OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE

Artigos

Versão Online ISBN 978-85-8015-080-3Cadernos PDE

I

Secretária de Estado da Educação-SEED

Superintendência da Educação-SUED Diretoria de Políticas e Tecnologias Educacional-DPPE

Programa de Desenvolvimento Educacional-PDE

PRÁTICA INVESTIGATIVA DE ENSINO DE FÍSICA UTILIZANDO O

EXPERIMENTO LOOPING COMO RECURSO DIDÁTICO

Autora: Inês Aparecida Vicente1.

Orientadora: Polonia Altoé Fusinato2.

Resumo:

O referido projeto desenvolvido no Colégio Estadual Parigot de Souza- Ensino Médio no município de Mandaguaçu surgiu das observações feitas em sala de aula com os alunos do primeiro ano do Ensino Médio. A vivência cotidiana em sala de aula nos permitiu constatar a falta de interesse da maioria dos alunos, pela disciplina de Física e as dificuldades de aprendizagem. Pretende-se por deste inserir os conceitos de Energia, Energia cinética, Energia Potencial Gravitacional, Energia Mecânica, a força atrito, as Leis de Newton que estão presentes na Dinâmica Newtoniana e isto possa contribuir para amenizar as inúmeras lacunas observadas no ensino dessa Ciência, hoje mais que nunca, intensamente presente no cotidiano de cada aprendiz. Conclui-se que os resultados alcançados com a aplicação do projeto proposto foram observados e vivenciados no decorrer do desenvolvimento das atividades de Física em sala de aula, os alunos foram capazes de debater e discutir conceitos físicos presentes em textos científicos, investigar e construir o experimento looping e compreender a ligação entre os conceitos presentes na Dinâmica Newtoniana, aprimorar seus conhecimentos em informática utilizando o Simulador da USP e realizar varias situações de medidas para altura e raio do looping virtual, confeccionando tirinhas criativas para expressar os conceitos de Energia Cinética, Potencial Gravitacional, Conservação de Energia, Leis de Newton presentes no cotidiano e fazer comparação de forças. O recurso de ensino pautado na prática investigativa e relacionando com o cotidiano dos alunos incentiva-os a participarem das atividades propostas proporcionando uma maior aprendizagem.

Palavra Chave: Ensino de Física; Investigação; Experimentação; Recurso

Didático; Metodologia.

1 Professora de Física – Ensino Médio- Colégio Estadual Parigot de Souza- EFMP-

Mandaguaçu. Licenciada em Física. Integrante do Programa de Desenvolvimento educacional do Estado do Paraná (PDE-2014). 2Trabalho orientado pela Profª. Dra. Polônia Altoé Fusinato - UEM (Universidade Estadual de

Maringá) – Paraná no PDE (Programa de Desenvolvimento Educacional) da Secretaria de Estado da Educação do Paraná.

1. INTRODUÇÃO

Propomos a realização de um projeto com ações que conte com a

participação e interação dos alunos, com uma metodologia voltada para a

investigação na prática de experimentos, o tema proposto para o trabalho foi

“Prática investigativa, proposta de ensino utilizando o experimento looping

como recurso de ensino para a Dinâmica Newtoniana”. Sendo direcionado

para o primeiro ano G do Ensino Médio do período da tarde do colégio

Estadual Parigot de Souza – Mandaguaçu, Núcleo Regional de Maringá,

Estado do Paraná.

A proposta deste trabalho teve como objetivo investigar a construção de

atividades experimentais investigativas no ensino da Dinâmica Newtoniana

abordando os conceitos de Energia, Mecânica, Energia Cinética, Energia

Potencial Gravitacional, Atrito e as Leis de Newton. Elaboraram-se

experimentos por meio dos quais se desenvolveu ações que possibilitassem

despertar o envolvimento e interesse dos aprendizes pela Física.

Contextualizaram-se os conceitos sobre esses temas com o objetivo de

verificar a viabilidade da experimentação de forma investigativa como meio de

aprendizagem e ainda oportunizar a criatividade dos alunos, na construção de

seus próprios experimentos.

Nossa experiência docente aponta várias formas de interferir na

presente realidade escolar no ensino da Física e assim buscou-se neste

trabalho a investigação das teorias físicas, procurando despertar nos

aprendizes a curiosidade e o interesse pelos fenômenos físicos que estão

presentes no seu cotidiano e que são ensinados e abordados em sala de aula.

No presente trabalho mostra-se o resultado de ações sobre temas da

Dinâmica Newtoniana como recursos pedagógicos de investigação e prática

escolar, possíveis de serem utilizados em escolas onde a estrutura de

laboratório de Física possui carência estrutural, e que pode despertar o

interesse e o envolvimento do aluno pelo ensino de Física.

2. Utilizando do Método investigativo nas aulas de Física

A qualificação individual tornou-se obrigatória, além de uma postura

participativa, comunicativa e criativa para inserir-se na sociedade do século

XXI. As mesmas transformações que estão alterando a sociedade atual estão

interferindo na Educação de modo particular nas relacionadas às áreas das

Ciências da Natureza e Matemática. Estas chegam tímidas nas escolas,

exigindo adaptações aos currículos para que contemplem as questões da

natureza, inserindo uma nova maneira de expor os conteúdos para que os

estudantes possam conhecer e utilizar os conceitos apresentados em sala de

aula.

Essas mudanças atingiram a realidade da escola de maneira consciente,

por meio de propostas diversas para estimular o debate sobre a necessidade

de construir um espaço para inserir no contexto educacional o novo modelo de

sociedade como relata Monteiro (2005).

No Brasil atitudes foram tomadas na perspectiva de adequar-se a educação ao novo modelo de sociedade. A Lei de Diretrizes e Bases e os Parâmetros Curriculares Nacionais são as bases mais abrangentes em termos de políticas públicas para a educação. A formação de professores de Ciências tem sido exaustivamente debatida e repensada (Brasil, 1996, p.2).

Nos Parâmetros Curriculares Nacionais as ciências naturais recebem

especial atenção, ressaltando o seu debate tanto no Ensino Fundamental como

também no Ensino Médio, proporcionando aos estudantes uma compreensão

do meio em que os cerca, estimulando a ligação entre o conhecimento

cientifico que é refletido em sala de aula com o cotidiano que os cercam.

O processo de ensino e aprendizagem vem sendo discutido ao longo de

nossa história por vários pesquisadores como Gasparin (2003), que afirma a

importância de inserir o aluno como elemento ativo na construção de seu

conhecimento ou aprendizagem.

O processo pedagógico deve possibilitar aos educandos, através do processo de abstração, a compreensão da essência dos conteúdos a serem estudados, a fim de que sejam estabelecidas as ligações internas específicas desses conteúdos com a realidade global, com a totalidade da prática social e histórica. Este é o caminho por meio do qual os educandos passam do conhecimento empírico ao conhecimento teórico – cientifico, desvelando os elementos essenciais da prática imediata do conteúdo e situando-o no contexto da totalidade social. (GASPARIN, 2003, p.7)

A inserção do aluno no ensino e aprendizagem proporciona uma

participação mais expressiva do mesmo no processo educacional. No

contexto, temos a possibilidade de inserir a Ciência na temática social em sala

de aula utilizando o experimento didático como recurso de ensino. Com o

auxilio da prática investigativa, desafiamos o aprendiz a participar do processo

de investigação que envolve o experimento partindo do senso comum para o

cientifico fazendo a ligação dos conteúdos estudados em sala de aula, com a

sua vida cotidiana.

Pesquisas realizadas sobre o processo de ensino e aprendizagem

destacam o papel das atividades experimentais como forma de motivar os

alunos para o ensino da Física. Sabe-se que somente a utilização de

experimentos sem a análise e discussão dos conceitos físicos presentes na

experimentação, são insuficientes para a efetivação do ensino-aprendizagem.

Assim a metodologia utilizada pelo professor fará toda a diferença para a

assimilação do conteúdo pelo aprendiz, pois é por meio dela que o aluno

passará do conhecimento empírico para o teórico cientifico.

De acordo com Monteiro pesquisas no campo da educação básica nos

mostram que as atividades experimentais têm sido muito pouco utilizadas como

recursos de ensino de Ciências nas escolas brasileiras, tanto no Ensino

Fundamental como no Ensino Médio. Por outro lado, outras pesquisas mostram

que os professores que realizam experimentos ou atividades experimentais

contribuem para fixar os conceitos físicos como afirma Monteiro (2005).

Na concepção dos professores brasileiros, vários seriam os benefícios obtidos com os experimentos nas aulas de ciências, dentre eles, citaram: melhoria a aprendizagem dos conteúdos (GALIZZI e Outros 2001); aumentaria a aprendizagem dos alunos (GIORDAN, 1999); comprovaria teorias; facilitaria a compreensão dos conteúdos, despertaria a curiosidade dos alunos (ARRUDA & LABURÚ, 1998). (p.3).

Sabe-se ainda que no campo da aprendizagem que utilizam a atividade

experimental como recurso, não atingiram os objetivos esperados. Isto se

deve ao fato da atividade experimental estar relacionada à repetição e a

comprovação de teorias provadas, não acrescentando nada de novo como:

análise e discussões dos conceitos e fenômenos de Ciência em estudo,

procedimentos e resultados obtidos que oportunize ao estudante construir seu

próprio conhecimento.

Neste contexto surge a necessidade de uma mudança na postura do

professor em relação à utilização de atividades experimentais, oportunizando a

participação dos estudantes, que deixam de ser meros expectadores para

tornarem-se parte do processo investigativo, utilizando o experimento como

recurso de ensino. Nesse sentido corrobora Monteiro (2005) ao descrever

depoimento de vários estudiosos, como segue:

Para Terrazan (2000), o uso do experimento didático deverá oportunizar ao estudante a abandonar sua postura passiva frente à aprendizagem. Para isso, faz-se necessário permitir ao mesmo expor ideias sobre o aparato experimental, como também inquiri-lo acerca de soluções problemas. Campanário (2000) por sua vez, menciona que o experimento didático possibilita que se resgate o contexto da produção das ideias. Ou seja, neste contexto temos um espaço de investigação e especulação cognitiva. Villani e Nascimento (2003), por exemplo, analisam a argumentação de estudantes do Ensino Médio durante realização de atividades em laboratório didático, visando compreenderem a influencia dos dados empíricos na aprendizagem. Constataram que a atividade influencia diretamente na argumentação dos estudantes, principalmente quando estes contrapõem com dados resgatados do cotidiano. (MONTEIRO, p.4 e 5,2005).

Para trabalhar com experimentos didáticos Monteiro (2005) ainda

apresenta Gil Pérez e Valdés Castro (1996) com algumas alternativas para á

pratica investigativa.

[...] Apresentar aos estudantes situações abertas e com um nível de dificuldade adequado; favorecer a reflexão acerca da relevância de situações do cotidiano, inclusive das possíveis implicações com Ciência, Tecnologia e Sociedade; potencializar análises qualitativas dos próprios experimentos; colocar-se a emissão de hipóteses como atividade central da investigação cientifica; possibilitar a analise de resultados [...] (MONTEIRO, p.5,2005).

Além das sugestões mencionadas por Gil e Valdés, um fato importante

em um experimento didático é trabalhar as causas do erro que muitas vezes

não é investigado nem comentado pelo professor. O professor perde uma

oportunidade importante no processo de aprendizagem, passando a ideia de

que o resultado é o que tem relevância em uma atividade experimental. O

laboratório didático possibilita ao estudante reflexões dos conceitos que estão

envolvidos no experimento e também proporciona uma exploração por parte do

estudante sobre o experimento como um todo.

Partindo do pressuposto de que o experimento desperta a curiosidade

dos estudantes, o domínio e a segurança que o professor tem do conteúdo

torna-se essencial para executá-la bem, utilizando as estratégias e ações

metodológicas da pratica experimental. Outro aspecto norteador é a

investigação da atividade experimental que proporciona ao estudante a

observação da problematização com o contexto do cotidiano em que estão

inseridos.

3. Pratica de investigação científica

A presença de vários fatores interfere na pratica investigativa e muitas

vezes contrapõem-se aos conhecimentos transmitidos em sala de aula. Tais

fatores referem-se ao senso comum e ao método utilizado, ao discurso e

conteúdo, a epistemologia e a metodologia, ao discurso de sala de aula e a

aprendizagem significativa. Além da existência de criticas e objeção a pratica

didática investigativa feita pela literatura de educação científica. Laburú

(2003),faz um comentário apoiado em dois pesquisadores sobre a visão da

pratica cientifica experimental sobre o ponto de vista da educação científica:

[...] O primeiro autor, tal visão está firmada na imagem do método baconiano (Kirschener 1992: 274), em que as atividades práticas são conhecidas como processos quase mecânicos, divididos em etapas, que se iniciam pela observação e experimentação, seguidos por um padrão de generalização indutivo de procura e identificação de regularidades, conduzindo á formulação de hipóteses (afirmações e leis cientificas gerais), passando por uma atenta verificação submetida a provas e contraprovas, levando finalmente, em cada verificação bem sucedida, á descoberta de um conhecimento objetivo. [...]. (LABURÚ, p. 235,2003).

Este posicionamento tem origem epistemológica indutivista, do ponto de

vista epistemológico a ação pedagógica por investigação baseia-se na

ilustração e foi um movimento gerado na década de 60, conhecido por

questionamento-descoberta e faz-se presente atualmente nas escolas.

O segundo citado por Laburú (2003) é Millar (1987), contrapõe-se a ideia

defendida pelo indutivismo.

[...] Millar (1987), questiona o propalado uso escolar do teste experimental de hipóteses (p.112). Chega a afirmar que os experimentos escolares não podem ser usados de maneira hipotético-dedutiva (p.113), argumentando o seguinte: “assim como”, os dados experimentais são equívocos e suas implicações passam por profundos debates dentro da comunidade cientifica e um ‘fato’ somente é aceito como tal após um prolongado processo de negociação, os experimentos escolares, da mesma forma, não são suficientes para delinear com clareza e decisão, qualquer teste real de hipótese. (LABURÚ, p.235,2003).

Na pratica investigativa em sala de aula consideramos apontamentos

teóricos importantes realizados por Laburú (2003), como a questão do método

científico no laboratório didático; a questão dos fundamentos epistemológicos e

o de laboratório que está atrelado ao processo discursivo e de aprendizagem

significativa. O autor reforça a proposta com o auxilio de Gil e colaboradores

que afirmam: “A metodologia de investigação, toma como principio a

concepção de Bachelard de que todo conhecimento é a resposta a um

problema” (Laburú, p. 233,2003).

Para os autores Gil e colaboradores, a resolução de problemas com

utilização de fórmulas, repetidos cálculos, a execução de exercícios

semelhantes não transmite ao estudante a aquisição de novos conhecimentos.

Destacam ainda que quando um estudante utiliza-se do método cientifico para

resolver uma atividade, ele é orientado por uma reflexão analítica intensa

chegando à resposta do problema proposto com menos riscos de fracassos,

fato este que estimula o estudante a ter novas atitudes metodológicas. O

trabalho em sala de aula com a metodologia científica torna a aprendizagem

efetiva, quando considera os seguintes aspectos fundamentais que são

apontados por Gil e colaboradores e destacados por Laburú (2003).

I)Iniciar um estudo qualitativo da situação, tentando definir e delimitar, de maneira precisa, o problema etc.. II)Emitir hipóteses fundamentadas sobre os fatores que podem depender a magnitude buscada e sobre a forma dessa dependência, imaginando, em particular, os seus casos limites. III)Elaborar e explicar possíveis estratégias de resolução, buscando distintas vias de resolução para possibilitar o contraste dos resultados obtidos e mostrar a coerência do corpo de conhecimentos que se dispõe. IV) Realizar a resolução verbalizando, ao máximo, evitando operações automáticas, carentes de significado. V) Analisar

cuidadosamente os resultados á luz das hipóteses formuladas e, em particular, dos casos limites considerados. (opus.: 134 b) (LABURÚ,p. 233,2003).

Frente a estas considerações, nossa proposta de trabalho teve como

objetivo investigar a construção de atividades experimentais investigativas no

ensino da Dinâmica Newtoniana e elaborar experimentos por meio dos quais

possam ser desenvolvidas ações que despertem o interesse dos aprendizes

pela Física, bem como contextualizar os conceitos físicos, verificar a

viabilidade da experimentação de forma investigativa como meio de

aprendizagem e ainda oportunizar a criatividade dos alunos, na construção de

seus experimentos.

Nossa experiência docente aponta várias formas de interferir na

presente realidade escolar do ensino da Física, como forma de despertar nos

aprendizes a curiosidade e o interesse pelos fenômenos físicos presentes no

seu cotidiano e que são abordados em sala de aula. O tema proposto foi a

prática investigativa utilizando o experimento looping como recurso de ensino

para trabalhar a Dinâmica Newtoniana com alunos da primeira série do Ensino

Médio de uma escola pública do Noroeste do Paraná.

3 . Procedimentos Metodológicos

As atividades foram desenvolvidas com alunos da primeira série do

Ensino Médio na disciplina de Física, turma G período vespertino do Colégio

Estadual Parigot de Souza-Ensino Fundamental, Médio e Profissional, na

cidade de Mandaguaçu, Estado do Paraná, Núcleo Regional de Ensino de

Maringá. Elencamos as ações desenvolvidas em uma sequencia didática que

buscou promover uma investigação dos fenômenos físicos envolvidos em

várias atividades principalmente no experimento looping, buscando despertar

no aluno o interesse por ações que promovam uma interação socioeducativa e

a oportunidade de desenvolver sua criatividade. Para isso foi elaborada uma

investigação sobre aprendizagem de Física, utilizando atividades experimentais

como recursos de ensino.

Inicialmente escolheu-se um texto para leitura, que desencadeasse

discussões e debates conceituais para propiciar ao aprendiz a oportunidade de

aprender sobre os conceitos físicos envolvidos na investigação do experimento

looping e realizar práticas descritas nas leituras realizadas. Trata-se de um

texto de Alessandro Aquino Bucussi, no qual o autor apresenta o conceito de

Energia em seus aspectos materiais e culturais. Ao longo da leitura os alunos

vão sendo questionados sobre o texto com o objetivo de aprofundar os seus

conhecimentos sobre o conceito de Energia.

Posteriormente orientamos os alunos a construírem um experimento

looping investigando cada passo de sua elaboração. Primeiramente

apresentamos um texto informativo sobre as origens do looping e uma

explicação de como funciona. Os alunos foram incentivados a realizar cálculos

para determinar o Hmin (a altura mínima do plano inclinado) para que a bola de

bilhar consiga descrever toda a trajetória circular e realizar o looping.

Posteriormente calculou-se a energia cinética e potencial gravitacional em

diferentes pontos da trajetória da bola, no “looping” e finalmente, verificar

experimentalmente a Lei da Conservação da Energia Mecânica.

Foi utilizado o simulador da USP como um recurso didático para a

memorização e compreensão dos conteúdos que estávamos estudando. Por

meio deste recurso, os alunos foram capazes de interpretar o fenômeno e de

identificar a influência da velocidade de deslocamento e a presença da força e

aceleração centrípeta, além de visualizar a interferência da altura na formação

do looping e ainda realizar comparações por meio do experimento à existência

de uma velocidade mínima e a velocidade das bolas com diferentes massas.

A participação nas atividades realizadas, motivou os alunos a construir seu

próprio looping utilizando para isso, material de baixo custo divididos em

equipes de 5 membros, recebendo da professora, orientações de procedimento

de como deveria medir e cortar a mangueira; a retirar o atrito dentro da

mangueira introduzindo com a ajuda de um arame fino, estopa de lã embebida

em um pouquinho de gasolina. Percorreu-se as equipes para sanar as

possíveis duvidas, auxiliando-os como encontrar o tamanho do raio para

construírem o looping e também investigar qual altura seria a mais correta para

que a bolinha realizasse o looping sem dificuldades. Os alunos manifestaram

surpresa ao constatarem por meio de cálculos, o ponto no plano inclinado para

soltar a bola, de modos que ela consiga fazer o looping, pois acreditavam que

qualquer raio ou altura teria o mesmo efeito. Cada equipe fez o seu suporte

como acharam melhor sem a interferência da professora, relatando as

dificuldades encontradas. Uma das equipes relatou que pediu para uma

metalúrgica fazer o experimento looping, mas o funcionário ficou confuso com

as medidas e não quis ariscar a fazer e que no final a própria equipe planejou e

construiu o equipamento sem muitas dificuldades.

Em relação à construção do looping, houve manifestação de todas as

equipes em relação à elaboração deste experimento e assim se expressaram:

“depois de descobrir o segredo tudo fica muito fácil”. Referem-se aos

procedimentos e cuidados na construção do looping para que funcione

experimentalmente com eficácia. A professora pesquisadora fez algumas

perguntas tais como: houve a presença da energia na experimentação? Se

houve, qual? Quais as mediadas da altura e raio dos looping de cada equipe?

Elas interferem no deslocamento da bola? E a massa da bola interfere na

formação do looping? Depois do looping feito relate a sua opinião sobre o

experimento, foi valido ou não?

Figura 1: looping da equipe I Figura 2: Looping da equipe II Figura 3: Looping da equipe III.

Na sequência de procedimentos exploraram-se os conceitos de colisões

por meio de tirinhas, apresentando essa tirinha na TV em pendrive, como o

mostrado na figura 4 abaixo.

Figura 4: Tirinhas mostrando colisões de veículos. Acesso em 19/09/14 por http://www.cbpf.br/~caruso/tirinha.

Os alunos fora orientados a observarem com atenção e analisar o contexto

físico empregado na tirinha. Após um tempo, o professor pede que cada aluno

exponha suas observações sobre o que viram em voz alta. As ideais expostas,

foram discutidas e o professor foi direcionando o debate de uma forma

participativa e produtiva, podendo-se observar um clima harmonioso entre os

alunos durante as discussões. Estes foram questionados da seguinte forma. O

que vocês observaram? Como podemos perceber os conceitos de colisões na

tirinha? Será que o carro da frente estava parado ou em movimento no

momento da colisão? Se o carro estivesse parado a batida seria mais leve?

Você já bateu em alguém? Se sim, qual foi à reação? Explique?

Com base nesta atividade, sugeriu-se aos alunos a construção de suas

próprias tirinhas, utilizando os conceitos Físicos apreendidos nas atividades

anteriores relacionados ao assunto colisões, presente na Mecânica

Newtoniana.

Ainda foi demostrado um experimento simples exemplificando as colisões

que acontecem no nosso dia-a-dia procedendo-se à uma análise comparativa

com as forças que atuam no looping.

Figura 5: Experimento simples elaborado pelos alunos para explorar colisões.

Fonte: ARTUSO, Alysson Ramos; WRUBLEWSKI, Marlon. Física 1. Ensino Médio. 1ª Edição. Curitiba, Pr. Ed. Positivo,2013. Manual do professor p.96.

Na sequencia trabalhou-se os conceitos de conservação da quantidade de

movimento, tomando como exemplo um experimento, como o mostrado na

figura 5. Explicou-se o objetivo do experimento que é visualizar a conservação

da quantidade de movimento por meio de dois corpos lançados em sentidos

opostos. Separou-se a classe em grupos de cinco alunos, distribuindo-se o

material necessário para a elaboração do experimento de cada equipe, ou seja:

tábuas cortadas e devidamente medidas, os pregos, barbantes, elástico e o

objeto a ser lançado. Orientaram-se as equipes sobre a construção do

experimento, procedendo-se a: fixar dois pregos nas extremidades da tábua,

colocando-se o elástico entre eles. Mede-se o meio das duas extremidades

para fixar outro prego e amarrar nele um barbante que deve contornar o

elástico a voltar novamente ao prego. Coloca-se em seguida,

aproximadamente 15 lápis e a tábua sobre eles, e por fim posiciona-se o

projétil que será lançado ao cortar o barbante.

Depois de elaborar o equipamento e realizar a experiência, as equipes

tiveram que relatar para aos demais colegas o que conseguiram observar

enquanto brincavam com o experimento. Um debate foi promovido entre as

equipes utilizando as questões: 1) O que ocorreu com o sistema? 2) O que se

movimenta e com qual intensidade? 3) Substituir o projétil por um corpo de

massa maior ou menor e repetir o experimento. 4) O que se modifica? 5)

Esticar o elástico com trações diferentes, ora puxando-o bastante com o

barbante, ora pouco. No que isso influencia o experimento? 6) Qual a função

do lápis? 7) O experimento tem ligações com o looping? Justifique sua

resposta. Todas as anotações foram feitas pelas equipes e depois recolhidas

como uma forma de avaliação.

Nas aulas finais foram revisados os conteúdos abordados nas várias

atividades realizadas, oportunizando aos alunos rever novamente os conteúdos

que foram discutidos ao longo das aulas. Foram realizadas avaliações

periódicas ao longo de todas as atividades desenvolvidas, com a finalidade de

verificar o conhecimento apreendido pelos alunos, testando a viabilidade do

projeto.

Como recursos didático-pedagógicos foram elaborados textos didáticos de

livros paradidáticos e didáticos, tirinhas que foram impressas e disponibilizadas

para os alunos, experimento looping e um Simulador que realizam

demonstrações de fenômenos físicos presentes em um looping.

4. Análise e Resultados

Os resultados alcançados com a aplicação do projeto proposto foram

observados e vivenciados no decorrer do desenvolvimento das atividades de

Física em sala de aula, conforme o proposto em cada etapa.

Etapa I: Texto – “Energia no Cotidiano”. Nesta primeira atividade um dos

objetivos foi destacar que a leitura e a compreensão de conceitos físicos

Energia e Conservação de Energia, presentes no texto é parte integrante de

nossas vidas, embora nem sempre percebamos. Procedeu-se da seguinte

maneira com ao desenvolver cada atividade:

a) Distribuímos para os alunos um texto sobre: “Energia”;

b) Os alunos realizaram uma leitura e depois anotaram vários conceitos

sobre tipos de Energia; Energia Mecânica: Cinética e Potencial

Gravitacional, que apareciam no texto;

Promovido um debate com a mediação do professor, o aluno da turma

destaca-se ao dizer a seguinte frase “...antes da leitura do texto tinha uma

outra ideia do que fosse Energia, não imaginava que fosse algo que

dependesse de altura, velocidade e até da gravidade para ser classificada...”.

Os alunos em geral, ficaram incomodados com fato de a altura aparecer

associada à Energia.

Conclui-se que com a atividade proposta que os alunos foram capazes de

discutir e debater conceitos físicos envolvidos no texto formando novos

conceitos e despertando neles o interesse por textos científicos. Um exemplo

disso é a percepção do atrito que interfere na conservação da Energia

Mecânica, além do tipo de movimento que o objeto está executado.

Etapa II : Esta atividade teve como objetivo os conceitos físicos envolvidos

na investigação do experimento looping, tais como Energia Cinética, Energia

Potencial Gravitacional, Energia Mecânica, Conservação de Energia.

Inicialmente os alunos receberam um pequeno texto que apresentava uma

breve história sobre o experimento, onde tiveram a oportunidade de realizar

cálculos com as equações que o texto trazia para a comparação do raio e da

altura. Posteriormente os alunos foram orientados a construírem um

experimento looping investigando cada passo de sua elaboração, e investigado

a presença das energias envolvidas no processo.

Uma aluna chamou a atenção pela pergunta no inicio da atividade:

“ professora todas as equipes irão realizar o mesmo experimento? Por quê?”

Explicamos então, que todos farão o mesmo experimento, mas que no final

obterão um equipamentos diferenciados, pois cada equipe é livre para escolher

o material para confeccionar seu looping. E assim foram realizados e cada

equipe obteve um looping diferenciado mostrando bastante criatividade em sua

elaboração. Puderam explorar com seus equipamentos os conceitos físicos

propostos, além de perceberem a ação do atrito que estava presente em todos

os experimentos e que muitas vezes dificultavam o resultado.

Conclui-se que a atividade contribuiu para que os alunos

compreendessem a ligação entre os conceitos da Energia Cinética, Potencial

Gravitacional e Conservação da Energia Mecânica, já estudadas no texto com

a investigação do experimento looping.

Etapa III : Esta atividade teve como objetivo destacar a utilização do

simulador da USP como um recurso didático para a memorização e

compreensão dos conteúdos que estávamos estudando. Como a altura

interferia na formação do looping, além da presença da Energia Cinética e

Potencial Gravitacional, observada pela posição da bola além de realizar

cálculos para conseguir construir um looping funcional.

Assim os alunos tiveram a oportunidade de aprimorar seus conhecimentos

em informática e também de aplicar varias situações (mudança de altura e

variação do raio) que alteravam o resultado final e verificar as Energias de

forma visual mais concreta.

Etapa IV: Nesta atividade, disponibilizamos para os alunos uma tirinha que

representava situações cotidianas de colisões entre veículos.

Figura 6: Tirinha representando colisões entre veículos. Acesso em 19/09/14 pelo http://www.cbpf.br/~caruso/tirinha.

Primeiramente os alunos formaram equipes para juntos investigarem cada

situação. Foram questionadas quais as energias presentes na colisão entre os

carros. Alguns alunos ficaram com duvidas sobre a conservação da energia,

então perguntaram o que levou o carro de trás a arrastar o da frente, se ambos

pareciam ter a mesma massa. Foram então alertados sobre velocidade de

cada veículo e um aluno fez o seguinte comentário “... o carro da frente está

parado esperando abrir o sinal e o de trás não freia. Sua velocidade é que faz o

carro da frente andar, lembrando o que estudamos nas leis de Newton,

Inercia”... Com base nesta atividade, sugerimos aos alunos a construção de

suas próprias tirinhas, utilizando os conhecimentos adquiridos no

desenvolvimento das atividades anteriores. Apresentam-se a seguir as tirinhas

elaboradas pelas três equipes, figuras 7,8 e 9.

Figura 7 : Tirinha equipe I Figura 8: Tirinha equipe II Figura 9 : Tirinha equipe III

Observou-se que as tirinhas confeccionadas pelas equipes, ficaram

criativas, expressando claramente os conceitos de Energia Cinética e Potencial

Gravitacional, conservação de Energia, Leis de Newton presentes no cotidiano

de cada aluno.

Etapa V : Nesta atividade foi desenvolvida juntamente com os alunos um

equipamento simples de forma a representar experimentalmente as colisões

que se verificam diariamente na vida cotidiana, procedendo-se a uma análise

comparativa com as forças que atuam no looping. As comparações foram

realizadas pelas equipes de alunos, por meio de anotações e observações das

forças presentes no experimento looping, destacando-se a Energia Potencial

Elástica, destacando-se que a energia potencial nessa experiência originou-se

da força elástica, por isso denominada de Energia Potencial Elástica. Discutiu-

se que energia Potencial é energia de posição e diferencia-se da potencial

gravitacional pela presença de forças diferentes, ou seja: força peso na

gravitacional e força elástica neste final.

Energia Potencial, Energia Cinética, Conservação de Energia e as Leis de

Newton.

Consequentemente, esta pratica possibilitou aos alunos comparar as forças

presentes nos dois experimentos.

Nas últimas aulas foram revisados os conteúdos abordados nas várias

atividades realizadas, como a Conservação de Energia, formas de Energias,

Energia Cinética, Energia Potencial, Energia Mecânica e as Leis de Newton

oportunizando aos alunos rever novamente, os conteúdos que foram discutidos

ao longo das aulas, além das avaliações periódicas feitas durante todas as

atividades desenvolvidas, com a finalidade de verificar o conhecimento

apreendido pelos alunos, testando a viabilidade do projeto.

5. Considerações Finais

No início do projeto foi muito difícil, pois estávamos voltando de um

período de greve bastante confuso com os conteúdos atrasados e os alunos

estavam perdidos e desmotivados.

Para a solução deste desafio o debate e o dialogo foram

importantíssimos, o comprometimento de entrega de atividades avaliativas,

obteve um avanço significativo.

Com o desenvolvimento do projeto, a aproximação do aluno e professor

proporcionou um ambiente de tranquilidade e de aprendizagem para todos. A

cada atividade aumentava nos alunos a curiosidade de saber qual desafio eles

teriam que superar. Um fato que chamou atenção é que muitas das atividades

foram realizadas em contra turno e todos os alunos compareceram,

destacando-se um detalhe, a chamada não era realizada neste período.

No que diz respeito á aprendizagem dos conteúdos, mesmo com certo

grau de dificuldades, os alunos demostraram um avanço de seu conhecimento,

isto em relação às turmas da manhã ditas mais avançadas, mas não somente

no conhecimento, mas também no comportamento e o sucesso do projeto

ficou comprovado pelas avaliações e nos debates que foram promovidos ao

longo do projeto e nos experimentos construídos e investigados pelos alunos.

Os conteúdos do Principio da Conservação de Energia foram percebidos

e identificados na vivencia do aluno que a todo o momento fazia a relação

entre a prática cotidiana a qual estava inserido.

Esperamos que o projeto seja uma possibilidade de inovação, como

afirma a professora MARIA LUCIANA SOCZEK ao participar do GTR- 2015,

na atividade seis Fórum:

“Trabalhar a teoria, concomitantemente com a prática, vem agregar e muito o conhecimento do nosso aluno, uma vez que somente falar dos conceitos sem algo plausível (concreto) torna o conteúdo desmotivador e o aluno apático ás aulas de Física.”( GTR- 2015).

Contudo, enfrentado vários desafios o projeto veio a colaborar para a

função motivadora do aprendiz, que por meio dele saiu do seu comodismo e

passou a desempenhar o papel de protagonista investigando e construindo o

seu conhecimento.

6. Referencias

ARTUSO, Alysson Ramos; WRUBLEWSKI, Marlon. Física 1. Ensino Médio. 1ª

Edição. Curitiba, Pr. Ed. Positivo, 2013. Manual do professor p.96.

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http://www.if.ufrgs.br/tapf/v17n3_Bucussi.pdf, acesso em 27/10/14.

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http://www.labvirt.fe.usp.br/simulacoes/fisica/sim_energia_montanharussa.htm., acesso

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