reverter esta tradição é importante a adoção de

novas propostas que integrem a experimentação ao conteúdo.

Por tudo isso, Delizoicov et al. (2007) apud Kruger e Leite (2010) afirmam

que o professor tem sido cada vez mais forçado a repensar suas práticas

pedagógicas, renovando as formas de contextualização para motivar o aluno a ter

interesse pelo estudo, trazendo-o para sala de aula.

É interessante segundo Mazia (2009) rever os recursos pedagógicos que

possam vir a complementar as atuais práticas baseadas unicamente no quadro, no

giz e na oralidade.

Para diversos autores como Borges (2007), Fernandes (2008) e Giani

(2010), a inserção de atividades práticas no currículo da disciplina de Física, no

Ensino Médio, constitui boa estratégia para contemplar este tipo de metodologia de

ensino-aprendizagem.

4

Azevedo et al. (2009) em seu trabalho, também afirma que as “atividades de

laboratório constituem-se numa das mais importantes ferramentas didáticas no

ensino das ciências e, em particular, no ensino da física.”

Em um dos seus trabalhos, Alves e Stachak (2005) obtiveram resultados

satisfatórios em escolas públicas desenvolvendo-se um trabalho no qual consiste na

construção de experimentos de física em sala de aula; desta forma, propõe-se nesse

trabalho o ensino da eletricidade por meio de atividades experimentais com

materiais de baixo custo.

Para Grandini (2008) se os professores incorporassem em suas aulas

atividades práticas, estariam estimulando o desenvolvimento da criatividade,

curiosidade, pensamento crítico dos alunos, além de despertar o interesse dos

mesmos em conhecer e aprender a ciência por meio da própria vivência.

Todavia, cabe ressaltar que devido a pouca carga horária da disciplina de

Física no Ensino Público, as aulas práticas e atividades experimentais quando

incorporadas ao currículo, não são devidamente empregadas, “limitando-se à

observação superficial de fenômenos físicos, não viabilizando a necessária reflexão

e as condições para desenvolver o processo investigativo”, conforme apontam

Pereira e Aguiar (2005).

Nos Parâmetros Curriculares Nacionais (Brasil, 1997) pode-ser ler: “os

desafios para experimentar ampliam-se quando se solicita aos alunos que

construam o experimento”.

Sendo assim, a aula deve ser planejada de forma que promova a interação

social e que estimule os educandos a exporem suas idéias, propor hipóteses,

discuti-las com seus pares e com o professor, envolvendo-os com os conceitos

propostos pela atividade. (MONTEIRO I., MONTEIRO M. e GASPAR, 2007)

Ludovico et al. (2007) afirma que a prática experimental deve ser mais que a

exibição de um fenômeno, ela deve desencadear um processo mental que possibilite

a correlação com conhecimentos prévios e outros assuntos abordados nas aulas de

física.

Nas Diretrizes Curriculares de Física para a Educação Básica (Brasil, 2008),

pode-se ler sobre a importância da atividade experimental para integração entre

5

alunos e professores, onde os experimentos auxiliam no entendimento de conceitos

e contribuem para a reflexão sobre a teoria e a prática.

Conforme Moraes e Mancuso (2004) investir na atividade experimental, não

significa apenas atrair o aluno pela sensação de novidade, mas sim utilizar esse

inesperado para construir um conhecimento mais próximo do aluno.

Nos trabalhos dos autores como Lima (2009), Capeletto (1992) Pena e

Ribeiro Filho (2009) e Mendonça e Januario (2010), observa-se nas escolas que

mesmo não possuindo equipamentos de laboratório ou condições financeiras para

adquiri-los, as aulas práticas podem ser desenvolvidas de forma eficaz, para um

número significativo de tópicos da Física do Ensino Médio, por meio de

experimentos que utilizem materiais alternativos, de valor reduzido, que se

enquadrem nas condições reais da prática de trabalho do professor.

“Mesmo não possuindo equipamentos de laboratório, as escolas públicas

podem proporcionar a prática de Física experimental por meio de itens de fácil

acesso e de construções com materiais de simples manuseio”, conforme afirma Silva

et al (2010).

Observa-se que a inclusão e desenvolvimento de itens e materiais

encontrados no dia a dia nas aulas experimentais de Física são importantes, pois

conforme cita Mazia (2009), em seu trabalho, “o uso de equipamentos só

encontrados nos laboratórios torna o ensino distante da experiência cotidiana do

aluno, o que se constitui numa forma de descontextualização”.

Outra constatação observada diz respeito à simplicidade dos experimentos,

uma vez que os educandos em sua maioria taxam a disciplina de física como de

difícil assimilação dos conteúdos abordados.

Para Valadares (2001) “o professor pode e deve instigar seus alunos a

simplificar os experimentos e protótipos até reduzi-los a um mínimo em termos de

materiais empregados, minimizando custos e maximizando o valor pedagógico de

cada projeto específico”.

6

3 Metodologia

O conteúdo deste artigo foi realizado em sala de aula durante o segundo

semestre do ano de 2011 nas turmas das 3ª séries do Ensino Médio matutino do

Colégio Estadual Humberto de Campos, tendo como assunto: O ensino da

eletricidade, desenvolvido por meio de experimentos construídos com material de

baixo custo, cumprindo desta forma, uma importante etapa do Programa de

Desenvolvimento Educacional - PDE ano 2011, da Secretaria de Estado da

Educação do Paraná em parceria com Universidade Estadual de Guarapuava –

UNICENTRO, que foi a Implementação Pedagógica do estudo desenvolvido durante

os anos 2010 e 2011.

Dentre tantos conteúdos importantes na física, a escolha do estudo da

eletricidade justifica-se pela sua importância na sobrevivência e desenvolvimento da

sociedade e pelas dificuldades dos alunos em relacionarem os conceitos pertinentes

a esse tema com a realidade, por exemplo, no funcionamento de alguns aparelhos

como computadores, celulares, fogões, chuveiros, entre outros.

Assim sendo, a professora explicou aos alunos as etapas desse projeto e

como o mesmo seria desenvolvido durante as aulas. Cientes, deu-se o início ao

ensino teórica do conteúdo por meio do DVD na TV-multimídia, com exemplos,

fórmulas e posterior resolução de exercícios.

Explicado o conteúdo passou-se para prática experimental. As turmas foram

divididas em oito grupos distintos, que após escolha dos experimentos sugeridos

(Eletroscópio; Circuito elétrico simples; Condutores e isolantes, Resistores e

Circuitos Elétricos), foram orientados a desenvolvê-los por meio da pesquisa nos

conteúdos disponibilizados em livros, revistas, jornais, internet, nas atividades do

seu dia-a-dia onde a física está presente, além de um roteiro elaborado e entregue

pelo professor. Os recursos utilizados para dinamizar a apresentação dos trabalhos

ficaram a critério do grupo.

Após a observação do experimento e comprovação prática dos conceitos

teóricos estudados anteriormente, os alunos apresentaram suas conclusões aos

demais grupos e a professora a partir do acompanhamento e desenvolvimento das

7

atividades avaliou o desempenho do grupo durante apresentação, o relatório e a

participação de todos os integrantes.

Além disso, como forma de verificar a opinião dos alunos sobre a proposta

ministrada, aplicou-se aos grupos cinco questões, são elas:

1) Com as orientações entregues e realizadas pelo professor, foi possível a

construção dos experimentos?

2) Quais foram as dificuldades na realização das atividades e na observação

dos fenômenos?

3) Com as aulas práticas, pesquisa e posterior apresentação, o conteúdo

fixou-se melhor?

4) Quais as sugestões para melhorar essa proposta didático-pedagógica?

5) As aulas de física, a partir da atividade experimental, tornaram-se mais

interessantes?

As respostas obtidas e suas respectivas análises serão explanadas a seguir.

4 Apresentação e Análise dos Resultados

Com a aplicação da metodologia sugerida, chegou-se aos seguintes

resultados:

• Durante a construção dos experimentos observou-se que algumas equipes

encontram dificuldades, contudo, após a orientação do professor a maioria

delas foram sanadas;

• A partir da montagem e consequentemente “funcionamento” dos

experimentos, os alunos conseguiram relacionar e compreender o conteúdo

teórico com a prática;

• Não obstante observou – se também um grande e significativo aumento do

interesse dos alunos em buscar o conhecimento do conteúdo referente à sua

atividade experimental;

• Durante a apresentação a maioria dos alunos fez uma boa apresentação,

demonstrando domínio no conteúdo;

8

• Visto a facilidade na dispersão dos alunos, é interessante trabalhar com

turmas menores. Uma alternativa é separar a turma em duas equipes,

levando-as em dias alternados ao laboratório de forma a facilitar o

acompanhamento e orientação do professor;

• É necessário no mínimo um laboratorista para dar suporte ao professor e

alunos durante a confecção dos experimentos;

• Diante da resistência dos alunos em realizar a aquisição dos materiais

mesmo sendo de baixo custo, o incentivo financeiro da escola é fundamental

para o desenvolvimento das atividades práticas.

• Com relação aos relatórios, a maioria estava bem estruturada, explicando

claramente o que vou feito durante o desenvolvimento da atividade proposta.

Com respeito à aplicação do questionário verificou-se que as orientações

realizadas pela professora contribuíram significativamente na qualidade da execução

das atividades experimentais, fixando melhor o conteúdo teórico e tornando as aulas

interessantes. As dificuldades encontradas segundo alguns alunos foi a de encontrar

alguns materiais. Nenhum dos alunos apresentou sugestões, no entanto aprovaram

a nova metodologia aplicada nas aulas de física.

5 Considerações finais

Diante dos resultados obtidos após o término da intervenção pedagógica,

pode-se concluir que as atividades experimentais propostas com materiais de baixo

custo amenizaram as dificuldades no ensino-aprendizagem dos alunos na disciplina

de física com ênfase em eletricidade. Além de dinamizar as aulas proporcionou aos

educandos o entendimento de alguns conceitos físicos encontrados nas atividades

do dia-a-dia.

No entanto acredita-se que seja necessária a criação de materiais didáticos

com mais alternativas de experimentos, principalmente com material de baixo custo,

que haja um incentivo do governo/núcleo ou escola ao educador para recorrem a

9

esse tipo de atividade,bem como investimentos na formação dos mesmos, de forma

que esses profissionais estejam preparados a esse novo processo educativo.

6 Referências Bibliográficas

ALVES, Vagner Camarini; STACHAK, Marilei. A importância de aulas experimentais no processo ensino-aprendizagem em física: “Eletricidade”. In: XVI SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA – SBF, 16, 2005, Rio de Janeiro. Anais...p. 1-4. Disponível em: <http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xvi/cd/resumos/T0219-3.pdf>. Acesso em 03 de novembro de 2011.

AXT, R.; MOREIRA, M. A. Ensino Experimental e a Questão do Equipamento de Baixo Custo. Revista de Ensino de Física, Vol. 13, p. 97-103, 1991. Disponível em: <http://www.4shared.com/get/mov-aJLP/Texto_3_-_O_Ensino_Experimenta.html>. Acesso em 26 de abril de 2011.

AZEVEDO, H. L et al. O Uso do Experimento no Ensino da Física:Tendências a partir do Levantamento dos Artigos em Periódicos da Área no Brasil. VII Enpec - Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, ISSN 21766940, Florianópolis, 2009. Disponível em: <www.foco.fae.ufmg.br/pdfs/1067.pdf>. Acesso em 14 de abril de 2011.

BORGES, J. C. S., ALBINO JUNIOR, A., A Mostra Anual De Física Do Rn: Ciência acessível a todos. Revista Holos, Ano, v.3, p.16 - 25, 2007. Disponível em: <http://www2.ifrn.edu.br/ojs/index.php/HOLOS/article/viewFile/125/113>. Acesso em 13 de abril de 2011.

BRASIL. Ministério da Educação. Diretrizes Curriculares da Educação Básica de Física. Cadernos de Educação Básica. Paraná, 2008.

BRASIL. Secretaria da Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: ciências naturais. Brasília: MEC/SEF, 1997.

CAPELETTO, A. Biologia e Educação ambiental: Roteiros de trabalho. Editora Ática, São Paulo, 1992.

10

FERNANDES, R. J. Atividades Práticas: Possibilidades de Modificações no Ensino de Física. Perquirēre - Revista Eletrônica da Pesquisa, ISSN 1806-6399, Edição 5, Ano 5, 2008. Disponível em: <www.unipam.edu.br/perquirere/file/file/2008_ce/artigo_renato.pdf>. Acesso em 04 de fevereiro de 2011.

GIANI, K. A experimentação no Ensino de Ciências: possibilidades e limites na busca de uma Aprendizagem Significativa. Proposta de ação profissional resultante da Dissertação de Mestrado. 2010. 33f, Brasília, 2010. Disponível em: <http://vsites.unb.br/ppgec/dissertacoes/2010/proposicoes/proposicao%20Kellen%20Giani.pdf>. Acesso em 04 de fevereiro de 2011.

GRANDINI, N. A. Laboratório Didático: Importância e Utilização no Processo Ensino-Aprendizagem. XI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física, Curitiba, 2008. Disponível em: <http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/epef/xi/sys/resumos/T0269-1.pdf>. Acesso em 04 de fevereiro de 2011.

KRUGER, J. G.; LEITE, S. Q. M. O ensino de química no curso técnico integrado PROEJA em metalurgia e materiais (IFES campus Vitória): análise das percepções discentes Ciências & Cognição 2010. Vol 15 (1): 171-186. Disponível em:<http://www.google.com.br/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CBcQFjAA&url=http%3A%2F%2Fcienciasecognicao.tempsite.ws%2Frevista%2Findex.php%2Fcec%2Farticle%2Fview%2F297%2F170&rct=j&q=O%20ensino%20de%20qu%C3%ADmica%20no%20curso%20t%C3%A9cnico%20integrado%20PROEJA%20em%20metalurgia%20e%20materiais%20(IFES%20campus%20Vit%C3%B3ria)%3A%20an%C3%A1lise%20das%20percep%C3%A7%C3%B5es%20&ei=jGSTbL4BsyJ0QGe3vTMBw&usg=AFQjCNGMcRs1sCUOYEnIONhvm0Ry9BUvVA>. Acesso em 07 de abril de 2011.

LIMA, V. M. R. et al. Apresentação e Avaliação de Material de Sustentação e Experimentação em Ensino de Física. Experiências em Ensino de Ciências, V4(1), p.7-22, 2009. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/eenci/artigos/Artigo_ID69/v4_n1_a2009.pdf. Acesso em 22 de março de 2011.

LUDUVICO,L. P. et al ; Atividade Experimental no Ensino de Física: Em Busca da Aprendizagem Significativa. XVI CIC: pesquisa e responsabilidade ambiental, IX ENPOS, 2007. Disponível em: <http://www.ufpel.edu.br/cic/2007/cd/pdf/CE/CE_01391.pdf>. Acesso em 26 de fevereiro de 2011. MAZIA, C. N.; FUSINATO, P. O. Algumas Reflexões Sobre o Ensino de Física e Sobre Algumas Metodologias para a Primeira Série do Ensino Médio. 2009 Disponível em: <http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/pde/arquivos/299-4.pdf?PHPSESSID=2009050408293629>. Acesso em 26 de fevereiro de 2011.

11

MENDONÇA, M. K.; JANUARIO, M. O Uso da Mecatrônica como Ferramenta na Aprendizagem dos Conteúdos de Física. 2010. Disponível em: <http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/pde/arquivos/1875-8.pdf>. Acesso em 26 de fevereiro de 2011.

MENEZES, L. C. A Matéria uma Aventura do Espírito: Fundamentos e Fronteira do Conhecimento Físico. São Paulo: Editora Livraria da Física, vol. 1, 2005.

MORAES, R.; MANCUSO, R. Educação em Ciências – Produção de currículos e formação de professores. Ijuí:UNIJUI, 2004.

MONTEIRO, I. C. C.; MONTEIRO, M. A. A.; GASPAR, A. Atividades Experimentais de Demonstração e o Discurso do Professor no Ensino de Física. IV Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, 2007. Disponível em: <http://www.alexfisica.com.br/ensinodefisica/atividadesexperimentaisgaspar.pdf>. Acesso em 26 de fevereiro de 2011.

NADAL, B. G. A escola e sua função social: uma compreensão à luz do projeto de modernidade. In: FELDMANN, M. G. (Org.). Formação de Professores e Escola na Contemporaneidade. São Paulo: Ed. SENAC, 2009.

PAMPLONA, Maria Helena; LINHARES, Marília Paixão; REIS, Ernesto Macedo. Ensinando Ciências no PROEJA na Perspectiva de Investigação e Interatividade. 2009. Disponível em: <http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xviii/sys/resumos/T0222-1.pdf>. Acesso em 26 de fevereiro de 2011.

PEREIRA, D. R. O.; AGUIAR, O. Ensino de Física no Nível Médio: Tópicos de Física Moderna e Experimentação. Revista Ponto de Vista, Vol. 3, p. 65-81, 2005. Disponível em: <http://www.coluni.ufv.br/revista/docs/volume03/ensinoFisica.pdf>. Acessado em 26/02/2011.

PENA, F. L. A.; RIBEIRO FILHO, A. Obstáculos para o uso da experimentação no ensino de Física: um estudo a partir de relatos de experiências pedagógicas brasileiras publicados em periódicos nacionais da área (1971-2006). Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências,Vol. 9, N° 1, 2009. Disponível em: < http://revistas.if.usp.br/rbpec/article/view/37/33>. Acesso em 26 de fevereiro de 2011.

RAMOS, L. B. C; ROSA, P. R. S. O Ensino de Ciências: Fatores Intrínsecos e Extrínsecos que Limitam a Realização de Atividades Experimentais pelo Professor dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental. Investigações em Ensino de Ciências – V13(3), p.299-331, 2008. Disponível em:

12

<http://www.if.ufrgs.br/ienci/artigos/Artigo_ID197/v13_n3_a2008.pdf>. Acessado em 11/04/2011.

SILVA, et al. Análise e Adequação da Prática Docente de Física Experimental na Região do Mato Grande. HOLOS, Ano 26, Vol. 5, pag. 235-243, 2010. Disponível em:<http://www2.ifrn.edu.br/ojs/index.php/HOLOS/article/viewDownloadInterstitial/576/405>. Acesso em 11 de abril de 2011.

VALADARES, E. C. Propostas de Experimentos de Baixo Custo Centradas no Aluno e na Comunidade. Revista Química Nova na Escola, N° 13, 2001. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc13/v13a08.pdf>. Acesso em 11 de abril de 2011.