Upload
hoangdan
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO PÓS GRADUAÇÃO EM ENSINO DE FÍSICA
MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL ENSINO DE FÍSICA
Daniel Berg de Amorim Lima.
SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA ENSINO DE ALGUNS CONCEITOS DE FÍSICA TÉRMICA PARA ALUNOS DO ENSINO MÉDIO NA
MODALIDADE EJA.
Juazeiro – BA 2015
ii
DANIEL BERG DE AMORIM LIMA
SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA ENSINO DE ALGUNS CONCEITOS DE FÍSICA TÉRMICA PARA ALUNOS DO ENSINO MÉDIO NA
MODALIDADE EJA.
Dissertação de Mestrado apresentada ao
Programa de Pós-Graduação em Ensino de
Física no Curso de Mestrado Profissional de
Ensino de Física (MNPEF), como parte dos
requisitos necessários à obtenção do título de
Mestre em Ensino de Física.
Orientador: Prof. Dr. Aníbal Livramento da Silva
Netto.
Juazeiro – BA 2015
iii
Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Integrado de Biblioteca SIBI/UNIVASF Renato Marques Alves
Lima, Daniel Berg de Amorim.
L732 Sequência didática para ensino de alguns conceitos de física térmica para alunos do ensino médio na modalidade EJA / Daniel Berg de Amorim Lima.--Juazeiro, 2015.
93 f.: il.;29cm.
Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física - MNPEF) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Campus Juazeiro - BA, 2015.
Orientador: Prof. Dr. Aníbal Livramento da Silva Netto.
1. Física Térmica – Ensino Médio (EJA). 2. Física – Didática. 3.Física – atividades práticas I. Título. II. Silva Netto, Aníbal Livramento da. III. Universidade Federal do Vale do São Francisco.
CDD 530
vii
Agradecimentos
Primeiramente, a Deus, a presença dele e o seu infinito amor me foram
indispensáveis durante todos esses anos.
Ao meu pai Adelson e minha mãe Sônia, por estarem sempre ao meu lado me
apoiando, incentivando e, principalmente, me ensinado a depender de Deus e tê-lo
como um refúgio e fortaleza nos momentos de adversidade.
À minha esposa Luci Kelle, pelo companheirismo, amor, compreensão,
amizade, por estar junto comigo nos momentos bons e nos ruins, me fazendo
perseverar.
À minha irmã Jemima por ser minha grande amiga e que sempre me ajudou
quando precisei.
A todos os meus demais familiares, por acreditarem em mim.
Aos meus colegas da pós-graduação por todo o aprendizado e
companheirismo vivido durante todos estes anos.
A todos os professores, em especial, meu professor orientador Dr. Aníbal
Livramento da Silva Netto, por acreditarem em meu potencial e por todo o apoio, não
somente do ponto de vista acadêmico, mas como amigos dentro e fora do ambiente
acadêmico.
À CAPES pelo apoio financeiro por meio da bolsa concedida.
viii
“A sabedoria que vem de Deus é,
primeiramente, pura, depois pacífica,
moderada, tratável, cheia de
misericórdia e de bons frutos, sem
parcialidade, e sem hipocrisia.Ora, o
fruto da justiça semeia-se em paz para
aqueles que promovem a paz.”
(Bíblia Sagrada, Tiago: 3. 17,18)
ix
RESUMO
SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA ENSINO DE ALGUNS CONCEITOS DE FÍSICA
TÉRMICA PARA ALUNOS DO ENSINO MÉDIO NA MODALIDADE EJA.
Daniel Berg de Amorim Lima
Orientador:
Dr. Aníbal Livramento da Silva Netto
Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física
no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos
necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física
Este trabalho teve por objetivo a elaboração, implementação e avaliação de uma
sequência didática, que busca otimizar o processo de ensino aprendizagem
relacionado a alguns conceitos da Física. O trabalho foi aplicado em uma turma de
Ensino Médio na modalidade PROEJA,do Curso Técnico em Informática do Instituto
Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano –
IFSertão.Para fundamentar o processo de planejamento da sequência didática,
foram utilizados os pressupostos da Andragogia de Malcolm Knowles, os conceitos
da Aprendizagem Significativa de David Ausubel e as ideias da teoria cognitiva de
Vygotsky, focando em aspectos que corroboram a utilização de atividades
experimentais no Ensino de Física. A sequência didática em questão foi formulada
em quatro etapas denominadas Análise a priori e Revisão, Ensino, Aula prática e
Análise a posteriori/Avaliação. Destaca-se na aula prática a utilização de simulações
virtuais, que visam inserir novas tecnologias de informação e comunicação no
contexto educacional, bem como alternativas para atividades práticas no Ensino de
Física. A busca por novas metodologias de ensino é fundamental para o avanço da
educação. O resultado desta pesquisa aponta que o produto educacional ora
x
desenvolvido favoreceu de forma positiva a inserção de novas metodologias que
atendam as especificidades do público para o qual a sequência didática foi aplicada.
Na medida do possível, buscou-se mostrar as peculiaridades na lide com adultos e
suas características. O produto final é uma sequência didática que aborda
conteúdos de Física Térmica em que se contempla os conceitos de dilatação térmica
e os processos de transferência de calor.
Palavras-chave: Ensino de Física, Sequência Didática, Física Térmica, Andragogia,
Aprendizagem Significativa, Atividades Práticas, EJA.
Juazeiro – BA 2015
xi
ABSTRACT
DIDACTIC SEQUENCE FOR TEACHING SOME PHYSICAL CONCEPTS OF
THERMAL PHYSICS TOFOR HIGH SCHOOL STUDENTS IN EJA MODE.
Daniel Berg de Amorim Lima
Advisor:
Dr. Aníbal Livramento da Silva Netto
Master’s thesis submitted to Programa de Pós-Graduação in Physics Teaching in Curso de
Mestrado Profissional de Ensino de Física (MNPEF), as partial fulfillment of the requirements
for the degree Master in Physics Teaching.
This work aimed at the development, implementation and evaluation of a didactic
sequence, which seeks to optimize the teaching learning process related to some
concepts of physics. The work was implemented in a high school class at PROEJA
mode, the Technical Course in Computer Science from the Instituto Federal de
Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano – IF Sertão. For
supporting the instructional sequence planning process, it has been used the
Andragogy assumptions by Malcolm Knowles, the concepts of Meaningful Learning
David Ausubel and the ideas of the cognitive theory of Vygotsky, focusing on aspects
that support the use of experimental activities in teaching physics. The didactic
sequence in question was formulated in four stages called Análise a priori e Revisão,
Ensino, Aula prática e Análise a posteriori/Avaliação. It stands on trial the use of
virtual simulations, which aim to enter new information and communication
technologies in the educational context, as well as alternatives for practical activities
in Physics Teaching. The search for new teaching methodologies is fundamental to
the advancement of education. The result of this research shows that the educational
xii
product now developed positively favored the inclusion of new methodologies that
address the specifics of the audience for whom the teaching sequence was applied.
To the extent possible, we tried to show the peculiarities of the deal with adults and
their characteristics. The final product is an instructional sequence that addresses
Thermal Physics of contents is contemplated that the concepts of thermal expansion
and heat transfer processes.
Keywords: Physics education, Teaching Sequence, Thermal Physics, Andragogy,
Meaningful Learning, practical activities, adult education.
Juazeiro – BA 2015
xiii
Lista de Figuras
Figura 1. Fluxograma da sequência didática ........................................................................... 25
Figura 2. Tipos de movimento realizado por moléculas que compõem os objetos. ............... 46
Figura 3. Lei Zero da Termodinâmica. ................................................................................... 47
Figura 4. Calor: transferência de energia térmica. .................................................................. 50
Figura 5. Transferência de energia mediante condução. ......................................................... 53
Figura 6. Brisa marítima. ........................................................................................................ 55
Figura 7. Brisa terrestre. .......................................................................................................... 56
Figura 8. Aprendentes durante a realização dos questionários socioeconômico e de
sondagem. ................................................................................................................................ 65
Figura 9. Ilustração do experimento realizado em sala. .......................................................... 67
Figura 10. Imagem da tela inicial do simulador. .................................................................... 70
Figura 11. Aprendentes realizando a atividade prática utilizando o simulador. ..................... 71
Figura 12. Aprendentes realizando a atividade prática no simulador com auxílio do roteiro
previamente elaborado para esta aula. ..................................................................................... 71
Figura 13. Resposta do Aluno A para a questão 1 da atividade de sondagem. ...................... 73
Figura 14. Resposta do Aluno B para a questão 1 da atividade de sondagem. ....................... 74
Figura 15. Resposta do Aluno D para a questão 2 da atividade de sondagem. ...................... 74
Figura 16. Resposta do Aluno F para a questão 2 da atividade de sondagem. ....................... 74
Figura 17. Resposta do Aluno B para a questão 2 da atividade de sondagem. ....................... 75
Figura 18. Resposta do Aluno C para a questão 2 da atividade de sondagem. ....................... 75
Figura 19. Resposta do Aluno H para a questão 2 da atividade de sondagem. ...................... 75
Figura 20. Resposta do Aluno H para a questão 3 da atividade de sondagem. ...................... 76
Figura 21. Resposta do Aluno J para a questão 3 da atividade de sondagem. ........................ 76
Figura 22. Resposta do Aluno F para a questão 3 da atividade de sondagem. ....................... 76
Figura 23. Resposta do Aluno B para a questão 5 da atividade de sondagem. ....................... 77
Figura 24. Resposta do Aluno F para a questão 5 da atividade de sondagem. ....................... 77
Figura 25. Resposta do Aluno G para a questão 6 da atividade de sondagem. ...................... 78
Figura 26. Resposta do Aluno J para a questão 6 da atividade de sondagem. ........................ 78
Figura 27. Resposta do Aluno I para a questão 6 da atividade de sondagem. ........................ 78
Figura 28. Resposta do Aluno I para a questão 7 da atividade de sondagem. ........................ 79
Figura 29. Resposta do Aluno H para a questão 7 da atividade de sondagem. ...................... 79
Figura 30. Resposta do Aluno A para a questão 8 da atividade de sondagem. ...................... 79
xiv
Figura 31. Resposta do Aluno I para a questão 8 da atividade de sondagem. ........................ 80
Figura 32. Resposta do Aluno G para a questão 9 da atividade de sondagem. ...................... 80
Figura 33. Resposta do Aluno C para a questão 9 da atividade de sondagem. ....................... 81
Figura 34. Resposta do Aluno B para os itens 1 e 2 do roteiro da aula prática. ..................... 82
Figura 35. Resposta do Aluno H para os itens 1 e 2 do roteiro da aula prática. ..................... 82
Figura 36. Resposta do Aluno E para os itens 1 e 2 do roteiro da aula prática. ..................... 83
Figura 37. Resposta do Aluno J para os itens 1 e 2 do roteiro da aula prática. ...................... 83
Figura 38. Resposta do Aluno C para o item 5 do roteiro da aula prática. ............................. 84
Figura 39. Resposta do Aluno F para o item 5 do roteiro da aula prática. ............................. 85
Figura 40. Resposta do Aluno G para o item 5 do roteiro da aula prática. ............................. 85
Figura 41. Resposta do Aluno H para o item 5 do roteiro da aula prática. ............................. 85
Figura 42. Resposta do Aluno A para o item 1 do questionário Avaliativo (Parte A). .......... 86
Figura 43. Resposta do Aluno D para o item 1 do questionário Avaliativo (Parte A). .......... 87
Figura 44. Resposta do Aluno A para o item 2 do questionário Avaliativo (Parte A). .......... 88
Figura 45. Resposta do Aluno H para o item 2 do questionário Avaliativo (Parte A). .......... 88
Figura 46. Resposta do Aluno I para o item 2 do questionário Avaliativo (Parte A). ............ 88
Figura 47. Resposta do Aluno B para o item 3 do questionário Avaliativo (Parte A)............ 89
Figura 48. Resposta do Aluno H para o item 3 do questionário Avaliativo (Parte A). .......... 89
Figura 49. Resposta do Aluno B para o item 4 do questionário Avaliativo (Parte A)............ 91
Figura 50. Resposta do Aluno F para o item 4 do questionário Avaliativo (Parte A). ........... 91
Figura 51. Resposta do Aluno E para o item 4 do questionário Avaliativo (Parte A). ........... 91
Figura 52. Resposta do Aluno C para o item 5 do questionário Avaliativo (Parte A)............ 93
Figura 53. Resposta do Aluno H para o item 5 do questionário Avaliativo (Parte A). .......... 93
xv
Lista de Gráficos
Gráfico 1. Representação gráfica quanto ao sexo dos alunos. ................................................ 59
Gráfico 2. Representação gráfica do estado civil dos alunos .................................................. 60
Gráfico 3. Representação gráfica quanto a etnia dos alunos ................................................... 60
Gráfico 4. Representação gráfica quanto a relação de trabalho dos alunos. ........................... 61
Gráfico 5. Representação gráfica do quantitativo de horas trabalhadas semanalmente. ........ 61
Gráfico 6. Representação gráfica quanto à moradia dos alunos. ............................................ 62
Gráfico 7. Representação gráfica quanto ao número de filhos. .............................................. 62
Gráfico 8. Representação gráfica quanto a escolaridade dos pais dos alunos. ....................... 63
Gráfico 9. Representação gráfica quanto a escolarizada da mão dos alunos. ......................... 63
Gráfico 10. Representação gráfica quanto a renda dos alunos. ............................................... 64
Gráfico 11. Distribuição de respostas referente a primeira questão do questionário de
sondagem que corresponde a primeira do questionário avaliativo, Parte A. ........................... 87
Gráfico 12. Distribuição de respostas referente a terceira questão do questionário de
sondagem que corresponde a segunda do questionário avaliativo, Parte A. ............................ 88
Gráfico 13. Distribuição de respostas referente a sexta questão do questionário de sondagem
que corresponde a terceira do questionário avaliativo, Parte A. .............................................. 90
Gráfico 14. Distribuição de respostas referente a oitava questão do questionário de sondagem
que corresponde a quarta do questionário avaliativo, Parte A. ................................................ 92
Gráfico 15. Distribuição de respostas referente a nona questão do questionário de sondagem
que corresponde a quinta do questionário avaliativo, Parte A. ................................................ 93
Gráfico 16. Distribuição de respostas referente a primeira questão do questionário avaliativo,
Parte B. ..................................................................................................................................... 94
Gráfico 17. Distribuição de respostas referente a segunda questão do questionário avaliativo,
Parte B. ..................................................................................................................................... 95
Gráfico 18. Distribuição de respostas referente a terceira questão do questionário avaliativo,
Parte B. ..................................................................................................................................... 96
Gráfico 19. Distribuição de respostas referente a quarta questão do questionário avaliativo,
Parte B. ..................................................................................................................................... 97
Gráfico 20. Distribuição de respostas referente a sexta questão do questionário avaliativo,
Parte B. ..................................................................................................................................... 98
xvi
Gráfico 21. Distribuição de respostas dadas pelos alunos quando questionados se sentem
motivados para estudar os conteúdos de Física na escola. ....................................................... 98
Gráfico 22. Distribuição de respostas dadas pelos alunos quando questionados se sentem
mais motivados para estudar os conteúdos de Física na escola quando as aulas são realizadas
em laboratório. ......................................................................................................................... 99
Gráfico 23. Distribuição de respostas dadas pelos alunos quando questionados a descrever a
atividade prática. .................................................................................................................... 100
xvii
Lista de Tabelas
Tabela 1. Comparativo do processo de ensino-aprendizagem entre as perspectivas
pedagógicas e andragógicas. .................................................................................................... 29
Tabela 2. Tipos de abordagens comunicativa. ........................................................................ 40
Tabela 4. Condutibilidade térmica de alguns materiais (BÔAS, 2010). ................................ 54
Tabela 5. Análise quantitativa da questão 1 do questionário avaliativo parte B. .................... 94
Tabela 6. Análise quantitativa da questão 2 do questionário avaliativo parte B. .................... 95
Tabela 7. Análise quantitativa da questão 3 do questionário avaliativo parte B. .................... 96
Tabela 8. Análise quantitativa da questão 4 do questionário avaliativo parte B. .................... 97
Tabela 9. Análise quantitativa da questão 6 do questionário avaliativo parte B. .................... 97
xviii
Lista de Siglas
EJA – Educação de Jovens e Adultos
PROEJA – Programa Nacional de Integração da Educação Profissional com a Educação
Básica na Modalidade de Educação de Jovens e Adultos
IFSertão – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano
ZDP – Zona de Desenvolvimento Proximal
UNESCO – Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciência e Cultura
MEC – Ministério da Educação
CES – Centros de Estudos Supletivos
LDB – Lei de Diretrizes e Bases da Educação
ONG – Organização não Governamental
xix
Apêndice
Apêndice A - Manual das atividades ..................................................................................... 107
xx
Sumário
Capítulo 1 Apresentação da pesquisa ...................................................................................... 22
1.1Perguntas Norteadoras ..................................................................................................... 23
1.2Objetivo ........................................................................................................................... 23
1.3 Metodologia.................................................................................................................... 24
Capítulo 2 Revisão bibliográfica ............................................................................................. 26
2.1 Pressupostos da Andragogia ........................................................................................... 26
2.2 Atividades Experimentais e as contribuições da teoria de Vygotsky ............................. 33
2.3 A aprendizagem significativa ......................................................................................... 37
2.4 Tipos de abordagens na Sala de Aula ............................................................................. 39
Capítulo 3 O ensino de Jovens e Adultos ................................................................................ 42
Capítulo 4 Alguns Conceitos de Física Térmica...................................................................... 45
4.1 Temperatura .................................................................................................................... 45
4.2 Calor ............................................................................................................................... 48
4.3 Dilatação Térmica .......................................................................................................... 50
4.4 Dilatação irregular da água ............................................................................................. 52
4.5 Processos de Transferência de Calor .............................................................................. 52
Capítulo 5 Metodologia ........................................................................................................... 58
5.1 Material desenvolvido .................................................................................................... 58
5.2 Público-alvo.................................................................................................................... 59
5.3 Etapas desenvolvidas ...................................................................................................... 65
Capítulo 6 Resultados e Discussão .......................................................................................... 73
6.1 Questionários de Sondagem ........................................................................................... 73
6.2 Roteiro da aula prática .................................................................................................... 81
6.3 Questionário Avaliativo ................................................................................................. 85
Capítulo 7 Considerações finais............................................................................................. 101
xxi
Referências Bibliográficas .................................................................................................... 103
Apêndice A - Manual das atividades ...................................................................................... 107
22
Capítulo 1 Apresentação da pesquisa
As dificuldades no Ensino de Física não são poucas. A busca por novas metodologias
que possibilitem a construção do conhecimento junto aos seus aprendentes de maneira
prazerosa, contextualizada e funcional se tornou um grande desafio para os docentes.Algumas
das dificuldades bem conhecidas são a extensão dos conteúdos (quando se compara à carga
didática semanal típica de duas horas-aula semanais, por exemplo), seu grau de abstração, seu
formalismo matemático e a exigência de recursos materiais específicos para abordagem
experimental, além de outras dificuldades mais particulares que dependem do grau e do nível
de ensino considerado (CERQUEIRA, 2004).Nesta conjuntura, destaca-se a importância das
atividades experimentais, de forma que a utilização de laboratórios e aulas práticas são
instrumentos mediadores para a compreensão e a aprendizagem do aprendente. Contudo, um
planejamento bem elaborado, característico de sequência didática, que contemple diferentes
atividades de ensino, contribui positivamente no Ensino de Física.
Knowles (1980), busca destacar a inadequação do atual modelo de ensino (o modelo
pedagógico) adotado nas instituições educacionais que possuem a modalidade EJA, havendo a
necessidade de implementar um modelo inovador e mais pragmático. Segundo ele, o modelo
pedagógico torna-se inadequado na lide com adultos, sendo necessário o entendimento das
peculiaridades associadas a estes aprendentes. Entender as peculiaridades deste público, bem
como o desenvolvimento de atividades que objetivem atender suas necessidades, é uma tarefa
inescapável do professor. A interatividade, o diálogo, com o desenvolvimento de analogias e
exemplificações são ferramentas para viabilizar o processo de ensino-aprendizagem.
Esta dissertação é o resultado da vontade em contribuir com o desenvolvimento e avanço
de novas metodologias no Ensino de Física, pois o professor deve ser capaz de inovar, variar
suas técnicas de ensino, sempre buscando a excelência no que faz. Para este trabalho, o
público-alvo escolhido é formado por aprendentes de Ensino Médio,na modalidade EJA
integrado ao Ensino Técnico em Informática, denominado PROEJA – Programa Nacional de
Integração da Educação Profissional com a Educação Básica na Modalidade de Educação de
Jovens e Adultos – do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão
Pernambucano.
23
1.1 Perguntas Norteadoras
I. As aulas na modalidade EJA podem ser desenvolvidas de forma convencional sem
a observação das peculiaridades do seu público-alvo?
II. A utilização de simulações contribui como ferramenta potencialmente significativa
para o processo de ensino-aprendizagem de Física?
III. Quais as contribuições de uma Sequência didática voltada ao público EJA, de
forma que tais aprendentes possam perceber a importância dos conteúdos teóricos
no seu dia-a-dia?
1.2 Objetivo
1.2.1 Objetivo Geral
Elaborar, implementar e avaliar uma sequência didática que busca otimizar o processo
de ensino e aprendizagem dos conceitos físicos. Tais conceitos envolvem os temas de
dilatação térmica e processos de transferência de calor. O público objeto da análise é
constituído por aprendentes do terceiro semestre do curso técnico de nível médio em
informática na modalidade jovens e adultos do instituto federal do Sertão Pernambucano
(IFSertão).
1.2.2 Objetivos específicos
Elaborar e aplicar sequência didática que permita aos aprendentes a compreensão de
alguns conceitos de Física Térmica;
Utilizar simulações virtuais como ferramentas de ensino;
Buscar alternativas mais eficazes de ensino direcionado ao público em questão (EJA).
24
1.3 Metodologia
A princípio, foi aplicado um questionário de perfil socioeconômico dos aprendentes
envolvidos na pesquisa. Em seguida, foi aplicado um questionário de sondagem, não só para
verificar o aprendizado de conceitos físicos que são pré-requisitos, mas também para avaliar o
conhecimento dos temas que seriam abordados em sequência. Posteriormente, foi realizada
uma aula de revisão para sanar possíveis deficiências conceituais de temas anteriores. O
próximo passo foi o desenvolvimento de aulas teóricas de caráter interativo/dialógico,
desenvolvendo os conteúdos da sequência didática. Na aula seguinte, foi utilizada uma
simulação virtual, sendo conduzida por roteiro previamente elaborado. Por fim, foi aplicado
mais um questionário para verificação do aprendizado, finalizando com uma aula de revisão
para sanar eventuais dúvidas dos aprendentes. A figura 1 apresenta as quatro etapas da
sequência didática.
25
Análise e Revisão a priori
Ensino
Atividade Prática
Avaliação e Revisão a posteriori
Figura 1. Fluxograma da sequência didática
26
Capítulo 2 Revisão bibliográfica
2.1 Pressupostos da Andragogia
Antes de adentrar o estudo da Andragogia, faz-se necessário remontar aos primórdios
da Pedagogia. A pedagogia é definida como “a arte e a ciência de ensinar as crianças”, uma
vez que esta palavra deriva das palavras gregas paid (que significa criança) e agogus (que
significa líder). Portanto, esta metodologia é voltada prioritariamente para educação de
crianças e jovens (NOGUEIRA, 2004). Como será visto a seguir, vários princípios
pedagógicos são considerados inadequados no que se refere a educação de adultos, como, por
exemplo, ensino muito diretivo, centrado na figura do professor, aulas elaboradas e
desenvolvidas tendo como base apenas nos conhecimentos trazidos pelo docente, desprezando
as experiências que os alunos carregam (OLIVEIRA, 1999). Já a Andragogia, derivada das
palavras gregas aner com a conjunção andr (homem) e agogus (líder de), é definida como “a
arte e a ciência de facilitar a aprendizagem dos adultos”. Nesta metodologia são consideradas
as peculiaridades do ensino de adultos, descrevendo as especificidades da natureza do
processo de ensino-aprendizagem destes estudantes e diferenciando da educação de crianças e
adolescentes. É importante ressaltar que deve ser dado a devida atenção às experiências e
vivências dos adultos envolvidos no processo educacional, sendo este um dos princípios da
Andragogia (DE ALCÂNTARA, 2014).
A Pedagogia, que possui características tradicionais, teve suas raízes no século VII e
foi sedimentada ao longo dos séculos seguintes. Tal modelo de ensino conglomera um
conjunto de procedimentos cujas origens estão ligadas às doutrinas vindas,
predominantemente, das escolas monásticas e catedrais européias. Tais escolas se dedicavam
ao ensino de jovens rapazes, sendo que os professores eram mestres religiosos. Além disso,
essas escolas e catedrais tinham como principal meta doutrinar os estudantes na fé e rituais da
Igreja Católica, o que caracteriza suas estratégias de ensino como baseadas apenas na
aquisição de conteúdos, sem grande preocupação com o desenvolvimento de competências
(NOGUEIRA, 2004). Segundo Garcia (2005), o acumulo de conteúdos não favorece o
desenvolvimento intelectual do aluno, e sim o desenvolvimento de competências e
habilidades, tornando útil aquele conhecimento adquirido. Para ela, com desenvolvimento de
competências, o aluno torna-se capaz de lidar com problemas, permitindo inclusive que ele
27
crie soluções para estes, tendo capacidade crítica e condições de discernir o que realmente lhe
é importante. Para Garcia (2005), é papel do professor concentrar a aprendizagem no
desenvolvimento de competências e habilidades por parte do aluno, ao invés de priorizar o
conteúdo conceitual. Com a organização das escolas seculares, anos depois, a educação foi
alicerçada neste único modelo de ensino existente. Novos públicos foram se formando, em
especial crianças provenientes de diferentes classes sociais, levando ao processo de
universalização da educação (NOGUEIRA, 2004).
O estudo sobre a educação de jovens e adultos vem apenas ser campo de interesse no
século XX, quando foi importante a concepção dos psicólogos da idade adulta como uma
época inadequada para o desenvolvimento. As ideias freudianas de que a entrada na idade
adulta significava o fim do processo de desenvolvimento psicossocial e a baixa expectativa de
vida (em 1900, esta era de 47 anos) foram fatores que, aparentemente, retardaram o
incremento de estudos sobre novas metodologias de ensino para este público em questão (DE
ALCÂNTARA, 2014).
Com o fim da Primeira Guerra Mundial, houve um grande aumento de adultos
buscando cursos profissionalizantes. Aliado a isso, começou a crescer nos Estados Unidos e
na Europa um corpo de concepções diferenciadas sobre as características do estudante adulto.
Neste período surgiram várias obras cujos conteúdos versavam sobre a educação deste
público específico (CARVALHO, CARVALHO, BARRETO & ALVES, 2010).
O termo Andragogia teve seu primeiro registro na Europa utilizado pelo professor
alemão do Ensino Médio Alexander Kapp, em 1833. Linderman, em 1926, foi o pioneiro no
uso do termo Andragogia nos Estados Unidos, em sua obra The Meaning of Adult Education,
quando percebeu a falta de adequação dos métodos utilizados. Ele escreveu: “nós aprendemos
aquilo que nós fazemos. A experiência é o livro-texto vivo do adulto aprendiz”
(CARVALHO, CARVALHO, BARRETO & ALVES, 2010). Mas foi Malcolm Knowles o
grande expoente da Andragogia que, a partir da segunda metade do século XX, difundiu e
popularizou o termo, entendido como algo relacionado à aprendizagem de adultos e não sobre
educação de adultos (DE ALCÂNTARA, 2014).
28
2.1.1 Andragogia versus Pedagogia
Ao longo de suas obras, Knowles (1980, 1990a, 1990b) buscou tornar evidentes
considerações divergentes entre a Andragogia e a Pedagogia, dando destaque na
inconformidade da metodologia pedagógica no que se refere ao ensino de jovens e adultos,
surgindo assim a necessidade de se praticar um modelo diferenciado e mais pragmático. Para
Kwonles (1990a), havia diferença entre os pressupostos da Andragogia e da Pedagogia. Ele
afirmava que, para a Pedagogia, o aprendente seria um dependente e o professor seria
considerado pela sociedade como o único responsável por determinar, quando, como e para
que deve ser aprendido. Dessa forma, a experiência trazida pelos aprendentes não teria
qualquer importância, sendo fundamentais apenas as experiências e informações que o
professor possuía. Ele ainda afirmava que, para a Pedagogia, o aprendente está pronto para
aprender e, independentemente da idade, o processo de aprendizagem é apenas uma
sedimentação de conteúdos, bastando a disponibilidade para aprender. Já a respeito da
Andragogia, Knowles entendia que se tratava de um processo diferente no qual o aprendente
de mais idade, mais maduro, poderia direcionar a própria aprendizagem. Na Andragogia, os
professores teriam a responsabilidade de estimular os aprendentes adultos a utilizar suas
experiências anteriores no processo de aprendizagem. Além disso, esses aprendentes
certamente valorizariam ainda mais suas aprendizagens do que aqueles que apenas
adquirissem conhecimentos de forma passiva. Para tal, os professores precisariam
proporcionar ferramentas adequadas para ajudar tais aprendentes a direcionarem a si mesmos
durante a aprendizagem e a descobrirem a necessidade de aprender sobre determinado
assunto.
Nesse ínterim, Nogueira (2004) descreve um comparativo do processo de ensino-
aprendizagem entre as duas perspectivas.
29
Processo de ensino-
aprendizagem
Perspectiva
Pedagogia Andragogia
Elaboração do plano
de aprendizagem
-Pelo professor; -Pelo auxiliador de aprendizagem e pelo
aprendente;
Diagnóstico de
necessidades
-Pelo professor; -Pelo auxiliador de aprendizagem e pelo
aprendente;
Estabelecimento de
objetivos
-Pelo professor; -Através de negociação mútua;
Tipologias de planos
de aprendizagem
-Planos de conteúdos
organizados de acordo
com uma sequência
lógica;
-Diversos planos de aprendizagem (por
exemplo: contratos de aprendizagem,
projetos de aprendizagem) sequenciados
pela prontidão dos aprendentes;
Técnicas de ensino-
aprendizagem
-Técnicas transmissivas; -Técnicas ativas e experimentais;
Avaliação -Pelo professor;
-Referências a normas;
-Através de pontuação,
notas.
-Pelo aprendente;
-Referências a critérios;
-Através da validação dos companheiros,
facilitador de aprendizagem e peritos na
área.
Tabela 1.Comparativo do processo de ensino-aprendizagem entre as perspectivas pedagógicas e
andragógicas.
É possível verificar a grande distinção entre a atuação do docente quando aplica
puramente o método pedagógico em detrimento da aplicação do método andragógico.
Enquanto o professor sob o paradigma da Pedagogia trabalha de forma unilateral, vertical e
impositiva o processo de ensino-aprendizagem, típico das escolas tradicionais, o facilitador,
na metodologia andragógica, procura que os aprendentes se responsabilizem,
progressivamente, pelas suas próprias aprendizagens.
É importante frisar que o modelo andragógico, formado por uma série de elementos,
pode ser aplicado em partes ou no seu todo, podendo ser moldado a cada situação em
específico. O facilitador pode, dependendo de circunstâncias internas e externas ao ambiente
30
de ensino, aliar elementos andragógicos que lhe propiciem melhor resultado, a algumas
características pedagógicas. Knowles exemplifica tal argumento afirmando que, se tivesse que
começar a estudar um campo que para ele era totalmente novo, como a Física Quântica, por
exemplo, do qual tivesse muito pouco ou nenhum conhecimento prévio, pelo menos no início
do processo de aquisição do conhecimento, características pedagógicas, processo centrado no
professor, seriam mais apropriadas (DE ALCÂNTARA, 2014; Knowles, 1980).
Similarmente, quando os aprendentes são dependentes, quando não carregam alguma
experiência prévia sobre determinado conteúdo a ser estudado, quando não conseguem
perceber a importância de determinado conteúdo no seu cotidiano, então o modelo
pedagógico é o mais apropriado (NOGUEIRA, 2004).
Segundo De Alcântara (2014), a Andragogia pode ser caracterizada pela presença de seis
premissas centrais descritas a seguir:
A primeira é a necessidade do saber – segundo a qual os aprendentes necessitam saber
o motivo pelo qual realizam certas aprendizagens;
A segunda é centrada no autoconceito do aprendiz – em que a andragogia trata os
aprendentes como indivíduos capazes de se autodirigir;
A terceira premissa é o maior interesse por atividades práticas - os aprendentes
aprendem melhor via atividades práticas;
A quarta tratada disposição em aprender, de forma que concebam a aprendizagem
como resolução de problemas ou a necessidade de aprender para enfrentar problemas
do seu dia-a-dia;
A quinta premissa refere-se à orientação para a aprendizagem - os adultos são
centrados nas tarefas e aprendem melhor quando o assunto possui valor imediato;
A sexta e última premissa corresponde aos motivadores: enquanto as crianças têm
motivação externa como nota e aprovação, os adultos possuem como motivadores
mais potentes para a aprendizagem os internos, como satisfação e realização
profissional.
É importante também mencionar a existência de outras abordagens no que se refere ao
ensino de jovens e adultos. Um bom exemplo é o do missionário norte-americano Frank
Charles Laubach que em 1915, alfabetizou boa parte da população das Filipinas. O método
Laubach, inicialmente desenvolvido para as Filipinas, foi empregado em vários países da
31
América, inclusive no Brasil, onde esteve na década de 40 na cidade do Recife. Tal método
baseava-se principalmente na divisão silábica, na oralidade e nas imagens correspondentes.
Ao se mostrar uma imagem, demonstrava-se a divisão silábica, dando ênfase ao “som” de
cada uma delas, e posteriormente utilizava para formação de novas palavras e pequenas
frases. O método provocava algumas críticas, por se tratar de um ensino neutro, não havia
aproximação com a realidade dos alunos, como o seu contexto social, econômico e/ou
político. O método possuía como principal objetivo suscitar habilidades de leitura e escrita
(LIMA, 2014).
Dentre as características do método Laubach, destacam-se: (BEISIEGE, 1974):
1- Ensina o estudante a pronunciar as sílabas e as letras de maneira
rápida, fácil, e tão agradável quanto seja possível, após o que ele
poderá pronunciar todas as palavras do seu próprio idioma.
2- Como auxiliar para a memória se empregam três ou quatro palavras-
chaves, as quais contém as consoantes empregadas na linguagem,
seguidas por uma vogal. Cada sílaba aparece cinco vezes em palavras
ou frases curtas, de maneira que possa ser reconhecida cada vez que
apareça.
3- Depois que os alunos tiverem aprendido os primeiros diagramas,
introduz-se uma canção bem conhecida.
Com o fracasso do Método Laubach no Brasil, bem como as campanhas do MEC na
época surge outro método, denominado Método Freire. Este método se diferenciava dos
demais por levar em consideração as experiências adquiridas pelos alunos e não havia
imposição de conceitos ou metodologias prontas como eram empregadas na alfabetização de
crianças. O requisito básico e necessário era o diálogo entre professores e alunos, fazendo do
ensino uma construção coletiva entre estes autores – educando e educadores. A metodologia
tem como pressuposto que “ninguém educa ninguém e ninguém se educa sozinho”. Como
breve descrição do método, tem-se o levantamento do universo vocabular dos grupos que
participariam do processo de alfabetização e, a partir deste levantamento, escolhia-se as
palavras denominadas geradoras (palavras-chaves). O terceiro passo seria a criação de
situações corriqueiras para os aprendentes, que levariam ao debate, propiciando a
alfabetização, havendo a elaboração de fichas-roteiro e fichas-cultura, de modo a assessorar
os coordenadores neste momento de interação. Eram elaboradas fichas que tinham a
32
decomposição das famílias fonéticas que gerariam o debate, tornando evidentes as palavras
geradoras, dando início ao processo de aquisição de conhecimentos (LIMA, 2014).
2.1.2 A Andragogia de Knowles
Tomando como base o que já foi apresentado anteriormente, a seguir serão descritas as
etapas necessárias para criar experiências de aprendizagem para adultos. Aqui serão descritas
oito etapas para criar experiências de aprendizagem para adultos. A primeira, a Preparação do
aprendiz, busca o desenvolvimento de habilidades proativas de aprendizagem, tais como ler
um livro, fazer resumos e gerir seus próprios estudos. Nesta etapa é importante que o
facilitador crie um certo nível de relação com os aprendentes e que instigue os mesmos a
contribuir com os conhecimentos que podem ser acrescidos neste ambiente educacional (DE
ALCÂNTARA, 2014).
A segunda etapa refere-se ao estabelecimento de um clima propício à aprendizagem.
Nogueira (2004) exemplifica como ambiente educativo propício à aprendizagem aquele
caracterizado pela informalidade, conforto, segurança, respeito e confiança; ou seja, as
características psicológicas devem configurar-se como mais importantes. No entanto as
características do espaço físico não devem ser desprezadas – como temperatura, ventilação,
luminosidade e acústica. Nogueira (2004) afirma ainda que os adultos, quando receosos ou
ansiosos, inibem a sua expressão e, para que o clima psicológico seja favorável e os adultos se
sintam confiantes e autodirigidos, os recursos existentes na sala de aula, quer materiais, quer
humanos, devem ser de fácil acesso e de forma sempre proativa e não reativa.
A terceira etapa é intitulada como mecanismo de planejamento mútuo. A esta etapa,
destinada ao planejamento das atividades de ensino a serem desenvolvidas. Como o próprio
nome sugere, cabe ressaltar o maior estímulo dos adultos quando envolvidos nestes processos
de planejamento. A quarta etapa aborda o diagnóstico das necessidades de aprendizagem.
Busca-se realizar uma avaliação das discrepâncias entre as competências especificadas no
modelo e o nível atual de desenvolvimento dos aprendizes, de acordo com a própria
percepção dos aprendizes. Esta etapa permite que os aprendentes localizem-se na ZDP – Zona
de Desenvolvimento Proximal –, descrita por Vygotsky (2001).
33
A quinta etapa é a formulação conjunta dos objetivos programáticos. Estes podem ser
definidos levando-se em consideração o que o aprendente anseia ou necessita para ser capaz
de realizar. A sexta etapa é o desenho dos planos de aprendizagem, nos quais há permuta da
comunicação vertical de conteúdos por uma escolha de área problema e a escolha dos
modelos de atividades, marcadamente práticas. É importante ressaltar que a abordagem
investigativa deve ser enfatizada como mecanismo de aprendizagem (DE ALCÂNTARA,
2014).
A sétima etapa é a condução das experiências de aprendizagem. Para esta, o facilitador
deve trabalhar com atividades investigativas ou experimentais, buscando sempre relacionar os
conteúdos teóricos ministrados com a realidade vivenciada pelos adultos. Por fim, na oitava
etapa, ocorre a avaliação dos resultados e rediagnostico das necessidades de aprendizagem.
Esta etapa deve ser realizada em conjunto, caracterizado por um processo ativo de busca de
conhecimento. Sendo este contínuo conversado a cada etapa do processo, onde volta e meia
reorganizam-se as atividades. A avaliação deve dar ênfase aos dados qualitativos que captem
o entendimento do aprendente, em detrimento a dados meramente quantitativos (DE
ALCÂNTARA, 2014).
De Alcântara (2014) sugere algumas formas de avaliação. Para ele, estas podem ser do
tipo avaliação da redação (do que estão gostando ou não, que sentimentos positivos ou
negativos expressam), avaliação da aprendizagem (verificando quanto dos objetivos propostos
estão sendo atingidos), avaliação do comportamento (sobre como o programa está
influenciando o fazer do aprendente) e avaliação dos resultados (a diferença de performance
no local onde o novo conhecimento deve ser utilizado).
2.2 Atividades Experimentais e as contribuições da teoria de Vygotsky
Conforme já mencionado, as dificuldades do Ensino de Física estão relacionadas a
diversos fatores. Segundo Cerqueira (2004), pontos como o grau de abstração ou a
necessidade de um formalismo matemático contribuem para diminuir o interesse dos
aprendentes pelo estudo da disciplina. Neste contexto, as atividades experimentais podem ser
enxergadas como potencialmente significativas neste processo de ensino-aprendizagem e as
aulas práticas devem ser utilizadas como instrumento de mediação para o Ensino de Física.
34
É importante destacar a grande diversidade de atividades que podem ser desenvolvidas
no âmbito escolar que vão além das metodologias tradicionais de ensino. Por exemplo, aulas
experimentais, feiras de ciências, aulas interativas com auxílio de softwares buscam maior
interação entre a teoria e a realidade em que os aprendentes estão inseridos. Nesse ínterim, o
docente sempre deve buscar atividades que despertem o interesse e a atenção ao fenômeno e a
explanação, para minimizar as dificuldades enfrentadas no processo ensino-aprendizagem de
Física (ALVES, 2005).
A utilização de atividades experimentais como estratégia de ensino tem sido apontada
por professores e aprendentes como uma das maneiras mais frutíferas de minimizar as
dificuldades de aprender e de ensinar Física de modo significativo e consistente (ARAÚJO &
ABIB, 2003). Tais atividades experimentais devem possibilitar significados reais, provocando
a elaboração e construção pessoal dos conceitos ministrados, a fim de que sejam utilizadas
para interpretação e para a construção de outras ideias (ZABALA, 1998).
Desta forma, a experimentação é aspecto intrínseco ao ser humano no seu processo de
formação e desenvolvimento intelectual. Em muitas situações, é por meio do empirismo que o
homem justifica ou busca explicações e soluções para seus problemas no cotidiano. Sob tais
argumentos, justifica-se a experimentação no Ensino de Física como ferramenta auxiliar no
processo ensino-aprendizagem ou como sendo o próprio processo de construção do
conhecimento científico, contribuindo de forma positiva para processo de formação do
cidadão.
Somente a experimentação, separada de uma metodologia de ensino mais abarcante,
não torna-se satisfatória que o discente apenas manipule “coisas”, isto torna-se apenas um
reforço ao seu desenvolvimento mental. De outro modo, estas contribuições não devem ser
supervalorizadas e nem desconsideradas excessivamente e sim associada a uma boa didática,
antes do desenvolvimento do conhecimento científico, propiciando que os aprendentes tornem
mais complexos seus conhecimentos em Física e instiguem a buscar soluções (ALVES,
2005).
No que tange às atividades experimentais, é importante mencionar que não estão
restritas apenas a laboratórios fechados para análise quantitativa, mas abrangem também
outros tipos de atividades práticas, como experiências adaptadas através de busca na internet,
simulação etc. Em decorrência das diversas dificuldades enfrentadas pelo discente, por
exemplo, a ausência do uso do laboratório didático ou a formação docente deficitária, outras
35
atividades práticas podem surgir como alternativas, ficando a cargo do professor a definição
de qual atividade se torna mais propícia.
2.2.1 As ideias básicas da teoria de Vygotsky e suas
contribuições para realização de atividades experimentais
Lev Semenovich Vygotsky, de origem judaica, desenvolveu suas atividades
acadêmicas em Moscou na Rússia, onde formou-se em Direito pela Universidade de Moscou
em 1917 e, mais tarde, em Medicina no Instituto Médico de Moscou. Especializou-se e foi
professor em literatura e psicologia (MOREIRA, 2011). Após completar seus estudos,
retornou a Gomel, cidade localizada em Belarus – antiga Bielorrússia. Em 1919, com a saída
dos alemães de Gomel, Vygotsky pode desenvolver pesquisas e uma notável atividade
pedagógica, que anos depois foram conhecidas e divulgadas no Ocidente (GASPAR, 2014).
Em suas obras Vygotsky descreve os mecanismos que influenciariam o
desenvolvimento cognitivo. Para ele, tais mecanismos são de origem e natureza sociais, sendo
característicos do ser humano. É por meio da internalização de instrumentos e signos,
provenientes da construção social, histórica e cultural do ser humano e mediante a interação,
que o indivíduo se desenvolve cognitivamente (MOREIRA, 2011).
Para Vygotsky, o foco de análise neste processo de desenvolvimento cognitivo deve
ser a interação entre o indivíduo e seu contexto, diferentemente do que pensavam outros
teóricos cognitivistas como, por exemplo Piaget e Ausubel. Segundo este viés, Moreira
(2011) cita que “não é por meio do desenvolvimento cognitivo que o indivíduo torna-se capaz
de socializar, mas é por meio da socialização que se dá o desenvolvimento dos processos
mentais superiores”.
Vygotsky propõe a existência de uma “região” propícia à aprendizagem, e a denomina
Zona de Desenvolvimento Proximal – ZDP. A definição para esta zona é dada “pela diferença
ou distância entre o nível de desenvolvimento cognitivo real do sujeito, calculado por sua
capacidade de resolver problemas independentemente, e o nível de desenvolvimento
potencial, calculado por meio da solução de problemas sob orientação (de um adulto, no caso
de uma criança) ou em colaboração com companheiros mais capazes” (MOREIRA, 2011).
36
A Zona de Desenvolvimento Proximal representa a região na qual o desenvolvimento
cognitivo ocorre, sendo esta dinâmica, pois está em constante modificação. A interação social
que provoca a aprendizagem deve ocorrer dentro da Zona de Desenvolvimento Proximal,
sendo o limite inferior determinado pelo nível de desenvolvimento do aprendiz e o superior
por processos instrucionais que podem acontecer quando o sujeito diverte-se, isso dentro do
ensino, seja ele formal ou informal, ou em suas atividades seculares (MOREIRA, 2011).
A experimentação no meio social é que desenvolve o processo de internalização de
significados. O professor pode afirmar que tal objeto tem uma nominação específica, mas será
mediante experiências, isto é consecutivos encontros com este, que a criança aprende a
abstrair, de um caso concreto, o nome do “conceito” e a generalizá-lo, aplicando-o a muitas
outras situações similares.A realização de experiências, segundo Vygotsky, ainda que a partir,
apenas, de sua descrição ou da exibição de um filme ou animação sobre ela, é certamente útil
e pode dar excelentes resultados, desde que adequadamente guiada pelo professor (GASPAR,
2014).
O aprendente necessita interagir com o meio para internalizar os novos significados
desenvolvidos dentro daquele contexto. O contato com atividades práticas o faz abstrair
conceitos que outrora eram apenas teóricos, passando assim a ter “significado”, podendo este
relacioná-lo a acontecimentos no seu dia-a-dia. Daí a importância da realização de atividades
experimentais.
Para Vygotsky, pode-se considerar pedagogicamente útil toda atividade experimental
– desde a simples realização de medidas, a construção de gráficos, a determinação de
constantes físicas, até a visualização qualitativa de determinadas proporcionalidades etc -,
contanto que, por meio dela, o professor possa promover interações sociais que lhe permitam
explorar adequadamente os conteúdos previstos no currículo ou em sua programação
(GASPAR, 2014).
Vygotsky também defende que a utilização de roteiros para conduzir a atividade
experimental - apesar da existência de críticas que argumentam a possibilidade de limitar a
iniciativa do aprendente – contribui para a aprendizagem, já que o aprendente não aprende o
conteúdo teórico da experiência com a montagem, nem mesmo com a simples realização de
medidas ou cálculos, mas com as interações sociais desencadeadas durante sua realização,
podendo, tais interações, serem originadas da discussão sobre problemas propostos nesses
roteiros (GASPAR, 2014)
37
É importante afirmar que, segundo a teoria de Vygotsky, as atividades experimentais
superam as demais práticas pedagógicas no que se refere ao ensino como motivação, devido
ao impacto da própria atividade, por fugir da rotina escolar e surpreender os aprendentes nas
suas expectativas e ajudar a concretizar de conceitos, princípios e leis físicas (GASPAR,
2014).
2.3 A aprendizagem significativa
A teoria da aprendizagem significativa foi formulada por David P. Ausubel, sendo
este, sem dúvida, o seu trabalho mais relevante. Graduado em Psicologia, destacou-se nas
áreas de psicologia educacional, psicopatologia e desenvolvimento do ego e tornando-se PhD
em psicologia do desenvolvimento (AUSUBEL, 1982).
Inserido em uma sociedade onde as ideias behavioristas dominavam, Ausubel seguiu
na contramão dessa conjuntura. Enquanto o behaviorismo advogava que o meio condicionava
a aprendizagem do aprendente e os conhecimentos prévios deste último não teriam
importância, Ausubel afirmava que aprender significativamente é ampliar e reconfigurar
concepções existentes e anteriores na estrutura mental e com isso o discente seria capaz de
relacionar e acessar novos conteúdos (FERNANDES, 2011).
Segundo Moreira (2011), “Aprendizagem Significativa é caracterizada quando ideias
expressas simbolicamente interagem de maneira substantiva e não-arbitrária com aquilo que o
aprendiz já sabe. Este conhecimento, especificamente relevante à nova aprendizagem, o qual
pode ser, por exemplo, um símbolo já significativo, um conceito, uma proposição, um modelo
mental, uma imagem, era denominado por David Ausubel de subsunçor ou ideia-âncora.”
O subsunçor é definido como qualquer conhecimento específico e relevante, já
preexistente no entendimento do aprendente, que pode ser utilizado, quer como alicerce para
um novo conhecimento, quer para ampliar o entendimento do mesmo. Desta forma, para que
um novo conhecimento desenvolva-se, é preciso que já existam conhecimentos prévios
especificamente relevantes (MOREIRA, 2011). Portanto para Moreira (2011), “subsunçores
podem ser proposições, modelos mentais, construtos pessoais, concepções, ideias, invariantes
operatórios, representações sociais e, é claro, conceitos, já existentes na estrutura cognitiva de
quem aprende”.
38
Nesse escopo, a teoria de Ausubel leva em conta a história do aprendente e ressalta a
função dos educadores para que estes venham a propor situações que favoreçam a
aprendizagem. De acordo com Ausubel, há duas condições para que a aprendizagem
significativa ocorra: a primeira, o conteúdo a ser lecionado deve ser potencialmente
significativo e a segunda, o estudante precisa estar disposto a aprender (FERNANDES, 2011).
Para Moreira (2011), a primeira condição imposta por Ausubel refere-se ao material
de aprendizagem (livros, aulas, aplicativos, softwares, por exemplo), os quais devem ter
significado para o aprendente, ou seja, que tenha relação não-arbitrária e não-literal de uma
estrutura cognitiva adequada e relevante. A segunda condição mencionada requer que o
discente possua na sua estrutura cognitiva ideias-âncora relevantes com as quais esse material
possa ser relacionado.
Portanto, este processo construtivo de evolução do conhecimento acontece de forma
individualizada, própria de cada indivíduo e diretamente associada com o conhecimento
prévio que o aprendente leva em seu histórico cognitivo. É evidente que o conhecimento
prévio de cada aprendente torna-se primordial para que a fixação de novos conteúdos se dê de
forma eficaz e duradoura, levando assim à aprendizagem significativa (GOMES, 2009).
Segundo Ausubel (1982), “Aprender significativamente é o principal objetivo, de
modo que os padrões dogmáticos são quebrados e a relação professor/aprendente se
transforma em uma relação mestre/aprendiz, sem a rigidez de papéis pré-fixados. Há, então,
flexibilização da participação dos atores na medida em que o aprendiz é também mestre e
vice-versa.”
É importante esclarecer que na maioria das instituições de ensino a aprendizagem
mecânica é mais evidente. Esta aprendizagem não possui significado, sendo puramente
mnemônica e utilizada apenas para obter êxitos em provas, não possuindo durabilidade e
sendo logo esquecida, apagada. Achar que o aprendente, ao “absorver o conteúdo” de forma
mecânica, pode, de alguma forma, torná-lo em aprendizado significativo, é um grande erro.
Não que isto não possa ocorrer, porém muitos fatores estão interligados a este processo e tal
fato quase nunca se concretiza (MOREIRA, 2011).
A Aprendizagem Significativa se dá de forma progressiva, onde o desenvolvimento de
subsunçores envolve captação, internalização, diferenciação e reconciliação de significados,
algo que não é imediato. Portanto, trata-se de um processo longo para o desenvolvimento de
39
significados (MOREIRA, 2011). À medida que novos conceitos vão sendo alicerçados
significativamente, os conceitos que foram utilizados anteriormente como base, vão sendo
aprimorados, diferenciando-se progressivamente. Ou seja, à medida que um subsunçor torna-
se mais robusto, o que ocorre de forma contínua no processo de ensino-aprendizagem, tem-se
evidenciado o que Ausubel chamou de diferenciação progressiva. Um outro ponto importante
também mencionado por Ausubel, é a reconciliação integrativa. À medida que o aluno
consegue estabelecer relações entre ideias, conceitos e proposições já existentes na estrutura
cognitiva, torna-se evidente a reconciliação integrativa (MOREIRA, 2012).
2.4 Tipos de abordagens na Sala de Aula
O desenvolvimento do processo de significação em sala de aula está diretamente
relacionado com o tipo de abordagem comunicativa realizada pelo professor. Os significados
são criados e desenvolvidos por meio do uso da linguagem e outros modos de comunicação.
A teoria da aprendizagem de Vygotsky reforça o entendimento sobre a importância da
comunicação e da relação social no meio acadêmico, desta forma, o processo de conceituação
é equacionado com a construção de significados.
Impende ressaltar que não se deve subestimar a importância do discurso do professor
no processo de elaboração de significados pelo aprendente. É evidente que a forma como
professor conduz sua aula pode ser favorável ao desenvolvimento cognitivo do aprendente, ou
não. O docente deve perceber a importância do diálogo em sala de aula, sendo crucial
envolver o aprendente nas atividades acadêmicas. Portanto, a participação que abre espaço
para o diálogo é fundamental no desenvolvimento de uma aula visando que ocorram
aprendizagens significativas.
Neste momento cabe fazer referência a um elemento importante no contexto de
ensino-aprendizagem: a abordagem comunicativa. Esta última, descrita por Mortimer& Scott
(2002), faz parte de uma estrutura analítica que descreve as interações e a produção de
significados em sala de aula, onde os aspectos inter-relacionados são focos de ensino,
abordagem e ações. O conceito de “abordagem comunicativa” é fundamental nesta estrutura
analítica, fornecendo a perspectiva sobre como o docente trabalha as intenções e o conteúdo
do ensino por meio de diferentes intervenções pedagógicas (MORTIMER & SCOTT, 2002).
40
Mortimer & Scott (2002) classifica a abordagem comunicativa em quatro tipos,
mediante o discurso entre professor e aprendentes ou entre aprendentes, sendo estes:
Interativo Dialógico, Interativo de autoridade, Não-interativo Dialógico e, por fim, Não-
interativo de autoridade. Cumpre dizer que existem dois extremos entre as classes definidas
acima, a primeira, Interativo Dialógica, caracteriza-se quando o professor considera o que o
aprendente tem a dizer, expondo o seu próprio ponto de vista; portanto, o papel do aprendente
é ativo e participativo, havendo o confronto de ideias. No outro extremo, a abordagem Não-
interativo de autoridade, caracteriza-se quando apenas o professor possui capacidade de expor
suas ideias, o que faz com que a “transmissão” de conteúdos se dê em um único sentido.
Estas abordagens comunicativas podem ser melhor descritas a partir do teor da tabela
2, mediante as ideias de Mortimer & Scott (2002).
Classes da
Abordagem
Comunicativa
Descrição
Interativo/dialógico
Há uma ação conjunta entre professor e aprendentes,
trabalhando diferentes ideias. A formulação de perguntas e
questionamentos, de hipóteses baseados em diferentes
pontos de vista caracterizam esta classe de abordagem
comunicativa.
Não-interativo/
dialógico
O docente leva em consideração, na sua exposição,
diferentes pontos de vista, destacando similaridades e
diferenças. No entanto, o discurso não favorece o diálogo e
a participação dos aprendentes.
Interativo/de
autoridade
O professor conduz o diálogo com a turma, porém buscando
chegar a um ponto de vista específico.
Não-interativo/de
autoridade
O docente expressa seu ponto de vista, considerando-o
como o único existente durante sua exposição em sala.
Tabela 2.Tipos de abordagens comunicativa.
Mortimer& Scott (2002) afirmam que, na prática, qualquer interação contém aspectos
de ambas as funções, ou seja, dialógica e de autoridade. No entanto, é de fundamental
41
importância a busca pela abordagem Interativo/dialógica, buscando uma melhor produção de
significados.
42
Capítulo 3 O ensino de Jovens e Adultos
A Educação de Jovens e Adultos (EJA) no Brasil é bastante recente. No período
colonial apenas abrangia uma formação religiosa. Posteriormente, no período imperial, foram
surgindo novas políticas que visavam à educação de adultos analfabetos, no período noturno.
Apenas no século XX, surgiu de forma mais sólida a necessidade de investir na educação de
adultos. Isso só ocorreu diante da ascensão do processo de industrialização no país que
requeria maior conhecimento da língua escrita e falada (CUNHA, 1999). Com o fim da
ditadura, em 1945, iniciou-se um processo de redemocratização do país que trouxe reflexos
inclusive para educação, sendo criado um fundo direcionado ao investimento na educação de
adultos analfabetos. Com a criação da UNESCO (Organização das Nações Unidas para a
Educação, Ciência e Cultura), organismo que o Brasil integrava, foi solicitado que os países-
membros fomentassem a educação de adultos. Em decorrência disso, o então presidente criou
a 1ª Campanha de Educação de Adultos com o intuito de alfabetizá-los rapidamente
(CUNHA, 1999).
A campanha propôs o seguinte percurso educacional para esse público: a alfabetização
ocorreria em três meses; em seguida, iniciava-se o ensino primário, com duas etapas de sete
meses; por fim, se seguiam uma capacitação profissional e de desenvolvimento comunitário.
Porém, devido às muitas críticas, essa campanha não obteve muito sucesso, pois problemas
como a má formação dos docentes, o baixo aproveitamento e a baixa frequência dos
aprendentes foram uma barreira não superada. Entretanto, foi possível notar alguns resultados
positivos, visto que, a partir de então, foram iniciados grandes debates sobre o analfabetismo
no Brasil e suas causas. No fim da década de 50, houve uma forte mobilização da própria
sociedade civil com o objetivo de rediscutir e alterar a então desfavorável conjuntura
educacional do país. Na época, o professor Paulo Freire apresentava uma nova visão
pedagógica da educação de jovens e adultos. O analfabetismo deixou de ser considerado a
origem da miséria e marginalização, passando a ser visto como consequência destas
(SOARES,1996).
Já em 1964, com o Golpe Militar, Paulo Freire foi exilado e a educação por alguns
anos limitou-se a práticas conservadoras de ensino e foram abafadas todas as críticas que
eram feitas ao sistema de educação de adultos (CUNHA, 1999). Apenas em 1970 houve a
expansão do MOBRAL que objetivava a conclusão do antigo primário pelos adultos. Em
43
1971, foi sancionada a Lei de Diretrizes e Bases da Educação, LDB 5692/71, que implantou o
ensino supletivo no Brasil. Tal lei trouxe avanços ao assegurar a EJA como um direito de
cidadania, embora tenha se estabelecido como dever do Estado proporcionar a educação dos
jovens e adultos.
Em 1974, o MEC implantou os Centros de Estudos Supletivos (CES), que visavam a
educação de jovens e adultos em menor tempo e com mais efetividade. Contudo, tal programa
resultou no favorecimento da “evasão, individualismo, pragmatismo e certificação rápida e
superficial” (SOARES, 1996).
Em 1988, a nova Constituição Federal estabeleceu de forma definitiva que o Estado
deveria proporcionar a educação fundamental para jovens e adultos de forma obrigatória e
gratuita. A partir de então e durante os anos 90, surgiram os desafios de transformar a EJA em
uma educação com metodologias criativas que, de forma universal, proporcionasse um ensino
de qualidade. Nos anos que se seguiram, através da UNESCO, foi realizada uma série de
conferências com vistas ao aperfeiçoamento e expansão da EJA.
Em 1996, foi sancionada a nova Lei de Diretrizes e Bases da Educação – LDB
9334/96 -, que, em seu art. 3º, estabeleceu diversos princípios que influenciaram de forma
significativa as diretrizes da EJA.
Art. 3º. O ensino será ministrado com base nos seguintes princípios:
I - igualdade de condições para o acesso e permanência na escola;
II - liberdade de aprender, ensinar, pesquisar e divulgar a cultura, o
pensamento, a arte e o saber;
III - pluralismo de ideias e de concepções pedagógicas;
IV - respeito à liberdade e apreço à tolerância;
V - coexistência de instituições públicas e privadas de ensino;
VI - gratuidade do ensino público em estabelecimentos oficiais;
VII - valorização do profissional da educação escolar;
VIII - gestão democrática do ensino público, na forma desta Lei e da
legislação dos sistemas de ensino;
IX - garantia de padrão de qualidade;
44
X - valorização da experiência extraescolar;
XI - vinculação entre a educação escolar, o trabalho e as práticas sociais.
Tal Lei representou grande avanço para educação no Brasil, em especial para a EJA.
As políticas públicas para melhor qualificar a EJA vêm crescendo. Com esta última LDB,
ficou a cargo dos municípios a responsabilidade de proporcionar a educação para jovens e
adultos e isso incrementou as iniciativas de parcerias entre municípios, ONG‟s e
universidades, durante os anos 90.
Mais recentemente, em 2006, o Governo Federal, através do Decreto Nº 5.840,
instituiu o PROEJA (Programa Nacional de Integração da Educação Profissional à Educação
Básica na Modalidade de Educação de Jovens e Adultos). Trata-se de um programa voltado
para educação profissional de jovens e adultos, visando à formação inicial e continuada de
trabalhadores; e a educação profissional técnica de nível médio, como o próprio Decreto
estabelece no seu art. 1º.
45
Capítulo 4 Alguns Conceitos de Física Térmica
O termo Termodinâmica – derivado de palavras gregas que significam “movimento do
calor” – foi introduzido pelo físico escocês William Thomson (nascido em Belfast, na
Irlanda), Primeiro Barão Kelvin (1824 – 1907). Ele foi responsável pela publicação de mais
de seiscentos artigos científicos e registrou mais de setenta patentes. A Termodinâmica foi
desenvolvida no início do século XIX, antes que a teoria atômica e molecular da matéria fosse
compreendida. Duas premissas da termodinâmica são a conversão da energia e o fato de que o
calor flui espontaneamente do quente para o frio e jamais ocorrerá (espontaneamente) o
inverso (HEWITT, 2011). Neste capítulo serão apresentado alguns conceitos de Física
Térmica necessários para o desenvolvimento da sequência didática que será abordada a
seguir.
4.1 Temperatura
Toda matéria, seja ela sólida, líquida ou gasosa, é formada por átomos ou moléculas
que se encontram em constante agitação, movendo-se de forma aleatória e, portanto, possuem
energia cinética. A temperatura está diretamente ligada à agitação destas partículas. De fato, a
energia cinética média de tais partículas produz efeitos correspondentes às sensações
térmicas, quando os objetos são tocados. Portanto, a temperatura é a quantidade que informa
quão quente ou frio é um objeto em relação a algum padrão (HEWITT, 2011).
A definição de temperatura mediante a Teoria Cinético-Molecular da matéria está
presente em muitas referências. Como já foi mencionado, todo corpo é resultado do arranjo de
moléculas ou átomos e a temperatura está associada ao movimento médio das partículas que o
constituem, ou seja, o aumento de temperatura de um objeto corresponde a maior energia de
movimento de tais moléculas, que passam a vibrar, em média, mais intensamente. A energia
associada à agitação das partículas recebe o nome de Energia Térmica e, obviamente, não
corresponde à definição de calor, como muitos erroneamente os correlacionam (OLIVEIRA,
2010).
Segundo Hewitt (2011), a temperatura está relacionada ao movimento aleatório dos
átomos ou moléculas de determinado objeto. Ou seja, a temperatura é proporcional à energia
cinética média “translacional” do movimento molecular – energia que proporciona o
movimento das moléculas de um lado para o outro. As partículas da matéria se movimentam
46
de várias maneiras diferentes, havendo movimento de translação, rotação e vibração. Ou seja,
além da energia cinética translacional já mencionada, as moléculas também possuem energia
cinética rotacional e vibracional, que juntamente com a energia potencial formam a energia
total de um corpo. No entanto, a temperatura é definida, mediante a Teoria cinético-
molecular, apenas em relação à energia do movimento de translação.
Figura 2.Tipos de movimento realizado por moléculas que compõem os objetos.
Em termos macroscópicos, a temperatura está diretamente ligada a experiências
sensoriais, sendo definida pela Lei Zero ou anteprimeira Lei da Termodinâmica. O conceito
de temperatura tem origem nas ideias qualitativas das sensações térmicas de „quente‟ e „frio‟,
medidas através do tato. Considere três sistemas A, B e C, que inicialmente não estão em
equilíbrio térmico. Coloca-se tais sistemas em uma caixa isolante ideal de forma a não
interagir com o meio externo. Na primeira situação, separa-se A e B por meio de um isolante
térmico e apenas C interage com os primeiros devido a existência de um condutor térmico
entre A e C e entre B e C. Após um certo intervalo de tempo percebe-se que C entra em
equilíbrio térmico com A e B, no entanto, nada garante que A e B estejam em equilíbrio
térmico. Em seguida, coloca-se A em contato térmico com B e os separam de C através de um
isolante térmico. Após análise, percebe-se que nada se altera, não havendo nenhuma interação
entre A e B. Desta forma conclui-se que quando C está em equilíbrio térmico com A e com B,
então A também está em equilíbrio térmico com B. Essa definição é denominada Lei Zero da
Termodinâmica (YOUNG, 2008).
47
Figura 3. Lei Zero da Termodinâmica.
Considerando que o sistema C seja um termômetro, quando atinge-se o equilíbrio
térmico, ou seja, a temperatura do termômetro torna-se estável, ele estará medindo a
temperatura de A e B que serão as mesmas quantidades. Deste modo, o termômetro mede sua
própria temperatura e estando em equilíbrio térmico com outro sistema também define a
temperatura deste sistema (YOUNG, 2008). Termômetro é a denominação para um medidor
térmico e um caso típico é dos termômetros clínicos que medem temperatura por meio da
dilatação ou contração de um líquido (o mercúrio) dentro de um tubo de vidro que possui uma
escala (HEWITT, 2011).
É importante ressaltar a relevância da grandeza física Temperatura, pois muitas
propriedades da matéria são dependentes desta, como comprimento de uma haste metálica, a
pressão no interior de uma panela, a intensidade de corrente elétrica por um fio transportada e
a cor de um objeto incandescente muito quente (YOUNG, 2008).
Algumas escalas termométricas possuem relevância para este estudo. Uma escala
termométrica muito utilizada mundo afora é a denominada escala Celsius, em homenagem ao
astrônomo sueco Anders Celsius (1701 – 1744). Os termômetros graduados na escala Celsius
possuem o número 0 para a temperatura que a água congela e o número 100 para a
temperatura em que a água entra em ebulição (tais valores para pressão atmosférica no nível
48
do mar), havendo cem divisões ou espaços entre estes números. Daí surge a expressão
termômetro centígrado (HEWITT, 2011).
Uma outra escala termométrica é a denominada Fahrenheit, em homenagem ao físico
alemão Gabriel Daniel Fahrenheit (1686 – 1736) e adota os números 32 para a temperatura na
qual a água congela e 212 para temperatura que a água entra em ebulição, nas mesmas
condições de pressão da escala anterior. Tal escala é comumente utilizada nos Estados Unidos
(HEWITT, 2011).
A escala utilizada pelos cientistas é denominada Kelvin, em homenagem ao físico
escocês William Thomson, Primeiro Barão Kelvin (1824 – 1907). Para esta escala é definido
o zero absoluto, na qual as partículas do sistema possuiriam movimentação mínima, tendo
valor correspondente na escala Celsius de aproximadamente -273ºC. As temperaturas em que
a água congela e entra em ebulição são +273K e +373K, respectivamente, não havendo
valores negativos nesta escala. As relações matemáticas existentes entre tais escalas descritas
acima são fórmulas aritméticas e são utilizadas para conversão entre as unidades de medida
(HEWITT, 2011).
4.2 Calor
Na antiguidade, os gregos já debatiam sobre a natureza do calor, havendo duas linhas
de pensamento distintas. Para alguns o calor estaria associado a um suposto fluido e, para
outros, à manifestação de vibrações das partículas que compõem os corpos. Mais tarde, a ideia
de que o calor correspondia a um fluido foi responsável pelo desenvolvimento de duas teorias:
a primeira, do flogístico e a segunda, do calórico. Tais teorias serão abordadas a seguir
(OLIVEIRA, 2010).
De fato, há muitos séculos, alguns filósofos consideravam o calor como algo que fluía
de objetos quentes para objetos frios. Mais tarde, Hooke, em 1665, afirmou que o calor era
uma propriedade dos corpos e surgia mediante o movimento ou agitação de suas partes. Em
1697, Georf Ernet propôs a teoria do flogístico, afirmando a existência de um elemento que
possuía massa e que estava presente em todos os materiais combustíveis. Materiais que
possuíam grande capacidade de combustão teriam grande quantidade de flogístico (PIRES,
2008).
Em 1760, Joseph Black (1728-1799), médico e químico escocês, defendeu que o calor
é um fluido ponderável e indestrutível (que, portanto, permanecia constante), com
49
possibilidade de interpenetrar todos os corpos materiais. Ele afirmou que para elevar a
temperatura de um corpo era necessário o fornecimento de uma certa quantidade de calor.
Black também foi o responsável por definir o conceito de calor latente – a quantidade de calor
necessária para transformar o gelo em água ou água em vapor. Ele também definiu claramente
e diferenciou os conceitos de temperatura e calor, sendo considerado o fundador da ciência da
Termodinâmica (PIRES, 2008).
A teoria do flogístico viera a ser derrubada por Lavoisier (1743-1794), ao estudar o
ganho ou perda de peso de diversas substâncias quando realizavam reação de oxidação ou
redução, mostrando a presença do elemento recém descoberto, o Oxigênio. Para Lavoisier o
calor era uma espécie de fluido estranho que veio chamar de calórico, sendo sua quantidade
sempre conservada no Universo. Sadi Carnot (1796-1832), utilizando-se da teoria do calórico,
estudou a geração de movimento usando o calor. Para ele, uma máquina com diferentes
temperaturas, podia realizar trabalho se o calor fluísse entre uma maior diferença de
temperatura. Ao analisar tal problema (o fluxo do calor), ele definiu uma lei geral: “Não
existe uma série de processos cujo único resultado seja a conversão total em trabalho da
energia contida em uma fonte de calor”. Mais tarde, tal afirmação viria a ser definida como a
Segunda lei da Termodinâmica, e portanto, esta lei fora definida antes que a primeira (PIRES,
2008).
A teoria do calórico foi utilizada para justificar vários fenômenos da natureza; no
entanto, alguns não poderiam ser explicados mediante tal teoria. Um exemplo seria o calor
gerado pelo atrito entre dois corpos, pois acreditava-se que o calórico não podia ser criado ou
destruído, somente podia fluir de um objeto para o outro. Porém, o atrito entre corpos gerava
calor. Thompson (1753-1814) contestou a teoria do calórico afirmando que o calor era um
tipo de movimento interno de um corpo material. Mais tarde, James Prescott Joule (1818-
1889) concluiu que o calor não era conservado e deveria ser uma forma de energia. Joule,
após algumas experiências, propôs uma teoria de conservação da energia que mais tarde viera
a ser conhecida como a Primeira Lei da Termodinâmica, definida por William Thomson em
1854 – que mais tarde recebeu o título nobiliárquico de Lord Kelvin (PIRES, 2008).
Quando um aluno toca uma panela quente, há transferência de energia da panela para a
mão do aluno. Da mesma forma, se o aluno tocar um recipiente que contém uma grande pedra
de gelo, energia transitará de sua mão para o gelo. Isto ocorre pelo fato de que,
espontaneamente, sempre ocorrerá transferência de energia térmica de um corpo de maior
temperatura para um corpo de menor temperatura. Portanto, Calor é a energia em trânsito de
50
um corpo para outro, devido a diferença de temperatura existente entre eles (SANT‟ANNA,
2013).
Figura 4. Calor: transferência de energia térmica.
4.3 Dilatação Térmica
Analisando a estrutura interna de um sólido, pode-se perceber que os átomos que os
constituem se distribuem ordenadamente, dando origem a uma estrutura denominada rede
cristalina, unidos mediante ligações (forças elétricas) e funcionam como se existissem
pequenas molas unindo um átomo a outro. Tais átomos estão em constante vibração em torno
de uma posição média (de equilíbrio) (MÁXIMO, 2010).
Quando um corpo é aquecido ou resfriado, há alteração de algumas de suas
propriedades físicas, de forma que, a maior parte dos sólidos e dos líquidos sofrem expansão
após uma variação positiva de sua temperatura. Os gases, quando possível, também se
expandem com o aquecimento ou sofrem um aumento na pressão se forem aquecidos a um
volume constante (TIPLER, 2000).
A dilatação térmica dos objetos depende de algumas grandezas físicas, tais como as
dimensões do mesmo ou a variação de temperatura a que são submetidos. É importante
afirmar também que substâncias diferentes dilatam-se com diferentes taxas. Um bom exemplo
é a união entre duas lâminas metálicas – denominada lâmina bimetálica. Quando aquecida,
um dos lados da tira dupla torna-se mais longo do que o outro fazendo com que ela se vergue,
tornando-se curva. Quando a variação de temperatura é negativa, ou seja, quando a lâmina
bimetálica é resfriada, a curvatura acontece no outro sentido (HEWITT, 2011).
51
De um modo geral, a dilatação ocorre simultaneamente em todas as direções dos
objetos (comprimento, largura e altura). Porém quando um ou dois lados se destaca em
relação aos demais pode-se considerar para fins didáticos que a dilatação ocorre em uma ou
duas direções. A expansão e a contração dos corpos são diretamente proporcionais à variação
de temperatura, e às dimensões do corpo. Para a dilatação linear, tem-se (SANT‟ANNA,
2013):
∆L ∝ L0.∆T (1)
Quando introduzida uma constante de proporcionalidade na equação 1, esta passa a ser
escrita conforme a equação 2. A constante de proporcionalidade representa o coeficiente de
dilatação linear, que varia de acordo com a substância do objeto e sua unidade no sistema
internacional é °𝐶−1 (SANT‟ANNA, 2013).
∆L = L0.α . ∆T (2)
L = L0(1 + α.∆T) (3)
A seguir uma tabela com alguns coeficientes de dilatação.
Material α (10−5°𝐶−1)
Aço 1,1
Alumínio 2,4
Chumbo 2,9
Cobre 1,7
Ferro 1,2
Latão 2,0
Ouro 1,4
Prata 1,9
Vidro Comum 0,9
Vidro Pirex 0,3
Sílica 0,4
Diamante 0,09
Tabela 1. Coeficientes de dilatação linear (SANT‟ANNA, 2013; MÁXIMO, 2010).
52
Para diversos objetos sólidos, denominados isotrópicos, a variação do comprimento,
para uma dada variação de temperatura, é igual para todas as direções. Desta forma a variação
da área é dada por:
∆A = A0.β.∆T (4)
E a do volume por:
∆V = V0 . γ.∆T (5)
Em que: β = 2. α e γ = 3.α.
4.4 Dilatação irregular da água
A água, como as demais substâncias, se dilata ao sofrer uma variação positiva de
temperatura. Contudo, na faixa de temperatura que vai de 0°C a 4°C seu comportamento é
anômalo. Na fase sólida, a água possui uma estrutura cristalina, formada por cristais
estruturalmente ocos, de modo a ocupar maior volume que no estado líquido, tornando assim
o gelo menos denso do que a água. Quando o gelo é aquecido e entra em mudança de fase,
nem todos os cristais ocos se desfazem. Parte dos cristais que ainda persistem, formam uma
neve fofa e lisa em mistura com o gelo-água e proporciona um aumento do seu volume,
portanto a água gelada, no intervalo de temperaturas entre 0°C e 4°C, é menos densa que a
água mais quente. À medida que a temperatura vai aumentando, as estruturas cristalinas vão
sendo desfeitas. Neste momento, passam a coexistir dois processos: o da contração devido ao
colapso dos cristais de gelo e o da expansão devido à maior agitação das moléculas. A
contração predomina até a temperatura de 4°C e, a partir desta temperatura, a expansão passa
a se sobressair, pois a maioria dos cristais microscópicos já terá se derretido (HEWITT,
2011).
4.5 Processos de Transferência de Calor
Como já foi mencionado, a energia térmica é transferida de maneira espontânea de um
corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura. O processo de transferência de
53
calor entre quaisquer corpos cessa quando os corpos envolvidos nas trocas de energia atingem
a mesma temperatura, ou seja, quando o equilíbrio térmico é alcançado. Pode-se classificar
tais processos de propagação de calor em três tipos: condução, convecção e radiação
(SANT‟ANNA, 2013).
4.4.1 Condução
Quando uma das extremidades de objeto metálico entra em contato com uma fonte
térmica e a outra está sendo segurada por uma pessoa, rapidamente esta pessoa perceberá que
a parte na qual segura se tornará quente mesmo estando relativamente distante da fonte
térmica (MÁXIMO, 2010). Vale ressaltar que objetos metálicos conduzem bem o calor. Isso
se dá devido às ligações em sua estrutura atômica ou molecular. Os sólidos formados por
átomos que possuem elétrons mais externos, com fraca interação, são bons condutores de
calor (e de eletricidade). Os metais são exemplos de elementos com elétrons fracamente
ligados, portanto estão livres para transportar energia por meio de colisões através do metal,
sendo estes classificados como excelentes condutores de calor e eletricidade. Já a lã ou a
madeira possuem elétrons mais externos com grande interação, estando fortemente ligados e
são classificados como maus condutores ou isolantes. A maior parte dos líquidos e gases são
maus condutores de calor, portanto o meio sólido é o mais apropriado para que o processo de
propagação de calor por condução ocorra (HEWITT, 2011).
Figura 5. Transferência de energia mediante condução.
54
A condução térmica, portanto, é um processo de propagação de calor que ocorre pela
transmissão da agitação térmica de partículas de uma região de maior temperatura para
partículas de uma região vizinha de menor temperatura. Deste modo, a presença de partículas
torna-se primordial para a existência da condução térmica. O cálculo do fluxo de calor é dado
pela razão entre a quantidade de calor Q que atravessa uma seção transversal da barra e o
intervalo de tempo ∆𝑡 correspondente (BÔAS, 2010):
∅ =Q
∆t (6)
Considerando uma barra metálica, pode-se afirmar que, inicialmente as diversas seções
transversais da barra apresentam temperatura variável. No entanto, decorrido um certo
intervalo de tempo e assumindo temperaturas constantes, mas diferentes entre si, considera-se
que o fluxo de calor dá-se em regime permanente ou estacionário, ou seja, torna-se o mesmo
em qualquer seção da barra. No regime permanente, o fluxo térmico depende de quatro
quantidades: a primeira é a área de seção transversal A, a segunda o comprimento da barra L,
a terceira, a diferença de temperatura dos extremos da barra e, por fim, do material que a barra
é feita K. Esta grandeza K é uma constante que caracteriza o material da barra e é denominada
coeficiente de condutibilidade térmica. A equação 7 representa a lei de Fourier (BÔAS,
2010).
∅ =K . A . ∆T
L (7)
Material 𝐾 (10−2 𝑐𝑎𝑙 𝑐𝑚
𝑠 𝑐𝑚 2°𝐶)
Alumínio 49
Aço 12
Chumbo 8,2
Vidro 0,2
Madeira 0,03
Cortiça 0,01
Tabela 3. Condutibilidade térmica de alguns materiais (BÔAS, 2010).
55
4.4.2 Convecção
Convecção térmica é o processo de propagação de calor no qual a energia térmica
muda de local, acompanhando o deslocamento do próprio material aquecido. Portanto, os
líquidos e os gases transmitem calor principalmente por convecção, que pode acontecer em
todos os fluidos. Quando um fluido é aquecido na parte inferior, por exemplo uma panela com
água no fogo, as moléculas que o compõem passam a se mover mais rapidamente, afastando-
se mais, em média, umas das outras, tornando o material menos denso, surgindo assim uma
força de empuxo que empurra o fluido para cima. Já o fluido frio, mais denso, move-se para
baixo de modo a ocupar o lugar do fluido mais quente (HEWITT, 2011).
Um bom exemplo são as correntes de convecção vistas na costa marítima. Durante o
dia, o solo da costa marinha esquenta mais facilmente do que a água. O ar logo acima do solo
é empurrado para cima pelo ar mais frio que vem das camadas mais próximas à água. Durante
a noite, o processo é o inverso, porque o solo esfria mais rapidamente do que a água e, então,
o ar mais aquecido se encontra acima do mar (HEWITT, 2011).
Figura 6. Brisa marítima.
56
Figura 7.Brisa terrestre.
4.4.3 Radiação
A radiação é o processo de propagação de energia na forma de ondas
eletromagnéticas. Ao serem absorvidas, parte da energia dessas ondas se transforma em
energia térmica. Esta propagação de calor pode acontecer tanto num meio material quanto no
vácuo. A propagação de calor proveniente do Sol ao planeta Terra não ocorre por condução
ou convecção, pois estes processos dependem de meios materiais para ocorrer. Toda
substância que se encontre a uma temperatura superior ao zero absoluto emite energia
radiante, ou seja, energia transmitida mediante radiação (HEWITT, 2011; BÔAS, 2010).
A taxa com a qual um objeto emite energia através da radiação eletromagnética
depende da área A da superfície do objeto e da temperatura T dessa área (dada em Kelvins),
sendo expressa pela equação 8, na qual σ é conhecida como a constante de Stefan-Boltzmann.
O símbolo ε representa a emissividade da superfície do corpo (ε varia de 0 a 1, onde um
corpo com emissividade 1 corresponde ao chamado corpo negro). Os corpos também
absorvem energia e a taxa de absorção é dada pela equação 9. Como os corpos,
simultaneamente, absorvem e irradiam energia, o cálculo para a taxa líquida é dada pela
equação 10 (HALLIDAY, 2012).
Prad = σεAT4 (8)
57
Pabs = σεATamb4 (9)
Pliq = Pabs − Prad = σεA(Tamb4 − T4) (10)
Em todos os processos de transferência de calor, a velocidade de resfriamento de um
corpo ou a taxa com a qual ele resfria é aproximadamente proporcional à diferença de
temperatura entre o corpo e as suas vizinhanças. Este é o enunciado da lei de Newton do
resfriamento.
58
Capítulo 5 Metodologia
Produto educacional: Sequência didática
A partir das questões norteadoras descritas anteriormente e com o propósito de tentar
respondê-las, foi desenvolvida uma sequência didática baseada no diálogo entre algumas
características da Andragogia de Malcolm Knowles (KNOWLES, 1980; 1990a; 1990b), da
Psicologia Sociocultural de Lev S. Vygotsky (VYGOTSKY, 2001), e da Aprendizagem
Significativa de David Ausubel (AUSUBEL, 1963). Tal sequência foi desenvolvida
observando as características da abordagem Interativa/Dialógica visando o desenvolvimento
de aulas não tradicionais. Os conteúdos de Física Térmica abordados na sequência didática
são: os conceitos de temperatura, calor e grandezas Física relacionadas, além de alguns
processos térmicos, tais como expansão e contração térmica e os processos de transferência de
calor.
Neste capítulo serão expostas as características da sequência didática que se constitui
no produto educacional ora desenvolvido.
5.1 Material desenvolvido
A aplicação referente à sequência didática foi dividida em quatro etapas. Por sua vez,
tal conjunto de etapas foi distribuído em dez aulas de 45 (quarenta e cinco) minutos cada.
A primeira etapa foi realizada em duas aulas no primeiro dia de intervenção, tendo por
objetivo a caracterização da turma com a aplicação dos questionários socioeconômico e de
sondagem. A segunda etapa, denominada Ensino, corresponde às aulas teóricas que foram
ministradas, as quais abordaram os temas dilatação térmica e processos de transferência de
calor, a partir de dois encontros (somando quatro aulas). A terceira etapa, a atividade prática,
corresponde à aula realizada em um laboratório. A quarta e última etapa, a análise a posteriori
e revisão, teve por objetivo a verificação da aprendizagem, sendo realizada em duas aulas.
59
5.2 Público-alvo
A turma na qual foi aplicada a sequência didática possuía um total de quinze
aprendentes, sendo 60% de homens e 40% de mulheres. Os principais critérios para ingresso
no curso PROEJA de Informática da referida instituição são: possuir diploma do Ensino
Fundamental e ter mais de dezoito anos; o que leva à formação de um público bastante
heterogêneo.
Gráfico 1. Representação gráfica quanto ao sexo dos alunos.
Foi verificado que a grande parte dos aprendentes tinha parado de estudar há muito
tempo antes de reingressarem no ensino formal, na modalidade EJA. Além disso, muitos
aprendentes só tinham concluído o Ensino Fundamental. Destoando do status predominante
nessa amostra, dois dos aprendentes tinham concluído o Ensino Médio.
Quanto à etnia: 60% se declararam pardos, 20% brancos, cerca de 13% negros e7%
amarelos. Em relação ao estado civil aproximadamente 73% se declararam solteiros, 20%
casados e 7% divorciados.
Masculino 60%
Feminino40%
Masculino
Feminino
60
Gráfico 2. Representação gráfica do estado civil dos alunos
Gráfico 3. Representação gráfica quanto a etnia dos alunos
Quanto à participação no mercado de trabalho, a maioria deles trabalha atualmente:
destes, 60% trabalham e os demais 40% não realizavam nenhuma atividade remunerada. Um
dado importante e com impacto no processo de ensino-aprendizagem: 78% dos que exerciam
alguma atividade remunerada, trabalhavam mais de 40 horas semanais, o que provavelmente
reduziria o tempo dedicado aos estudos.
73%
7%0%
20%0%
Solteiro(a)
Divorciado(a)
Viúvo(a)
Casado(a)
20%
6%
60%
4,5%
4,5%
Branco
Preto
Pardo
Amarelo
Indígena
Não declarado
61
Gráfico 4. Representação gráfica quanto a relação de trabalho dos alunos.
Gráfico 5. Representação gráfica do quantitativo de horas trabalhadas semanalmente.
Em conversas informais foi possível perceber que a maioria disponibiliza de pouco
tempo para estudo fora da Instituição. Suas aulas já são desenvolvidas no período noturno e
muitos desenvolvem jornada tripla entre trabalho e estudos. Tais fatores descritos são
peculiares deste público e devem ser levados em consideração durante todo processo
educacional.
60%
40%
Trabalha
Não Trabalha
0
1
2
3
4
5
6
7
Não Trabalha Trabalha mais de 40 horas
Trabalha entre 30 e 40 horas
Trabalha entre 20 e 30 horas
Trabalha entre 10 e 20 horas
62
Indagados a respeito de quando começaram a atuar em alguma atividade remunerada,
46,67% afirmaram que começaram a trabalhar antes dos 16 anos e, por esta razão, muitos não
teriam tido a oportunidade de concluir seus estudos quando adolescentes.
A maioria dos aprendentes (87%) residia na zona urbana da cidade, embora parte dos
aprendentes tivesse que se deslocar da zona Rural e até mesmo de outros municípios vizinhos
até a instituição de ensino para poderem estudar. A grande maioria (aproximadamente 60%)
não possuía filhos; os demais possuíam entre um e três filhos.
Gráfico 6. Representação gráfica quanto à moradia dos alunos.
Gráfico 7. Representação gráfica quanto ao número de filhos.
87%
13%
Zona Urbana
Zona Rural
60%27%
0%13%
Não Tem
Um
Dois
Três
63
Quanto ao grau de escolaridade dos pais: 36% tinham pai analfabeto, 36% tinham pai
apenas com o Ensino Fundamental completo e a menor parcela dos pais dos aprendentes
concluiu o ensino Médio. Quanto à escolaridade das mães: 13% eram analfabetas e 54% só
concluíram o Ensino Fundamental; a minoria das mães tinha o Ensino Médio completo.
Gráfico 8. Representação gráfica quanto a escolaridade dos pais dos alunos.
Gráfico 9. Representação gráfica quanto a escolarizada da mão dos alunos.
36%
21%
36%
7%
Não alfabetizado
Ensino Fundamental
Ensino Médio
Ensino superior
13%
54%
33%
0%
Não alfabetizado
Ensino Fundamental
Ensino Médio
Ensino superior
64
Um outro fator analisado foi a renda familiar dos aprendentes. Neste quesito, cerca de
73% possuíam renda familiar entre um e três salários mínimos. Porém o mais surpreendente
foi que os demais, cerca de 27% possuíam renda familiar inferior a um salário mínimo. Em
conversas informais, foi possível perceber o esforço que a maioria faz para estar ali presente,
todos os dias, superando adversidades das mais variadas, mas buscando uma oportunidade de
se desenvolver profissionalmente e uma melhor condição de trabalho.
Gráfico 10. Representação gráfica quanto a renda dos alunos.
27%
73%
0%0%0%
Menos de 1 Salário Mínimo
De 01 a 03 Sal. Mínimos
De 03 a 06 Sal. Mínimos
De 06 a 10 Sal. Mínimos
Mais de 10 Sal. Mínimos
65
5.3 Etapas desenvolvidas
5.3.1 Primeira etapa: Revisão a priori
Aula 1: Análise a priori da turma
Foi realizada a aplicação de questionário socioeconômico para caracterização da turma
de aplicação da sequência didática, compreendido no Apêndice A, Seção III, Subseção A.
Posteriormente, foi aplicado o questionário de sondagem para determinar possíveis
incoerências na aprendizagem no que se refere aos conceitos físicos necessários para a
aprendizagem do tema. Tal questionário corresponde ao Apêndice A, Seção III, Subseção B.
Figura 8. Aprendentes durante a realização dos questionários socioeconômico e de sondagem.
Aula 2: Revisão
Após este primeiro momento de sondagem, foi realizada uma aula, apresentando pré-
requisitos necessários para o entendimento dos novos conteúdos a serem ministrados. Nesta
aula, bem como nas aulas seguintes, buscou-se sempre a utilização do discurso com
abordagem comunicativa, empregando o método interativo/dialógico, no qual o professor e os
aprendentes trabalham ideias, elaboram perguntas, permitindo a construção do conhecimento
66
e o desenvolvimento cognitivo dos aprendentes. É importante ressaltar que, segundo
Mortimer & Scott (2002), na abordagem comunicativa facilmente detectam-se aspectos
relativos às diferentes classificações (dialógico ou de autoridade). Portanto as aulas, como um
todo, possuíam maiores características do discurso interativo/dialógico.
É importante ressaltar que nem todas as características da Andragogia, bem como as
etapas descritas por Knowles foram possíveis de serem realizadas. Como já foi mencionado,
os elementos que compõem o modelo andragógico, podem ser aplicados em parte ou no seu
todo, podendo ser moldados para cada situação em específico. Desta forma, cabe ao
facilitador analisar as circunstâncias internas e externas ao ambiente de ensino, adequar
elementos andragógicos que lhe propiciem melhor resultado a algumas características
pedagógicas.
Considerando as características da instituição de ensino (por exemplo, visão
tradicional de ensino por parte da direção da escola e rigidez programática e curricular), bem
como as grandes deficiências educacionais dos aprendentes, em alguns momentos foram
utilizados aspectos pedagógicos no processo de ensino de viés andragógico.
Neste momento de aplicação da sequência didática, tanto a primeira etapa (preparação
do aprendiz) quanto a segunda etapa (o estabelecimento do clima propício à aprendizagem)
descritas por Knowles (1990a) para criar experiências de aprendizagem para o aprendente
adulto, estão presentes. Quando o aprendente percebe que é capaz de atender às expectativas,
posiciona-se no que Vygotsky (2001) propõe como Zona de Desenvolvimento Proximal,
momento em que suas habilidades são apropriadas para realização das atividades almejadas.
A realização da aula de revisão, bem como a aplicação do questionário diagnóstico,
ajustam-se à quarta etapa descrita pela Andragogia: o diagnóstico das necessidades de
aprendizagem. Ficou evidente que os aprendentes não dispõem da autonomia descrita por
Knowles (1980); no entanto, foi possível identificar as discrepâncias existentes entre o
conhecimento prévio e as necessidades curriculares. Além do seu caráter de nivelamento para
passar aos conceitos posteriormente abordados, a aula de revisão teve um papel importante,
para que os aprendentes pudessem se localizar na Zona de Desenvolvimento Proximal, como
descreve Vygotsky (2001).
Nesta aula, foram revisados os conceitos de temperatura, energia térmica, calor e
equilíbrio térmico. Como problematização, foi utilizado um experimento com o intuito de
67
superar alguns equívocos sobre os conceitos físicos (foram utilizados três recipientes com
água a temperaturas diferentes, como ilustra a figura 3). A distinção entre as grandezas de
associações do senso comum foi de fundamental importância nesta aula.
Figura 9. Ilustração do experimento realizado em sala.
Tais conceitos revisados foram utilizados mais à frente como subçunsores em que a
aprendizagem deve se alicerçar para que possa se desenvolver significativamente. Estes
pontos serão retomados ao longo do texto.
5.3.2 Segunda etapa: Ensino
O sexto e sétimo momentos do modelo andragógico são caracterizados pelas etapas de
Ensino, aqui descritas, e Atividade Prática, que a seguir será discutida. Buscou-se ao máximo
aplicar o paradigma de Knowles nesta etapa. No entanto, o entendimento de que os
aprendentes ainda não eram capazes de uma autogestão, impede que os mesmos contribuam
de forma ativa para determinação dos conteúdos a serem abordados. Mas, o emprego de
atividades práticas, a formulação de uma área problema – os conceitos de Física Térmica, em
específico dilatação térmica e processos de transferência de calor –, vieram a corroborar a
teoria de Knowles.
Aulas 3 e 4
Nesta etapa, mais uma vez, foi empregado o método interativo/dialógico, no qual o
professor e os aprendentes trabalham ideias, elaboram perguntas, permitindo a construção do
conhecimento e o desenvolvimento cognitivo dos aprendentes. Esta etapa foi dividida em dois
68
momentos distintos: inicialmente, nas duas primeiras aulas, foi realizada a aula que
compreendia os conceitos de dilatação/contração térmica, explicando os tipos de
dilatação/contração térmica dos sólidos e líquidos. Foi feita a problematização e foram feitos
questionamentos a partir de fenômenos do cotidiano, como por exemplo, a existência de
espaços entre trilhos de linhas férreas, para demonstrar a importância do conceito físico em
questão. Foi importante tornar palpável para o aprendente o tema da aula, de forma que o
mesmo encontrasse respostas e aplicabilidade dos conceitos no meio em que vive. A
existência destes conhecimentos prévios, como a necessidade de espaços vazios entre os
trilhos ou entre os blocos que compõem uma quadra esportiva durante a construção dos
mesmos, por exemplo, contribui para o entendimento do fenômeno físico.
Um dos questionamentos feitos aos aprendentes foi o seguinte: fornecendo energia
térmica a um determinado corpo, ele obrigatoriamente aumentará sua temperatura? A maioria
dos aprendentes respondeu que sim. Segue-se um outro questionamento: se fornecermos uma
quantidade de energia proporcionando um aumento da velocidade deste objeto,
necessariamente ele também aumentará sua temperatura? Boa parte dos aprendentes
concordou que a energia se apresenta na natureza das mais variadas formas, não apenas sob a
forma térmica. Neste momento o subçunsor Energia é aprimorado, tornando-o mais robusto,
ampliando, assim, o entendimento do aprendente sobre este conceito.
Aulas 5 e 6
Em um segundo momento foi abordado o tema processos de transferência de calor,
tema este desenvolvido nas duas aulas seguintes. O professor iniciou a aula com uma revisão
do conteúdo visto anteriormente, objetivando consolidar o aprendizado. Posteriormente,
iniciou uma problematização sobre o novo conteúdo a ser ministrado, citando exemplos no
dia-a-dia dos processos de transferência de calor, por exemplo: uma concha metálica que
esquenta ao ser deixada em uma panela sobre um fogão ligado. Em seguida, foram realizados
questionamentos, dentre eles: “porque os aparelhos de ar condicionado são geralmente
instalados na parte superior dos ambientes?”. Isso no intuito de mais uma vez demonstrar
aplicabilidade dos conceitos físicos no dia-a-dia, tornando concretas as ideias expostas de
forma abstrata. Em todo momento foi estimulado o diálogo entre o professor e os aprendentes.
Após demonstrar aplicações do fenômeno como, por exemplo, a existência de aletas
no motor de motocicletas propiciando o resfriamento do mesmo, o professor definiu os tipos
de processos de transferência de calor, explicando-os detalhadamente.
69
A resolução de questões conceituais permitiu que os conteúdos fossem revistos e mais
uma vez aplicados.
5.3.3 Terceira etapa: Atividade Prática
Aulas 7 e 8
Esta etapa também corresponde à sexta e à sétima etapas da metodologia andragógica.
Aqui busca-se na atividade prática o desenvolvimento cognitivo do aprendente a partir de
atividades potencialmente significativas para aprendizagem.
A etapa da atividade prática é o momento de colocar em prática o conteúdo estudado,
sanando eventuais dúvidas. E, havendo necessidade, durante o desenvolvimento da aula com
uso da simulação, retoma-se a análise da etapa de ensino para complementação do processo
de aprendizagem.
A realização desta etapa foi em um laboratório de informática, utilizando um
simulador de um dilatômetro1 – equipamento experimental presente em laboratórios de Física.
Nesta aula, foram trabalhados os temas: dilatação térmica e processos de transferência de
calor, tendo como duração duas aulas de quarenta e cinco minutos. Tal aula foi direcionada
por um roteiro presente no Apêndice A, Seção III, Subseção C. Desta forma, o professor
orientou os discentes a seguir o mesmo. Alicerçado na teoria de Vygotsky e nas demais
descritas no referencial bibliográfico, atividades práticas corroboram de forma significativa o
processo de entendimento de significados. São fundamentais para abstração dos conceitos
outrora descritos de forma teórica. A imagem a seguir representa a tela inicial do simulador.
1O simulador utilizado nesta aula prática foi desenvolvido pelo professor Daniel Berg, autor desta dissertação, e
encontra-se disponível em http://www.univasf.edu.br/~cpgef/.
70
Figura 10. Imagem da tela inicial do simulador.
5.3.3.1 O simulador
É importante descrever o funcionamento do simulador, já que ele tem papel central na
aula.
Ao abrir a tela inicial, o aprendente tem a opção de escolher o material que compõe a
haste metálica que irá analisar. Esta escolha é feita na parte superior direita da tela. Em
seguida ele deve definir qual a temperatura inicial e final do líquido que irá aquecer a haste
quando entrar em ebulição – trata-se da água. Ao acionar a fonte de calor, o “relógio” no lado
direito, que já afirma o comprimento inicial (50cm) começa a variar até o valor
correspondente ao comprimento final da haste após a dilatação.
O roteiro que guia a aula solicita que seja determinado o coeficiente de dilatação linear
do material da haste, que posteriormente deve ser comparado no seu livro didático para
certificação do mesmo. O roteiro ainda é formado por algumas questões conceituais sobre o
tema processos de transferência de calor.
Ao final, o aprendente deverá repetir todo procedimento para outro material, com a
finalidade de alicerçar o entendimento do mesmo quanto aos fenômenos envolvidos.
As figuras 11 e 12 representam o momento da prática realizada em um dos
laboratórios que a instituição disponibiliza.
71
Figura 11.Aprendentes realizando a atividade prática utilizando o simulador.
Figura 12.Aprendentes realizando a atividade prática no simulador com auxílio do roteiro
previamente elaborado para esta aula.
72
5.2.4 Quarta etapa: Avaliação e Revisão a posteriori
Aulas 9 e 10
A análise a posteriori de uma sequência didática é feita através de resultados obtidos a
partir da exploração dos dados colhidos. Tal análise contribui para melhoria da práxis
pedagógica. Parte da avaliação já pode ser realizada com a análise dos roteiros preenchidos
pelos aprendentes na etapa da Atividade Prática. As estratégias de resolução adotadas pelos
aprendentes, bem como as formas de descrever alguns conceitos físicos, foram analisados por
meio das respostas presentes nos roteiros da aula prática.
Nesta aula de revisão, foram aplicados dois questionários. O primeiro – Apêndice A,
Seção III, Subseção D – com o objetivo de identificar a aprendizagem significativa. O
segundo – Apêndice A, Seção III, Subseção E – para que o aprendente possa avaliar o
desenvolvimento da sequência didática aplicada.
O questionário avaliativo dos conteúdos ministrados foi dividido em duas partes. A
primeira, dissertativa, repetia parte das questões do questionário de sondagem. A segunda
parte, foi descrita de forma objetiva, buscando atingir outras competências dos aprendentes
envolvidos.
Posteriormente foi realizada a aula de revisão, na qual foi possível sanar possíveis
dúvidas ainda persistentes. Sendo esta, mais uma vez apresentada mediante discussões
interativas/dialógicas.
73
Capítulo 6 Resultados e Discussão
Inicialmente será discutido o questionário de sondagem, como um prévio diagnóstico
dos aprendentes envolvidos na aplicação da sequência didática. Posteriormente os resultados
obtidos com a aula prática. Por fim, o questionário avaliativo descrevendo uma possível
evolução do processo de aprendizagem.
6.1 Questionários de Sondagem
O questionário de Sondagem foi formulado com dez questões conceituais dissertativas.
1- Em termos microscópicos, o que compõe os objetos?
Para a primeira questão proposta, a maioria conseguiu chegar a resposta desejada ou pelo
menos de forma parcial. A figura 13 mostra a resolução proposta pelo Aluno A, que era a
resposta esperada para esta atividade.
Figura 13.Resposta do Aluno A para a questão 1 da atividade de sondagem.
Entretanto, houve alguns aprendentes, como o Aluno B, que não conseguiram
diferenciar a matéria inanimada – objetivo do estudo – da que compõe organismos. As células
são muito mais complexas que uma simples molécula ou átomo que compõe determinado
objeto.
74
Figura 14.Resposta do Aluno B para a questão 1 da atividade de sondagem.
Durante a resolução do questionário de sondagem foi possível perceber que os
aprendentes buscavam relações com os conteúdos ministrados anteriormente. Tal fato merece
destaque, pois neste momento eles buscavam como subsunçores os conhecimentos prévios,
bem como seu entendimento sobre determinados fenômenos mediante o senso comum.
2- O que acontece com os objetos quando aquecidos?
Nesta pergunta, como já era esperado, surgiram diversas interpretações. Em termos
microscópicos, de uma forma geral, quando aquecidos os objetos suas moléculas agitam-se
mais devido ao aumento da energia térmica do mesmo, e por consequência ocorre-se a
dilatação térmica. No entanto, o aumento de temperatura de um corpo pode provocar outras
consequências como a mudança de estado físico.
Diversas respostas incoerentes surgiram, e serão apresentadas a seguir:
Figura 15.Resposta do Aluno D para a questão 2 da atividade de sondagem.
Figura 16.Resposta do Aluno F para a questão 2 da atividade de sondagem.
Outras respostas foram dadas como limitadas.
75
Figura 17.Resposta do Aluno B para a questão 2 da atividade de sondagem.
Figura 18.Resposta do Aluno C para a questão 2 da atividade de sondagem.
No entanto, alguns aprendentes conseguiram, mesmo que de forma superficial, chegar
ao objetivo proposto, como é o exemplo do Aluno H.
Figura 19.Resposta do Aluno H para a questão 2 da atividade de sondagem.
3- O que a temperatura mede?
No item três, alguns aprendentes responderam de forma sucinta e objetiva a resposta
esperada. De fato, temperatura não é um conceito que possui definição direta, por tratar-se de
uma grandeza macroscópica, torna-se palpável para os discentes quando trabalhada mediante
o entendimento da Lei Zero e um tanto quanto abstrata ao mencionar a teoria cinético-
molecular. Entretanto, os livros didáticos do ensino médio, em sua grande maioria, trazem a
definição de temperatura mediante o entendimento microscópico e desta forma foi abordado
em sala de aula.
76
Figura 20.Resposta do Aluno H para a questão 3 da atividade de sondagem.
Figura 21.Resposta do Aluno J para a questão 3 da atividade de sondagem.
No entanto, uma grande parcela relacionaram “temperatura” a “calor”, mostrando não
possuir os conceitos físicos de forma satisfatória.
Figura 22.Resposta do Aluno F para a questão 3 da atividade de sondagem.
Para este grupo de aprendentes, temperatura está diretamente relacionada com um
suposto “calor” que os corpos possuem, confundidos com a ideia de “calórico”, cuja teoria já
foi refutada. Para eles um corpo a uma temperatura mais elevada comparado a outro possui
mais “calor” que o de temperatura inferior. Desta forma, foi possível concluir que o conceito
de energia térmica era constantemente confundido com calor. As sensações térmicas de
quente e frio, medidas macroscópicas de qualitativas de temperatura, eram também
relacionadas a calor, ou seja, um corpo mais quente que outro possui mais calor que outro.
Tais ideias errôneas sobre estes conceitos foram trabalhadas na etapa seguinte, a aula de
revisão.
77
4- As menores partições de cada corpo se comportam de que forma quando submetidos a
uma variação de temperatura?
Boa parte dos aprendentes conseguiram obter êxito nas respostas, relacionado a
variação da temperatura com o aumento ou diminuição do grau de agitação das partículas que
compõem o corpo.
5- O que é um corpo quente? E um corpo frio?
Para a maioria dos aprendentes foi difícil se expressar para definir as sensações
térmicas de quente e frio. A resposta esperada não foi descrita por nenhum aprendente. Eles
não conseguiram definir que para um “corpo estar quente” é preciso compará-lo a um
segundo que possua temperatura inferior ao primeiro e para o “corpo frio” o inverso.
Figura 23.Resposta do Aluno B para a questão 5 da atividade de sondagem.
Figura 24. Resposta do Aluno F para a questão 5 da atividade de sondagem.
As demais respostas foram incoerentes e imprecisas, como são os exemplos acima. E
mais uma vez, conceitos como temperatura e calor são mencionados de forma errônea.
6- Por que em certos momentos do dia temos dificuldades em abrir ou fechar portas
metálicas?
Para o item seis, alguns aprendentes conseguiram atingir o objetivo esperando, mesmo
que de forma incompleta ou parcialmente certa, como por exemplo os alunos G e J.
78
Figura 25. Resposta do Aluno G para a questão 6 da atividade de sondagem.
Figura 26. Resposta do Aluno J para a questão 6 da atividade de sondagem.
Porém alguns aprendentes demonstraram desconhecimento sobre tal fenômeno. Eles
não conseguiram relacionar a variação de temperatura com a mudança nas dimensões do
objeto em questão.
Figura 27. Resposta do Aluno I para a questão 6 da atividade de sondagem.
Relacionar aumento na massa do objeto devido à variação de temperatura ou calor foi
mais uma incoerência detectada.
7- Por que quando se mede a temperatura de uma pessoa, o nível de mercúrio do
termômetro varia?
Mais uma vez é possível identificar que os aprendentes confundem os conceitos de
calor e temperatura, como demostra a resposta do Aluno I.
79
Figura 28. Resposta do Aluno I para a questão 7 da atividade de sondagem.
No entanto, também foi possível identificar respostas coerentes como a do Aluno H.
Figura 29.Resposta do Aluno H para a questão 7 da atividade de sondagem.
8- Por que nas quadras de esportes que ficam ao ar livre, recebendo a radiação solar, o
piso é feito em blocos quadrados separados por um material elástico?
No que se refere ao item 8, alguns aprendentes conseguiram responder de forma
coerente. É importante mencionar que o objetivo aqui não é corrigir a escrita do aprendente e
sim, analisar se o mesmo possui algum conhecimento prévio sobre os fenômenos que serão
estudados.
Figura 30. Resposta do Aluno A para a questão 8 da atividade de sondagem.
No entanto também existiram algumas respostas errôneas como a do Aluno I, que não
é possível identificar coerência em sua resposta.
80
Figura 31. Resposta do Aluno I para a questão 8 da atividade de sondagem.
9- Sempre que fornecemos energia para um objeto, sua temperatura aumenta? Explique.
Esta pergunta leva os aprendentes a, de forma errônea, não considerar os tipos de
energia existente no universo. O termo energia é muito amplo, portanto não se pode defini-la
como apenas energia térmica, desprezando as demais formas de energia. Como já era
esperado, todos os aprendentes não obtiveram êxito neste item, deixando a desejar no que se
refere aos conceitos de energia. A energia é um termo muito amplo, de modo que não existe
somente energia térmica. O fornecimento de energia cinética, por exemplo, não provocaria
variação na temperatura do corpo. É importante afirmar que existe a possibilidade de se
fornecer energia térmica para um determinado sistema e ele permanecer na mesma
temperatura, como é o caso de uma transformação isotérmica, por exemplo. É importante
também deixar claro que os conteúdos relativos as primeira e segunda lei da termodinâmica
ainda não foram vistos, portanto o aluno ainda não possui o conhecimento necessário para
responder de forma completa esta questão. No entanto, a questão apenas evidencia o processo
de diferenciação progressiva da teoria da aprendizagem significativa, tornando mais robusto o
tema energia.
Figura 32. Resposta do Aluno G para a questão 9 da atividade de sondagem.
81
Figura 33. Resposta do Aluno C para a questão 9 da atividade de sondagem.
6.2 Roteiro da aula prática
Como já foi descrito na metodologia, o roteiro da aula prática descrevia cinco passos
para a atividade. A primeira solicitava a escolha de um material para a haste; a segunda e a
terceira, a determinação das temperaturas inicial e final da água contida no reservatório.
Na segunda etapa, referente à determinação da temperatura inicial, diversos valores
foram apresentados. Como não foi possível determinar a temperatura em que o laboratório se
encontrava, foi permitido pelo professor a suposição da mesma. Tais valores descritos pelos
aprendentes variavam entre 21ºC e 25ºC, valores estes aceitáveis para as condições do
ambiente.
A determinação da temperatura final – terceira etapa –, correspondente à temperatura
de evaporação da água, também ficou a critério dos aprendentes. Porém todos aproximaram
para 100ºC a temperatura correspondente à ebulição da água no nível do mar, mesmo sabendo
que este valor possui uma pequena discrepância, uma vez que Petrolina-PE, local de
realização da atividade, encontra-se aproximadamente 380m acima do nível do mar2.
Ao acionar a fonte de calor e esperar para que a temperatura da haste atinja a mesma
temperatura de ebulição da água, para que a dilatação ocorresse, o aprendente obtinha o valor
do comprimento final da haste, podendo assim, calcular a variação do comprimento.
Em seguida foram solicitados os cálculos da variação de temperatura e a determinação
do coeficiente de dilatação térmica linear daquela haste.
2Informação obtida em <http://www.cidade-brasil.com.br/municipio-petrolina.html> Acesso em 20 de janeiro de
2014.
82
Bons resultados foram obtidos neste tópico, como pode ser visto, por exemplo, no
cálculo realizado pelos aprendentes B e H. Os cálculos foram corretamente executados por
eles, apesar da informação colocada pelo aprendente H “unidade de medida do sistema
universal”, que deveria ser “unidade de medida utilizada no sistema internacional”, ponto este
perdoável nesta análise.
Figura 34. Resposta do Aluno B para os itens 1 e 2 do roteiro da aula prática.
Figura 35. Resposta do Aluno H para os itens 1 e 2 do roteiro da aula prática.
Porém, outros aprendentes tiveram dificuldades na realização dos cálculos, bem como
na utilização da unidades de medidas correspondentes a temperatura e o coeficiente de
dilatação térmica. Estes fatos são exemplificados a seguir, na imagem das resoluções das
atividades dos aprendentes E e J.
83
Figura 36. Resposta do Aluno E para os itens 1 e 2 do roteiro da aula prática.
Figura 37. Resposta do Aluno J para os itens 1 e 2 do roteiro da aula prática.
Para análise dos resultados obtidos com a aplicação da prática a partir do roteiro da
aula prática, foram classificadas como “Satisfatória” as respostas que apresentaram todo o
formalismo matemático necessário, bem como a utilização da unidade de medida adequada ou
a explicação correta do questionamento conceitual. A classificação “Parcialmente
Satisfatória” era aplicada às respostas que apresentavam pequenas falhas no que se refere aos
cálculos, à utilização da unidade de medida ou à formulação incompleta da resposta
conceitual. Por fim, a classificação “Não Satisfatória” foi dirigida às respostas que
apresentavam erros matemáticos com indefinições nas respostas finais ou para questões
teóricas respondidas de forma totalmente equivocadas.
Quanto às questões um e dois do roteiro da aula prática – questões que necessitam da
realização de cálculos – os resultados obtidos foram os seguintes: para primeira questão, 60%
dos aprendentes responderam de forma satisfatória e os demais 40% de forma parcialmente
84
satisfatória, não havendo respostas não satisfatórias. No caso da segunda questão, envolvendo
maior uso de elementos matemáticos, 40% dos aprendentes obtiveram respostas satisfatórias,
cerca de 47% respostas parcialmente satisfatórias e aproximadamente 13% dos aprendentes
apresentaram respostas não satisfatórias.
Tendo em vista que, apesar do termo parcialmente satisfatória, houve entendimento
sobre o que estava sendo questionado, pode-se considerar que respostas parcialmente
satisfatórias também refletem aprendizagem. Portanto, considera-se que 100% dos
aprendentes obtiveram algum êxito na primeira questão e 86,67% na segunda questão.
Quando questionados sobre quais processos de transferência de calor farão com que a
água fervendo esquente a barra metálica, todos os aprendentes responderam que seria a
convecção. E quando questionados sobre como o calor é transmitido através da barra, todos
também foram unânimes em responder que se tratava do processo de condução. Porém,
quando foi solicitado que os mesmos explicassem de forma sucinta os processos de
transmissão de calor envolvidos na experiência, cerca de 27% conseguiram descrever resposta
considerada satisfatória. Contudo, aproximadamente 53% apresentaram respostas
parcialmente satisfatórias e apenas 20% respostas não satisfatórias. O aprendente C foi aquele
que demonstrou estar mais confuso quanto aos processos de condução e convecção. Apesar de
dar uma resposta parcialmente satisfatória para o processo de convecção, descreve de forma
totalmente errônea o processo de condução.
Figura 38. Resposta do Aluno C para o item 5 do roteiro da aula prática.
Exemplo de resposta não satisfatória é a apresentada pelo aprendente F, não existindo
precisão em nada que o mesmo relatou.
85
Figura 39. Resposta do Aluno F para o item 5 do roteiro da aula prática.
O aprendente G apresenta certa coerência nos conceitos de cada fenômeno, mas não
deixa clara a visão que teve do que ocorreu na simulação. Mesmo com a existência destas
falhas, considera-se satisfatória sua resposta.
Figura 40. Resposta do Aluno G para o item 5 do roteiro da aula prática.
Já o aprendente H demonstra entender os princípios da condução e da convecção,
porém utilizando linguagem fisicamente não formal. Esta resposta é considerada satisfatória.
Figura 41. Resposta do Aluno H para o item 5 do roteiro da aula prática.
6.3 Questionário Avaliativo
No último dia de intervenção foram aplicados dois questionários, sendo o primeiro
responsável por avaliar o entendimento final dos aprendentes após a aplicação da sequência
didática; já o segundo, busca uma avaliação da sequência na opinião dos aprendentes.
86
O primeiro questionário foi dividido em duas partes, A e B, tendo na parte A, a
repetição de algumas questões conceituais apresentadas no questionário de sondagem. Já a
parte B apresenta questões de múltipla escolha e será exposto a seguir.
6.3.1 Questionário Avaliativo Parte A
A parte A do questionário avaliativo, assim como o questionário de sondagem, é
composta por questões dissertativas. Na realidade, esta parte do questionário de avaliação é
formada por cinco questões que também fazem parte do questionário de sondagem. Desta
forma foi possível verificar o desenvolvimento da aprendizagem ao longo da aplicação da
sequência didática.
Para esta análise também será utilizado as classificações “Satisfatória”, “Parcialmente
Satisfatória” e “Não Satisfatória”, anteriormente já definidas. As questões serão comentadas a
seguir.
1- Em termos microscópicos, o que compõe os objetos?
Quando novamente questionados, cerca de 93% dos aprendentes apresentaram
resposta satisfatória para o item 1 deste questionário e cerca de 7%, apenas, apresentaram
resposta parcialmente satisfatória. Comparando os resultados com o questionário de
sondagem, quando apenas 40% apresentaram resposta satisfatória e aproximadamente 33%
parcialmente satisfatória, percebe-se um aumento significativo.
Tais repostas são demonstradas nas imagens a seguir, como exemplo, as respostas dos
aprendentes A e D.
Figura 42. Resposta do Aluno A para o item 1 do questionário Avaliativo (Parte A).
87
Figura 43. Resposta do Aluno D para o item 1 do questionário Avaliativo (Parte A).
Gráfico 11. Distribuição de respostas referente a primeira questão do questionário de sondagem que
corresponde a primeira do questionário avaliativo, Parte A.
2- O que a temperatura mede?
No item dois deste questionário, 80% dos aprendentes apresentaram respostas
satisfatórias e apenas 20% respostas não satisfatórias. Os resultados obtidos do questionário
de sondagem foi de aproximadamente 13% satisfatórias e 20% parcialmente satisfatórias, em
detrimento a 66,67% não satisfatórias. Mais uma vez a grande maioria dos aprendentes
demonstrou avanço quanto ao conceito de temperatura.
As figuras 45 e 46 das respostas dos aprendentes A e H retratam o melhor desenvolvimento
no questionário avaliativo.
6
5
4
14
1
00
2
4
6
8
10
12
14
16
Satisfatória Parcialmente Satisfatória Não Satisfatória
Sondagem Avaliativo
88
Figura 44. Resposta do Aluno A para o item 2 do questionário Avaliativo (Parte A).
Figura 45. Resposta do Aluno H para o item 2 do questionário Avaliativo (Parte A).
Porém, como foi mencionado, 20% ainda persistiram com a dificuldade, sendo este
exemplificado com a resposta do aprendente I.
Figura 46. Resposta do Aluno I para o item 2 do questionário Avaliativo (Parte A).
Gráfico 12. Distribuição de respostas referente a terceira questão do questionário de sondagem que
corresponde a segunda do questionário avaliativo, Parte A.
2
3
10
12
3
0
2
4
6
8
10
12
14
Satisfatória Parcialmente Satisfatória Não Satisfatória
Sondagem Avaliativo
89
3- Por que em certos momentos do dia temos dificuldades em abrir ou fechar portas
metálicas?
Para a questão 3, inicialmente houveram apenas 47% de respostas satisfatórias e 20%
parcialmente satisfatórias no questionário de sondagem. Já no questionário avaliativo estes
números se modificaram, aumentando para 73% de respostas satisfatórias e 27% de respostas
parcialmente satisfatórias, de modo que, os resultados bem mais positivos.
A seguir imagens de respostas satisfatórias apresentadas pelos aprendentes B e H.
Figura 47. Resposta do Aluno B para o item 3 do questionário Avaliativo (Parte A).
Figura 48. Resposta do Aluno H para o item 3 do questionário Avaliativo (Parte A).
90
Gráfico 13. Distribuição de respostas referente a sexta questão do questionário de sondagem que
corresponde a terceira do questionário avaliativo, Parte A.
4- Por que nas quadras de esportes que ficam ao ar livre, recebendo a radiação solar, o
piso é feito em blocos quadrados separados por um material elástico?
A quarta questão também apresentou considerável aumento no aproveitamento dos
aprendentes quando comparado os dados obtidos no questionário de sondagem. Inicialmente,
cerca de 53% dos aprendentes apresentaram respostas satisfatórias e por volta de 27%
parcialmente satisfatórias, ficando apenas 20% das respostas qualificadas como não
satisfatórias. Após a realização da sequência didática estes números também se alteraram,
sofrendo uma variação positiva nas respostas consideradas corretas, com 87% dos
aprendentes obtendo respostas satisfatórias e aproximadamente 13% parcialmente
satisfatórias.
Tais resultados são demonstrados com as imagens a seguir, correspondentes as
respostas dos aprendentes B e F.
0
2
4
6
8
10
12
Satisfatória Parcialmente Satisfatória Não Satisfatória
Sondagem Avaliativo
91
Figura 49. Resposta do Aluno B para o item 4 do questionário Avaliativo (Parte A).
Figura 50. Resposta do Aluno F para o item 4 do questionário Avaliativo (Parte A).
Uma resposta é considerada parcialmente satisfatória quando ela apresenta algumas
incoerências, como a apresentada pelo aprendente E. Ele percebe a importância do material
elástico quando os blocos descritos no problema sofrerem variação em suas dimensões, porem
se expressa de forma equivocada quando coloca que estão separados para evitar a dilatação. A
função dos espaços preenchidos com material elástico não é evitar a dilatação dos blocos e
sim compensar esta, para que o piso não se danifique.
Figura 51. Resposta do Aluno E para o item 4 do questionário Avaliativo (Parte A).
92
Gráfico 14. Distribuição de respostas referente a oitava questão do questionário de sondagem que
corresponde a quarta do questionário avaliativo, Parte A.
5- Sempre que fornecemos energia para um objeto, sua temperatura aumenta? Explique.
A última questão apresenta dados mais expressivos, pois no questionário de sondagem
todos os aprendentes apresentaram respostas incorretas e no questionário de avaliação
aproximadamente 67% dos aprendentes obtiveram êxito em suas respostas e cerca de 33%
permaneceram com respostas não satisfatórias. O melhor desenvolvimento dos aprendentes
sobre o tema Energia, mostra que este subsunçor se tornou mais rico, mais robusto e mais
bem definido para o aprendente. A busca pela estabilização dos subçunsores caracteriza a
aprendizagem significativa. O aprendiz dará um melhor significado ao tema e a partir deste
momento Energia terá mais sentido para ele, pois o mesmo alicerçou sua aprendizagem em
um conhecimento pré-existente.
O aprendente C faz parte dos que obtiveram evolução durante o processo de ensino-
aprendizagem. O mesmo serviu de exemplo negativo quando foi apresentado os resultados do
questionário de sondagem.
0
2
4
6
8
10
12
14
Satisfatória Parcialmente Satisfatória Não Satisfatória
Sondagem Avaliativo
93
Figura 52. Resposta do Aluno C para o item 5 do questionário Avaliativo (Parte A).
Um outro exemplo é a resposta apresentada pelo aprendente H. Ele claramente
demonstra entender que existem outras formas de energia além da energia térmica.
Figura 53. Resposta do Aluno H para o item 5 do questionário Avaliativo (Parte A).
Gráfico 15. Distribuição de respostas referente a nona questão do questionário de sondagem que
corresponde a quinta do questionário avaliativo, Parte A.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Satisfatória Parcialmente Satisfatória Não Satisfatória
Sondagem Avaliativo
94
6.3.2 Questionário Avaliativo Parte B
A parte B do questionário avaliativo possuía seis questões de múltipla escolha. A
formulação destas questões tinham por objetivo, assim como a parte A deste questionário,
analisar se os conceitos desenvolvidos durante a aplicação da sequência didática foram
compreendidos. Os resultados obtidos o questionário avaliativo parte B está descrito a seguir.
Questão 1
Um corpo, ao sofrer uma variação positiva na sua temperatura, as menores partições de um
corpo (átomos e moléculas):
Respostas Quantitativo
Se agitarão mais. 73,33%
Se agitarão menos. 6,67%
Se unirão a outras moléculas. 20,00%
Permanecerão inalteradas. 0,00%
Tabela 4.Análise quantitativa da questão 1 do questionário avaliativo parte B.
Na questão 1, 73,33% dos aprendentes obtiveram êxito na resposta marcando a
alternativa A.
Gráfico 16. Distribuição de respostas referente a primeira questão do questionário avaliativo, Parte B.
73%
7%
20%0%
Item A
Item B
Item C
Item D
95
Questão 2
O que acontece com um objeto metálico quando resfriado?
Respostas Quantitativo
Ocorre um aumento no grau de agitação de suas moléculas. 0,00%
Provoca uma dilatação térmica devido a diminuição no grau de agitação das
moléculas. 26,67%
Ocorre uma contração térmica devido a diminuição no grau de agitação das
moléculas. 66,67%
O Objeto permanece inalterado. 6,67%
Tabela 5.Análise quantitativa da questão 2 do questionário avaliativo parte B.
Gráfico 17. Distribuição de respostas referente a segunda questão do questionário avaliativo, Parte B.
0%
27%
67%
6%
Item A
Item B
Item C
Item D
96
Questão 3
Uma dona de casa resolveu fazer uma salada para o jantar, mas não conseguiu abrir o
frasco de palmito, que tem tampa metálica. Porém, lembrando-se de suas aulas de
Física, ela mergulhou a tampa da embalagem em água quente durante alguns
segundos. Ao tentar mais uma vez, percebeu que ela abriu facilmente. Isso
provavelmente ocorreu porque:
Respostas Quantitativo
O coeficiente de dilatação do vidro é maior que o do metal. 6,67%
O coeficiente de dilatação do metal é maior que o do vidro. 73,33%
Os coeficientes de dilatação são iguais. 0,00%
Porque o metal fica “mais quente” que o vidro. 20,00%
Tabela 6.Análise quantitativa da questão 3 do questionário avaliativo parte B.
Gráfico 18. Distribuição de respostas referente a terceira questão do questionário avaliativo, Parte B.
7%
73%
0%
20%
Item A
Item B
Item C
Item D
97
Questão 4
As linhas ferroviárias possuem espaços entre seus trilhos. Marque o item abaixo que
justifica esta afirmação.
Respostas Quantitativo
Porque os operários erraram durante as obras. 0,00%
Devido a necessidade de escoar o calor entre os trilhos. 0,00%
Devido à dificuldade de unir peças metálicas. 0,00%
Para evitar deformações nos trilhos com as variações de temperatura
durante o dia. 100%
Tabela 7. Análise quantitativa da questão 4 do questionário avaliativo parte B.
Gráfico 19. Distribuição de respostas referente a quarta questão do questionário avaliativo, Parte B.
Questão 6
Por que coloca-se o evaporador do ar condicionado na parte superior dos ambientes?
Respostas Quantitativo
Porque fica inacessível para crianças. 0,00%
Para evitar que objetos obstruam a passagem do ar. 0,00%
Porque facilita o resfriamento do ambiente devido a convecção do
ar. 100%
Porque ajuda na condução do ar para as paredes do ambiente. 0,00%
Tabela 8. Análise quantitativa da questão 6 do questionário avaliativo parte B.
0%0%0%
100%
Item A
Item B
Item C
Item D
98
Gráfico 20. Distribuição de respostas referente a sexta questão do questionário avaliativo, Parte B.
O último questionário aplicado, tinha por objetivo obter uma avaliação por parte dos
aprendentes quanto à aplicação da sequência didática. Os resultados obtidos com este
questionário são descritos a seguir.
Quando questionados sobre se sentirem mais motivados para estudar os conteúdos de
Física na escola, quando havia a utilização de metodologias de ensino semelhantes à aplicada,
80% dos aprendentes afirmou que sim.
Gráfico 21. Distribuição de respostas dadas pelos alunos quando questionados se sentem motivados
para estudar os conteúdos de Física na escola.
0%0%
100%
0%
Item A
Item B
Item C
Item D
12
3
0 2 4 6 8 10 12 14
Sim
Não
99
Quando questionados sobre se sentirem mais motivados para estudar os conteúdos de
Física na escola quando as aulas são realizadas em laboratório, 100% dos aprendentes que
participaram das atividades desenvolvidas afirmou que sim.
Gráfico 22. Distribuição de respostas dadas pelos alunos quando questionados se sentem mais
motivados para estudar os conteúdos de Física na escola quando as aulas são realizadas em
laboratório.
Em seguida, foi perguntado de que forma a realização da atividade prática, com uso da
simulação, contribuiu para a aprendizagem. As respostas de forma geral foram positivas,
podendo aqui serem destacadas algumas.
Aprendente D: “De forma mais atraente, pois com exemplos práticos é bem melhor o
entendimento”.
Aprendente E: “É bem dinâmica, me deixa bem entusiasmado”.
Aprendente F: “De uma forma que prende a nossa atenção e faz com que a gente
participe da aula”.
Aprendente J: “Contribui de forma positiva, pois praticando o método mais eficaz para
fixar o conhecimento”.
Aprendente P: “Foi bom, porque fazer na prática fica memorizado e é mais divertido
aprender”.
15
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Sim
Não
100
Na questão quatro foram dadas algumas alternativas expressando algumas ideias sobre
a atividade prática. Dentre as alternativas, a primeira (aprendem mais facilmente quando a
aula é prática) foi assinalada por 93% dos aprendentes.Na segunda colocação ficaram o sexto
e último itens – são mais dinâmicas e participativas – correspondendo a 80% dos alunos. A
terceira, com 67% dos alunos afirmam que a aula prática é mais atrativa e 60% afirmam que
aproximam com os fenômenos do dia-a-dia. Nenhum dos alunos participantes da atividade
assinalou os itens “não interfere em nada no meu aprendizado” e “são menos motivadoras e
mais monótonas”.
Gráfico 23. Distribuição de respostas dadas pelos alunos quando questionados a descrever a atividade
prática.
Quando solicitados a atribuir uma nota em relação ao grau de importância que eles
dariam a disciplina se a mesma fosse abordada por meio de aulas práticas, 46,67% dos alunos
atribuíram nota dez, 20% atribuíram nota nove e 33,34% atribuíram nota oito. Desta forma, a
média obtida na avaliação dos alunos envolvidos foi 9,13, na qual esta nota variava de zero a
dez.
Por fim, quando questionados a respeito do quanto as atividades práticas utilizando
simuladores despertam o interesse dos estudantes para as aulas de Física, todos foram
unânimes em responder o item “Muito”.
12
0
9
10
0
14
0 2 4 6 8 10 12 14 16
São mais dinâmicas e participativas.
São menos motivadoras e mais monótonas.
Aproxima com os fenômenos do dia-a-dia.
É mais atrativa.
Não interfere em nada no meu aprendizado.
Aprendo mais facilmente quando a aula é prática.
Numero de Alunos
101
Capítulo 7 Considerações finais
O produto fruto deste mestrado, abordado nesta dissertação, trata-se de uma sequência
didática aplicada a uma turma de jovens e adultos. Tal sequência, baseada na Aprendizagem
Significativa de David Ausubel, nos pressupostos da Andragogia de Malcolm Knowles e em
pressupostos da teoria cognitiva de Vygotsky para as atividades experimentais, apresentou
uma metodologia que proporciona novas possibilidades para inovar no que se refere ao
Ensino de Física.
É importante ressaltar o avanço em termos de aprendizagem que os aprendentes
apresentaram durante todo processo em que estiveram submetidos à análise. Os dados quali-
quantitativos apresentados, ao serem comparados os questionários de sondagem e avaliativo,
apresentaram um desenvolvimento considerável no que se refere ao processo de aquisição de
novos significados, bem como no desenvolvimento e aprimoramento dos subçunsores já
existentes na estrutura cognitiva dos alunos.
Em análise qualitativa, é notória a satisfação dos alunos pelo envolvimento em
atividades que fogem aos métodos tradicionais de ensino. O professor, quando apresentado à
turma na posição de facilitador do processo de aquisição de conhecimento, passa a contar com
o respeito e contribuição dos aprendentes adultos. Atrelado a isto, cabe ainda ao docente
buscar as potencialidades dos alunos, envolvendo-os na aula mediante abordagem
comunicativa que privilegia características do discurso interativo e dialógico. Saber que
aprendentes adultos possuem uma história e experiências de vida que os diferencia de alunos
quando crianças caracteriza-se como um dos pontos fundamentais para a obtenção de êxito na
transmissão de conhecimento.
No que diz respeito ao paradigma andragógico, é importante salientar que a sua
utilização foi moldada pelas características da turma e da instituição na qual estava inserida.
Seria importante que todos os elementos presentes na Andragogia pudessem ser efetivamente
desenvolvidos em sala. No entanto, vale ressaltar a contribuição positiva que parte destes
elementos deu no desenvolvimento deste produto.
Como já foi dito, as atividades práticas são importantes no Ensino de Física. Como
Vygotsky apresenta em sua teoria, o desenvolvimento cognitivo dos aprendentes se dá pela
interação do homem com o meio social. A experimentação faz parte das interações sociais,
nas quais se busca tornar mais significativo o entendimento dos alunos, pois desenvolvem um
102
elo entre a exposição teórica e as experiências vivenciadas pelos alunos no dia-a-dia. Vale
ressaltar que a utilização de ambientes virtuais, como simuladores, não substitui a importância
de aulas realizadas em laboratórios de Física, mas contribuem de forma significativa para as
atividades de Ensino como novas metodologias.
Como aspecto também observado, a implementação de estratégias que envolvam a
discussão da História da Física podem ser importantes para situar os aprendentes quanto a
dificuldades conceituais que enfrentam antes da abordagem do professor e após a abordagem
do professor. Isso pode ser visto, por exemplo, em concepções espontâneas que se moldam à
ideia do calórico. Em posteriores utilizações desta sequência didática, seria importante dedicar
uma ou mais estratégias que envolvam abordar este e outros conceitos superados no âmbito da
Física Térmica.
103
Referências Bibliográficas
ALVES, V. C., STACHAK, M., A importância de aulas experimentais no processo
ensino-aprendizagem em física: “eletricidade”, 2005. Disponível em:
<http://www.uenf.br/Uenf /Downloads/LCFIS78591276288 519 .pdf> Acesso em:
23/12/2014.
ARAÚJO, M. S. T.; ABIB, M. L. V. S. Atividades experimentais no ensino de Física:
diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, São
Paulo, v. 25, 2003.
AUSUBEL, D.P. A aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo:
Moraes, 1982.
________. Biografia. Disponível em; <http://www.davidausubel.org/index.html> Acesso em:
12/01/2015.
BEISIEGEL, C. R.,Estado e Educação Popular: Um estudo sobre a educação de adultos.
São Paulo, Pioneira, 1974.
BÔAS, N. V., DOCA, R. H., BISCUOLA, G. J., Física, 2, 1°ed. São Paulo: Saraiva, 2010.
CARVALHO, Jair Antonio de; CARVALHO, Marlene Pedrote de; BARRETO, Maria
Auxiliadora Motta; ALVES, Fábio Aguiar. Andragogia: Considerações sobre a
aprendizagem do adulto. REMPEC - Ensino, Saúde e Ambiente, v.3 n 1 p. 78-90 Abril
2010.
CERQUEIRA, F. E. M., Ensino interativo de Física: atividades experimentais para
ensinar Física. Laboratórios educacionais, Itaúna, 2004.
CUNHA,C. M. da. Introdução – discutindo conceitos básicos. In: SEED-MEC Salto para o
futuro –Educação de jovens e adultos. Brasília, 1999.
104
DE ALCÂNTARA, Marcelo Silveira. Metacognição e autorregulação na graduação
universitária: estratégias de estudo individual e ensino-aprendizagem em contexto de
iniciação à expertise. 2014. Tese de Doutorado. UNIVERSIDADE CATÓLICA DE
BRASÍLIA.
FERNANDES, E., David Ausubel e a aprendizagem significativa. Revista Escola, 2011.
Disponível em: <http://revistaescola.abril.com.br/formacao/david-ausubel-aprendizagem-
signifi cativa-662262.shtml> Acesso em: 23/12/2014.
GASPAR, A. Atividades experimentais no ensino de física: uma nova visão baseada na
teoria de Vigotski. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2014 (coleção contextos de
ciência).
GARCIA, L. A. M. Competências e habilidades: você sabe lidar com isso. Educação e
Ciência On Line (2005): 3. Disponível em:
<http://www.cereja.org.br/pdf/20050112_competencias.pdf > Acesso em 05/10/2015
GOMES, A. P., RÔÇAS, G., COELHO, U. C. D., CAVALHEIRO, P. O., GONÇALVEZ, C.
A. N., BATISTA, R. S., Ensino de ciências: dialogando com David Ausubel. Revista
Ciências&Ideias N.1. Vol. 1, 2009. Disponível em:
<http://revistascientificas.ifrj.edu.br:8080/revista/index.php/reci/article/viewFile/28/david%20
def>Acesso em: 12/01/2015.
HALLIDAY, D., RESNICK R. WALKER J., Fundamentos de física: gravitação, ondas e
termodinâmica; tradução e revisão técnica Ronaldo Biasi – Rio de Janeiro, LTC, 2012.
HEWITT, Paul, G. Física Conceitual; Ed. Bookman. RG. 9ª 2011.
KNOWLES, M. The modern practice of adult education: from pedagogy to Andragogy.
Englewood and Development, 1980.
_____. The adult learner: A neglected species. 4. ed. Houston: Gulf, 1990a.
105
_____. Andragogy in action. San Francisco: Jossey-Bass, 1990b.
_____. Using Learning Contracts: Pratical Approaches to individualizing and
structuring learning.San Francisco: Jossey-Bass, 1991.
LIMA, N. R. F. de. O Método Paulo Freire: Conscientização e Organização Política nos
anos de 1960. Revista Convergência Crítica, v. 3, n. 1, 2014.
MÁXIMO, A., ALVARENGA, B. Curso de Física; vol. 02; São Paulo: Scipione, 2010.
MOREIRA, M. A. Aprendizagem significativa: a teoria e textos complementares. São
Paulo: Editora Livraria da Física, 2011.
MOREIRA, M. A. Teorias de aprendizagem. 2. ed. Ampl. – São Paulo: EPU, 2011.
MOREIRA, M. A. Mapas conceituais e aprendizagem significativa, (2012). Disponível
em:<http://www.if.ufrgs.br/~moreira/mapasport.pdf> Acesso em:05/11/2015
MORTIMER, E. F.; SCOTT, P., Atividade discursiva nas salas de aulas de ciências: uma
ferramenta sociocultural para analisar e planejar o ensino. Investigações em ensino de
ciências, v. 7, n. 3, 2002.
NOGUEIRA, S. M., A andragogia: que contributos para a prática educativa?, programa
de pós-graduação em educação da Universidade do Estado de Santa Catarina, Volume 5,
Florianópolis, SC, 2004. Disponível em: <http://cmapspublic.ihmc.us/rid=1HVNTS4G41
W9YVRR1P9V/A%20andragogia%20%20que%20contributos%20para%20a%20pr%C3%83
%C6%92%C3%82%C2%A1tica%20educativa.pdf> Acesso em agosto de 2014.
OLIVEIRA, Ari Batista de. 1999. Andragogia, facilitando a aprendizagem. Educação do
Trabalhador, v. 3, CNI-SESI.
OLIVEIRA, M.P.P. de, et al. Física em contextos: pessoal, social e histórico: energia,
calor, imagem e som; FTD, 1º ed. São Paulo, 2010.
106
PIRES, Antônio S.T. Evolução das ideias da Física; São Paulo: Editora Livraria da Física,
11º ed., 2008.
SANT‟ANNA, B et al. Conexões com a Física, vol. 02, São Paulo: Moderna, 2º ed., 2013.
SOARES, L. J. G. A educação de jovens e adultos: momentos históricos e desafios atuais.
Revista Presença Pedagógica, v.2, nº11, Dimensão, set/out 1996.
TIPLER, P. A. Física para cientistas e engenheiros; editora LTC, 4ºed., Rio de Janeiro,
2000.
VYGOTSKY, L.S. Pensamento e linguagem. Edição eletrônica Ridendo Morais, 2001.
Reedição do original. Disponível em: <http://ruipaz.pro.br/textos/pensamentolinguagem.pdf>
Acesso em 10/07/2015.
YOUNG, H. D., FREEDMAN, R. A., Física II: termodinâmica e ondas; 12ºed. São Paulo:
Pearson, 2008.
ZABALA, A. A prática educativa: como ensinar; trad. Ernani. da F. Rosa. Porto Alegre:
Artmed, 1998.
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
PÓS GRADUAÇÃO EM ENSINO DE FÍSICA
MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL ENSINO DE FÍSICA
MANUAL DAS ATIVIDADES:
SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA ENSINO DE ALGUNS CONCEITOS DE FÍSICA TÉRMICA PARA ALUNOS DO ENSINO MÉDIO NA
MODALIDADE EJA.
Daniel Berg de Amorim Lima.
Juazeiro – BA 2015
A2
DANIEL BERG DE AMORIM LIMA
MANUAL DAS ATIVIDADES:
SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA ENSINO DE ALGUNS CONCEITOS DE FÍSICA TÉRMICA PARA ALUNOS DO ENSINO MÉDIO NA
MODALIDADE EJA.
Produto educacional apresentado à
Coordenação do Curso de Pós-
Graduação em Ensino de Física, da
Universidade Federal do vale do são
Francisco, como requisito parcial para
obtenção do grau de Mestre.
Juazeiro – BA 2015
A3
Sumário
Apresentação ..........................................................................................................................A5
SEÇÃO I .................................................................................................................................A6
Fundamentação Teórica: Alguns conceitos de Física Térmica ................................................A6
Capítulo 1 – Temperatura e Calor ...........................................................................................A6
1.1 Temperatura ....................................................................................................................A6
1.2 Calor ...............................................................................................................................A9
Capítulo 2 – Dilatação térmica e processos de transferência de calor ..................................A12
2.1 Dilatação Térmica ........................................................................................................A12
2.2 Dilatação irregular da água ...........................................................................................A14
2.3 Processos de Transferência de Calor ............................................................................A14
SEÇÃO II ..............................................................................................................................A19
Sequência Didática .................................................................................................................A19
Capítulo 3 – Primeira Etapa: Análise e revisão a priori .......................................................A19
3.1 Introdução .....................................................................................................................A19
3.2Objetivos .......................................................................................................................A19
3.3 Conteúdos programáticos .............................................................................................A20
3.4 Metodologia – Estratégias de ensino ............................................................................A20
3.5 Recursos didáticos a serem utilizados ..........................................................................A21
3.6 Avaliação ......................................................................................................................A21
Capítulo 4 – Segunda etapa: Ensino .....................................................................................A22
4.1 Introdução .....................................................................................................................A22
4.2 Parte A .........................................................................................................................A22
4.2.1 Objetivos ...................................................................................................................A22
4.2.2 Conteúdos programáticos ..........................................................................................A23
4.2.3 Metodologia – Estratégias de ensino .........................................................................A23
4.2.4 Recursos didáticos a serem utilizados .......................................................................A23
4.2.5 Avaliação ...................................................................................................................A24
A4
4.3 Parte B .........................................................................................................................A24
4.3.1 Objetivos ...................................................................................................................A24
4.3.2 Conteúdos programáticos ..........................................................................................A24
4.3.3 Metodologia – Estratégias de ensino .........................................................................A25
4.3.4 Recursos didáticos a serem utilizados .......................................................................A25
4.3.5 Avaliação ...................................................................................................................A25
Capítulo 5 – Terceira etapa: Atividade Prática .....................................................................A26
5.1 Introdução .....................................................................................................................A26
5.2 Objetivos ......................................................................................................................A26
5.3 Conteúdos programáticos .............................................................................................A26
5.4 Metodologia – Estratégias de ensino ............................................................................A27
5.5 Recursos didáticos a serem utilizados ..........................................................................A29
5.6 Avaliação ......................................................................................................................A29
Capítulo 6 – Quarta etapa: Avaliação e Revisão a posteriori ...............................................A30
6.1 Introdução .....................................................................................................................A30
6.2 Objetivos ......................................................................................................................A30
6.3 Metodologia – Estratégias de ensino ............................................................................A30
6.4 Recursos didáticos a serem utilizados ..........................................................................A31
6.5 Avaliação ......................................................................................................................A31
SEÇÃO III ............................................................................................................................A32
Questionários propostos .........................................................................................................A32
SUBSEÇÃO A ......................................................................................................................A33
Questionário Socioeconômico ...............................................................................................A33
SUBSEÇÃO B ......................................................................................................................A37
SUBSEÇÃO C ......................................................................................................................A40
SUBSEÇÃO D ......................................................................................................................A45
Questionário Avaliativo 1 ......................................................................................................A45
SUBSEÇÃO E ......................................................................................................................A48
Questionário Avaliativo 2 ......................................................................................................A48
Referências ............................................................................................................................A50
A5
Apresentação
Daniel Berg de Amorim Lima
É com muita alegria e satisfação que apresento este material didático, fruto da vontade
de contribuir com uma educação de qualidade. A seguir, serão apresentadas três seções que
compreendem: a fundamentação teórica, necessária para o estudo dos fenômenos físicos que
serão abordados na sequência didática; a sequência didática, descrita como manual para o
leitor que queira aplicar em sua sala de aula; e os questionários propostos que devem ser
aplicados durante a sequência didática. Esta sequência didática foi elaborada tomando como
base o diálogo entre as características da Andragogia de Malcolm Knowles, na Psicologia
Sociocultural de Lev S. Vygotsky, e na Aprendizagem Significativa de David Ausubel. Tal
sequência foi desenvolvida observando as características da abordagem Interativa/Dialógica
visando o desenvolvimento de aulas não tradicionais. Os conteúdos de Física Térmica
abordados na sequência didática são: os conceitos de temperatura, calor e grandezas Física
relacionadas, além de alguns processos térmicos, tais como expansão e contração térmica e os
processos de transferência de calor.
A6
SEÇÃO I
Fundamentação Teórica: Alguns conceitos de Física Térmica
Capítulo 1 – Temperatura e Calor
O termo Termodinâmica – derivado de palavras gregas que significam “movimento do
calor” – foi introduzido pelo físico escocês William Thomson (nascido em Belfast, na
Irlanda), Primeiro Barão Kelvin (1824 – 1907). Ele foi responsável pela publicação de mais
de seiscentos artigos científicos e registrou mais de setenta patentes. A Termodinâmica foi
desenvolvida no início do século XIX, antes que a teoria atômica e molecular da matéria fosse
compreendida. Duas premissas da termodinâmica são a conversão da energia e o fato de que o
calor flui espontaneamente do quente para o frio e jamais ocorrerá (espontaneamente) o
inverso (HEWITT, 2011). Neste capítulo serão apresentado alguns conceitos de Física
Térmica necessários para o desenvolvimento da sequência didática que será abordada a
seguir.
1.1 Temperatura
Toda matéria, seja ela sólida, líquida ou gasosa, é formada por átomos ou moléculas
que se encontram em constante agitação, movendo-se de forma aleatória e, portanto, possuem
energia cinética. A temperatura está diretamente ligada à agitação destas partículas. De fato, a
energia cinética média de tais partículas produz efeitos correspondentes às sensações
térmicas, quando os objetos são tocados. Portanto, a temperatura é a quantidade que informa
quão quente ou frio é um objeto em relação a algum padrão (HEWITT, 2011).
A definição de temperatura mediante a Teoria Cinético-Molecular da matéria está
presente em muitas referências. Como já foi mencionado, todo corpo é resultado do arranjo de
moléculas ou átomos e a temperatura está associada ao movimento médio das partículas que o
A7
constituem, ou seja, o aumento de temperatura de um objeto corresponde a maior energia de
movimento de tais moléculas, que passam a vibrar, em média, mais intensamente. A energia
associada à agitação das partículas recebe o nome de Energia Térmica e, obviamente, não
corresponde à definição de calor, como muitos erroneamente os correlacionam (OLIVEIRA,
2010).
Segundo Hewitt (2011), a temperatura está relacionada ao movimento aleatório dos
átomos ou moléculas de determinado objeto. Ou seja, a temperatura é proporcional à energia
cinética média “translacional” do movimento molecular – energia que proporciona o
movimento das moléculas de um lado para o outro. As partículas da matéria se movimentam
de várias maneiras diferentes, havendo movimento de translação, rotação e vibração. Ou seja,
além da energia cinética translacional já mencionada, as moléculas também possuem energia
cinética rotacional e vibracional, que juntamente com a energia potencial formam a energia
total de um corpo. No entanto, a temperatura é definida, mediante a Teoria cinético-
molecular, apenas em relação à energia do movimento de translação.
Figura 1. Tipos de movimento realizado por moléculas que compõem os objetos.
Em termos macroscópicos, a temperatura está diretamente ligada a experiências
sensoriais, sendo definida pela Lei Zero ou anteprimeira Lei da Termodinâmica. O conceito
de temperatura tem origem nas ideias qualitativas das sensações térmicas de „quente‟ e „frio‟,
medidas através do tato. Considere três sistemas A, B e C, que inicialmente não estão em
equilíbrio térmico. Coloca-se tais sistemas em uma caixa isolante ideal de forma a não
interagir com o meio externo. Na primeira situação, separa-se A e B por meio de um isolante
térmico e apenas C interage com os primeiros devido a existência de um condutor térmico
entre A e C e entre B e C. Após um certo intervalo de tempo percebe-se que C entra em
equilíbrio térmico com A e B, no entanto, nada garante que A e B estejam em equilíbrio
A8
térmico. Em seguida coloca-se A em contato térmico com B e os separam de C através de um
isolante térmico. Após análise, percebe-se que nada se altera, não havendo nenhuma interação
entre A e B. Desta forma conclui-se que quando C está em equilíbrio térmico com A e com B,
então A também está em equilíbrio térmico com B. Essa definição é denominada Lei Zero da
Termodinâmica (YOUNG, 2008).
Figura 2. Lei Zero da Termodinâmica.
Considerando que o sistema C seja um termômetro, quando atinge-se o equilíbrio
térmico, ou seja, a temperatura do termômetro torna-se estável, ele estará medindo a
temperatura de A e B que serão as mesmas quantidades. Deste modo, o termômetro mede sua
própria temperatura e estando em equilíbrio térmico com outro sistema também define a
temperatura deste sistema (YOUNG, 2008). Termômetro é a denominação para um medidor
térmico e um caso típico é dos termômetros clínicos que medem temperatura por meio da
dilatação ou contração de um líquido (o mercúrio) dentro de um tubo de vidro que possui uma
escala (HEWITT, 2011).
É importante ressaltar a relevância da grandeza física Temperatura, pois muitas
propriedades da matéria são dependentes desta, como comprimento de uma haste metálica, a
pressão no interior de uma panela, a intensidade de corrente elétrica por um fio transportada e
a cor de um objeto incandescente muito quente (YOUNG, 2008).
A9
Algumas escalas termométricas possuem relevância para este estudo. Uma escala
termométrica muito utilizada mundo afora é a denominada escala Celsius, em homenagem ao
astrônomo sueco Anders Celsius (1701 – 1744). Os termômetros graduados na escala Celsius
possuem o número 0 para a temperatura que a água congela e o número 100 para a
temperatura em que a água entra em ebulição (tais valores para pressão atmosférica no nível
do mar), havendo cem divisões ou espaços entre estes números. Daí surge a expressão
termômetro centígrado (HEWITT, 2011).
Uma outra escala termométrica é a denominada Fahrenheit, em homenagem ao físico
alemão Gabriel Daniel Fahrenheit (1686 – 1736) e adota os números 32 para a temperatura na
qual a água congela e 212 para temperatura que a água entra em ebulição, nas mesmas
condições de pressão da escala anterior. Tal escala é comumente utilizada nos Estados Unidos
(HEWITT, 2011).
A escala utilizada pelos cientistas é denominada Kelvin, em homenagem ao físico
escocês William Thomson, Primeiro Barão Kelvin (1824 – 1907). Para esta escala é definido
o zero absoluto, na qual as partículas do sistema possuiriam movimentação mínima, tendo
valor correspondente na escala Celsius de aproximadamente -273ºC. As temperaturas em que
a água congela e entra em ebulição são +273K e +373K, respectivamente, não havendo
valores negativos nesta escala. As relações matemáticas existentes entre tais escalas descritas
acima são fórmulas aritméticas e são utilizadas para conversão entre as unidades de medida
(HEWITT, 2011).
1.2 Calor
Na antiguidade, os gregos já debatiam sobre a natureza do calor, havendo duas linhas
de pensamento distintas. Para alguns o calor estaria associado a um suposto fluido e, para
outros, à manifestação de vibrações das partículas que compõem os corpos. Mais tarde, a ideia
de que o calor correspondia a um fluido foi responsável pelo desenvolvimento de duas teorias:
a primeira, do flogístico e a segunda, do calórico. Tais teorias serão abordadas a seguir
(OLIVEIRA, 2010).
De fato, há muitos séculos, alguns filósofos consideravam o calor como algo que fluía
de objetos quentes para objetos frios. Mais tarde, Hooke, em 1665, afirmou que o calor era
uma propriedade dos corpos e surgia mediante o movimento ou agitação de suas partes. Em
1697, Georf Ernet propôs a teoria do flogístico, afirmando a existência de um elemento que
A10
possuía massa e que estava presente em todos os materiais combustíveis. Materiais que
possuíam grande capacidade de combustão teriam grande quantidade de flogístico (PIRES,
2008).
Em 1760, Joseph Black (1728-1799), médico e químico escocês,defendeu que o calor
é um fluido ponderável e indestrutível (que, portanto, permanecia constante), com
possibilidade de interpenetrar todos os corpos materiais. Ele afirmou que para elevar a
temperatura de um corpo era necessário o fornecimento de uma certa quantidade de calor.
Black também foi o responsável por definir o conceito de calor latente – a quantidade de calor
necessária para transformar o gelo em água ou água em vapor. Ele também definiu claramente
e diferenciou os conceitos de temperatura e calor, sendo considerado o fundador da ciência da
Termodinâmica (PIRES, 2008).
A teoria do flogístico viera a ser derrubada por Lavoisier (1743-1794), ao estudar o
ganho ou perda de peso de diversas substâncias quando realizavam reação de oxidação ou
redução, mostrando a presença do elemento recém descoberto, o Oxigênio. Para Lavoisier o
calor era uma espécie de fluido estranho que veio chamar de calórico, sendo sua quantidade
sempre conservada no Universo. Sadi Carnot (1796-1832), utilizando-se da teoria do calórico,
estudou a geração de movimento usando o calor. Para ele, uma máquina com diferentes
temperaturas, podia realizar trabalho se o calor fluísse entre uma maior diferença de
temperatura. Ao analisar tal problema (o fluxo do calor), ele definiu uma lei geral: “Não
existe uma série de processos cujo único resultado seja a conversão total em trabalho da
energia contida em uma fonte de calor”. Mais tarde, tal afirmação viria a ser definida como a
Segunda lei da Termodinâmica, e portanto, esta lei fora definida antes que a primeira (PIRES,
2008).
A teoria do calórico foi utilizada para justificar vários fenômenos da natureza; no
entanto, alguns não poderiam ser explicados mediante tal teoria. Um exemplo seria o calor
gerado pelo atrito entre dois corpos, pois acreditava-se que o calórico não podia ser criado ou
destruído, somente podia fluir de um objeto para o outro. Porém, o atrito entre corpos gerava
calor. Thompson (1753-1814) contestou a teoria do calórico afirmando que o calor era um
tipo de movimento interno de um corpo material. Mais tarde, James Prescott Joule (1818-
1889) concluiu que o calor não era conservado e deveria ser uma forma de energia. Joule,
após algumas experiências, propôs uma teoria de conservação da energia que mais tarde viera
a ser conhecida como a Primeira Lei da Termodinâmica, definida por William Thomson em
1854 – que mais tarde recebeu o título nobiliárquico de Lord Kelvin (PIRES, 2008).
A11
Quando um aluno toca uma panela quente, há transferência de energia da panela para a
mão do aluno. Da mesma forma, se o aluno tocar um recipiente que contém uma grande pedra
de gelo, energia transitará de sua mão para o gelo. Isto ocorre pelo fato de que,
espontaneamente, sempre ocorrerá transferência de energia térmica de um corpo de maior
temperatura para um corpo de menor temperatura. Portanto, Calor é a energia em trânsito de
um corpo para outro, devido a diferença de temperatura existente entre eles (SANT‟ANNA,
2013).
Figura 3. Calor: transferência de energia térmica.
A12
Capítulo 2 – Dilatação térmica e processos de transferência de calor
2.1 Dilatação Térmica
Analisando a estrutura interna de um sólido, pode-se perceber que os átomos que os
constituem se distribuem ordenadamente, dando origem a uma estrutura denominada rede
cristalina, unidos mediante ligações (forças elétricas) e funcionam como se existissem
pequenas molas unindo um átomo a outro. Tais átomos estão em constante vibração em torno
de uma posição média (de equilíbrio) (MÁXIMO, 2010).
Quando um corpo é aquecido ou resfriado, há alteração de algumas de suas
propriedades físicas, de forma que, a maior parte dos sólidos e dos líquidos sofrem expansão
após uma variação positiva de sua temperatura. Os gases, quando possível, também se
expandem com o aquecimento ou sofrem um aumento na pressão se forem aquecidos a um
volume constante (TIPLER, 2000).
A dilatação térmica dos objetos depende de algumas grandezas físicas, tais como as
dimensões do mesmo ou a variação de temperatura a que são submetidos. É importante
afirmar também que substâncias diferentes dilatam-se com diferentes taxas. Um bom exemplo
é a união entre duas lâminas metálicas – denominada lâmina bimetálica. Quando aquecida,
um dos lados da tira dupla torna-se mais longo do que o outro fazendo com que ela se vergue,
tornando-se curva. Quando a variação de temperatura é negativa, ou seja, quando a lâmina
bimetálica é resfriada, a curvatura acontece no outro sentido (HEWITT, 2011).
De um modo geral, a dilatação ocorre simultaneamente em todas as direções dos
objetos (comprimento, largura e altura). Porém quando um ou dois lados se destaca em
relação aos demais pode-se considerar para fins didáticos que a dilatação ocorre em uma ou
duas direções. A expansão e a contração dos corpos são diretamente proporcionais à variação
de temperatura, e às dimensões do corpo. Para a dilatação linear, tem-se (SANT‟ANNA,
2013):
∆L ∝ L0.∆T (1)
Quando introduzida uma constante de proporcionalidade na equação 1, esta passa a ser
escrita conforme a equação 2. A constante de proporcionalidade representa o coeficiente de
A13
dilatação linear, que varia de acordo com a substância do objeto e sua unidade no sistema
internacional é °𝐶−1 (SANT‟ANNA, 2013).
∆L = L0.α . ∆T (2)
L = L0(1 + α.∆T) (3)
A seguir uma tabela com alguns coeficientes de dilatação.
Material 𝛼 (10−5°𝐶−1)
Aço 1,1
Alumínio 2,4
Chumbo 2,9
Cobre 1,7
Ferro 1,2
Latão 2,0
Ouro 1,4
Prata 1,9
Vidro Comum 0,9
Vidro Pirex 0,3
Sílica 0,4
Diamante 0,09
Tabela 1. Coeficientes de dilatação linear (SANT‟ANNA, 2013; MÁXIMO, 2010).
Para diversos objetos sólidos, denominados isotrópicos, a variação do comprimento,
para uma dada variação de temperatura, é igual para todas as direções. Desta forma a variação
da área é dada por:
∆A = A0.β.∆T (4)
E a do volume por:
A14
∆V = V0 . γ.∆T (5)
Em que: β = 2. α e γ = 3.α.
2.2 Dilatação irregular da água
A água, como as demais substâncias, se dilata ao sofrer uma variação positiva de
temperatura. Contudo, na faixa de temperatura que vai de 0°C a 4°C seu comportamento é
anômalo. Na fase sólida, a água possui uma estrutura cristalina, formada por cristais
estruturalmente ocos, de modo a ocupar maior volume que no estado líquido, tornando assim
o gelo menos denso do que a água. Quando o gelo é aquecido e entra em mudança de fase,
nem todos os cristais ocos se desfazem. Parte dos cristais que ainda persistem, formam uma
neve fofa e lisa em mistura com o gelo-água e proporciona um aumento do seu volume,
portanto a água gelada, no intervalo de temperaturas entre 0°C e 4°C, é menos densa que a
água mais quente. À medida que a temperatura vai aumentando, as estruturas cristalinas vão
sendo desfeitas. Neste momento, passam a coexistir dois processos: o da contração devido ao
colapso dos cristais de gelo e o da expansão devido à maior agitação das moléculas. A
contração predomina até a temperatura de 4°C e, a partir desta temperatura, a expansão passa
a se sobressair, pois a maioria dos cristais microscópicos já terá se derretido (HEWITT,
2011).
2.3 Processos de Transferência de Calor
Como já foi mencionado, a energia térmica é transferida de maneira espontânea de um
corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura. O processo de transferência de
calor entre quaisquer corpos cessa quando os corpos envolvidos nas trocas de energia atingem
a mesma temperatura, ou seja, quando o equilíbrio térmico é alcançado. Pode-se classificar
tais processos de propagação de calor em três tipos: condução, convecção e radiação
(SANT‟ANNA, 2013).
A15
2.3.1 Condução
Quando uma das extremidades de objeto metálico entra em contato com uma fonte
térmica e a outra está sendo segurada por uma pessoa, rapidamente esta pessoa perceberá que
a parte na qual segura se tornará quente mesmo estando relativamente distante da fonte
térmica (MÁXIMO, 2010). Vale ressaltar que objetos metálicos conduzem bem o calor. Isso
se dá devido às ligações em sua estrutura atômica ou molecular. Os sólidos formados por
átomos que possuem elétrons mais externos, com fraca interação, são bons condutores de
calor (e de eletricidade). Os metais são exemplos de elementos com elétrons fracamente
ligados, portanto estão livres para transportar energia por meio de colisões através do metal,
sendo estes classificados como excelentes condutores de calor e eletricidade. Já a lã ou a
madeira possuem elétrons mais externos com grande interação, estando fortemente ligados e
são classificados como maus condutores ou isolantes. A maior parte dos líquidos e gases são
maus condutores de calor, portanto o meio sólido é o mais apropriado para que o processo de
propagação de calor por condução ocorra (HEWITT, 2011).
Figura 4. Transferência de energia mediante condução.
A condução térmica, portanto, é um processo de propagação de calor que ocorre pela
transmissão da agitação térmica de partículas de uma região de maior temperatura para
partículas de uma região vizinha de menor temperatura. Deste modo, a presença de partículas
torna-se primordial para a existência da condução térmica. O cálculo do fluxo de calor é dado
pela razão entre a quantidade de calor Q que atravessa uma seção transversal da barra e o
intervalo de tempo ∆𝑡 correspondente (BÔAS, 2010):
A16
∅ =Q
∆t (6)
Considerando uma barra metálica, pode-se afirmar que, inicialmente as diversas seções
transversais da barra apresentam temperatura variável. No entanto, decorrido um certo
intervalo de tempo e assumindo temperaturas constantes, mas diferentes entre si, considera-se
que o fluxo de calor dá-se em regime permanente ou estacionário, ou seja, torna-se o mesmo
em qualquer seção da barra. No regime permanente, o fluxo térmico depende de quatro
quantidades: a primeira é a área de seção transversal A, a segunda o comprimento da barra L,
a terceira, a diferença de temperatura dos extremos da barra e, por fim, do material que a barra
é feita K. Esta grandeza K é uma constante que caracteriza o material da barra e é denominada
coeficiente de condutibilidade térmica. A equação 7 representa a lei de Fourier (BÔAS,
2010).
∅ =K . A . ∆T
L (7)
Material 𝐾 (10−2 𝑐𝑎𝑙 𝑐𝑚
𝑠 𝑐𝑚 2°𝐶)
Alumínio 49
Aço 12
Chumbo 8,2
Vidro 0,2
Madeira 0,03
Cortiça 0,01
Tabela 2. Condutibilidade térmica de alguns materiais (BÔAS, 2010).
2.3.2 Convecção
Convecção térmica é o processo de propagação de calor no qual a energia térmica
muda de local, acompanhando o deslocamento do próprio material aquecido. Portanto, os
líquidos e os gases transmitem calor principalmente por convecção, que pode acontecer em
A17
todos os fluidos. Quando um fluido é aquecido na parte inferior, por exemplo uma panela com
água no fogo, as moléculas que o compõem passam a se mover mais rapidamente, afastando-
se mais, em média, umas das outras, tornando o material menos denso, surgindo assim uma
força de empuxo que empurra o fluido para cima. Já o fluido frio, mais denso, move-se para
baixo de modo a ocupar o lugar do fluido mais quente (HEWITT, 2011).
Um bom exemplo são as correntes de convecção vistas na costa marítima. Durante o
dia, o solo da costa marinha esquenta mais facilmente do que a água. O ar logo acima do solo
é empurrado para cima pelo ar mais frio que vem das camadas mais próximas à água. Durante
a noite, o processo é o inverso, porque o solo esfria mais rapidamente do que a água e, então,
o ar mais aquecido se encontra acima do mar (HEWITT, 2011).
Figura 5. Brisa marítima.
Figura 6.Brisa terrestre.
A18
2.3.3 Radiação
A radiação é o processo de propagação de energia na forma de ondas
eletromagnéticas. Ao serem absorvidas, parte da energia dessas ondas se transforma em
energia térmica. Esta propagação de calor pode acontecer tanto num meio material quanto no
vácuo. A propagação de calor proveniente do Sol ao planeta Terra não ocorre por condução
ou convecção, pois estes processos dependem de meios materiais para ocorrer. Toda
substância que se encontre a uma temperatura superior ao zero absoluto emite energia
radiante, ou seja, energia transmitida mediante radiação (HEWITT, 2011; BÔAS, 2010).
A taxa com a qual um objeto emite energia através da radiação eletromagnética
depende da área A da superfície do objeto e da temperatura T dessa área (dada em Kelvins),
sendo expressa pela equação 8, na qual σ é conhecida como a constante de Stefan-Boltzmann.
O símbolo ε representa a emissividade da superfície do corpo (ε varia de 0 a 1, onde um
corpo com emissividade 1 corresponde ao chamado corpo negro). Os corpos também
absorvem energia e a taxa de absorção é dada pela equação 9. Como os corpos,
simultaneamente, absorvem e irradiam energia, o cálculo para a taxa líquida é dada pela
equação 10 (HALLIDAY, 2012).
Prad = σεAT4 (8)
Pabs = σεATamb4 (9)
Pliq = Pabs − Prad = σεA(Tamb4 − T4) (10)
Em todos os processos de transferência de calor, a velocidade de resfriamento de um
corpo ou a taxa com a qual ele resfria é aproximadamente proporcional à diferença de
temperatura entre o corpo e as suas vizinhanças. Este é o enunciado da lei de Newton do
resfriamento.
A19
SEÇÃO II
Sequência Didática
Capítulo 3 – Primeira Etapa: Análise e revisão a priori
3.1 Introdução
A sequência didática, produto educacional desta dissertação, compreende quatro partes
sequenciais distribuídas em dez aulas. A primeira, “análise e revisão a priori”, compreende a
aplicação dos questionários socioeconômico e sondagem, para caracterização da turma. Esta
etapa é realizada durante a primeira aula. Na aula subsequente, o professor deve realizar uma
aula de revisão, na qual os conceitos físicos, necessários para o entendimento das aulas
seguintes, serão expostos. O tema da aula é “calor e temperatura”, fazendo-se necessário a
utilização de duas horas aula.
3.2 Objetivos
3.2.1 Objetivo geral
Avaliar o entendimento dos alunos sobre os conceitos necessários para o
desenvolvimento dos próximos temas que a Sequência Didática deverá abordar.
3.2.2 Objetivos Específicos
1. Assimilar os conceitos de temperatura, calor e energia térmica;
2. Distinguir temperatura de sensações térmicas;
3. Estabelecer diferença entre calor e temperatura;
4. Relacionar as grandezas Físicas com fenômenos do dia-a-dia.
A20
3.3 Conteúdos programáticos
1. Temperatura;
2. Equilíbrio térmico;
3. Energia térmica;
4. Calor.
3.4 Metodologia – Estratégias de ensino
Inicialmente, o professor deve aplicar o questionário Socioeconômico para
caracterização da turma de aplicação da sequência didática compreendido na Seção III,
subseção A.
Posteriormente, aplica-se o questionário de sondagem para determinar possíveis
incoerências na aprendizagem, no que se refere aos conceitos físicos necessários para a
aprendizagem do tema. Tal questionário corresponde a seção III, subseção B. A aplicação dos
dois questionários iniciais compreende a primeira aula de 45 minutos da sequência didática.
A segunda aula corresponde a revisão dos pré-requisitos necessários para o
entendimento dos novos conteúdos a serem ministrados.
O professor deverá revisar os conceitos de temperatura, energia térmica, calor e
equilíbrio térmico. Como problematização, pode ser utilizado uma simples experiência para
desfazer ideias errôneas sobre os conceitos físicos acima (utilizar três recipientes com água a
temperaturas diferentes). Tal atividade tem por objetivo sanar divergências de conceitos e
solidificar o entendimento sobre cada grandeza Física. A distinção entre as grandezas de
associações do senso comum é fundamental nesta aula.
Os conceitos descritos acima devem ser retomados durante a aula com o simulador
que desenvolvemos, que deve ser realizada durante a terceira etapa da aplicação desta
Sequência Didática.
Durante a aula, o docente deve retomar as questões conceituais aplicadas no
questionário de sondagem, mediante abordagem que prioriza a característica do discurso
interativo/dialógico.
A21
3.5 Recursos didáticos a serem utilizados
Multimídia, quadro branco, apagador e pincel.
3.6 Avaliação
A primeira ferramenta de avaliação é o questionário de sondagem. Posteriormente, o
professor deverá basear-se na participação dos alunos nas discussões ao longo da aula e no
momento da resolução dos exercícios.
A22
Capítulo 4 – Segunda etapa: Ensino
4.1 Introdução
Esta etapa é dividida em dois momentos que devem acontecer separadamente. No primeiro,
deve-se abordar os conceitos que envolvem a dilatação térmica. Já no segundo, abordam-se os
conceitos que envolvem os processos de transferência de calor. Estes momentos foram
nomeados “parte A” e “parte B” e serão melhor descritos a seguir.
4.2 Parte A
Durante a aplicação da sequência didática que compreende a parte A da etapa de ensino,
deve-se abordar o tema “dilatação térmica”, tendo duração de duas horas aulas.
4.2.1 Objetivos
4.2.1.1 Objetivo geral
Analisar o fenômeno físico da dilatação térmica e suas características em um sólido ou
em um líquido.
4.2.1.2 Objetivos Específicos
1. Enunciar os diferentes tipos de dilatação térmica;
2. Apontar as características físicas dos objetos quando sofrem dilatação;
3. Resolver problemas relacionados ao fenômeno da dilatação térmica;
4. Apontar eventos do dia-a-dia que caracterizem o fenômeno estudado;
5. Perceber a importância do entendimento do fenômeno físico.
A23
4.2.2 Conteúdos programáticos
1. Dilatação térmica dos sólidos: linear, superficial e volumétrica;
2. Dilatação térmica dos líquidos;
2.1. Dilatação anômala da água.
4.2.3 Metodologia – Estratégias de ensino
O professor deve iniciar a aula problematizando e fazendo questionamentos a partir de
fenômenos do dia-a-dia, como por exemplo, a existência de espaços entre linhas ferroviárias -
para demonstrar a importância do conceito físico em questão. É importante tornar palpável
para o aprendente o tema da aula, de forma que o mesmo encontre respostas e aplicabilidade
para o mundo em que vive.
Posteriormente o professor deve descrever os conceitos físicos envolvidos na
dilatação/contração térmica dos objetos e, em seguida, definir e explicar os tipos de
dilatação/contração térmica dos sólidos. Deve também abordar sobre a dilatação térmica dos
líquidos e da dilatação anômala da água.
A discussão de questões conceituais deve ser priorizada quando houver a interação dos
aprendentes no debate sobre os conteúdos. É importante ressaltar que as experiências trazidas
pelos adultos devem ser consideradas neste processo de ensino-aprendizagem. Apesar da
ênfase nas discussões conceituais, a resolução de questões que envolva cálculo não podem ser
desprezadas, pois os aprendentes necessitarão de experiências com as formulações
matemáticas para descrever fenômenos físicos na natureza.
Na terceira etapa, a atividade prática, será o momento em que os aprendentes poderão
manipular um simulador com objetivo de tornar mais palpável os conceitos inerentes ao
processo de dilatação térmica. O simulador retrata a dilatação térmica linear em uma haste
metálica.
4.2.4 Recursos didáticos a serem utilizados
Multimídia, quadro branco, apagador e pincel.
A24
4.2.5 Avaliação
A avaliação irá se basear na participação dos aprendentes nas discussões ao longo da
aula e no momento da resolução dos exercícios.
4.3 Parte B
Nesta etapa, deve-se abordar os conceitos que envolve os processos de transferência
de calor, correspondendo a duas horas aulas.
4.3.1 Objetivos
4.3.1.1 Objetivo geral
Conhecer os diferentes tipos propagação de calor existentes na natureza.
4.3.1.2 Objetivos Específicos
1. Determinar os diferentes tipos de transferência de calor;
2. Identificar qual ou quais processos de propagação de calor ocorreram em determinado
evento no seu dia-a-dia;
3. Relacionar os tipos de processo de transferência de calor com fenômenos da natureza;
4. Exemplificar cada processo estudado.
4.3.2 Conteúdos programáticos
1. Condução térmica;
2. Convecção térmica;
3. Radiação térmica.
A25
4.3.3 Metodologia – Estratégias de ensino
Assim como nas aulas anteriores, o professor deve iniciar a aula citando exemplos do
dia-a-dia dos processos de transferência de calor, como por exemplo, uma concha metálica
esquentar ao ser deixada em uma panela sobre um fogão ligado. Posteriormente deve fazer
questionamentos como por exemplo “porque os aparelhos de ar condicionado são geralmente
instalados na parte superior dos ambientes”. É importante que o professor escute e dialogue
com seus aprendentes.
Após demonstrar aplicações do fenômeno, como por exemplo, a existência de aletas
no motor de motocicletas propiciando o resfriamento do mesmo, o professor deve definir os
tipos de processos de transferência de calor e explicá-los detalhadamente. É importante que
exemplos sejam dados em sala. Mais uma vez, a resolução de questões conceituais que
coloquem em evidencia as características de cada processo de propagação de calor deve ser
priorizada durante a aula.
Os conceitos envolvidos nos processos de transferência de calor serão retomados na
etapa seguinte – uso da simulação. Com a utilização do simulador, o professor poderá
trabalhar os conceitos de convecção térmica, observando a evaporação do líquido contido no
recipiente e sua passagem pela parte interna da haste metálica. Outro processo de transmissão
de calor é a condução, que se dará pelo corpo da haste. O docente ficará mais inteirado
quando for apresentado a terceira etapa.
4.3.4 Recursos didáticos a serem utilizados
Multimídia, quadro branco, apagador e pincel.
4.3.5 Avaliação
A avaliação irá se basear na participação dos alunos nas discussões ao longo da aula e
no momento da resolução dos exercícios.
A26
Capítulo 5 – Terceira etapa: Atividade Prática
5.1 Introdução
A etapa da atividade prática corresponde à mais importante da aplicação, pois é nela
que o aluno sente-se mais motivado para aprender. Deste modo, o professor tem uma grande
oportunidade de propiciar uma melhor internalização dos conceitos físicos pelos alunos,
tornando a aprendizagem significativa. Os temas a serem abordados são dilatação térmica e
processos de transferência de calor. O tempo necessário para aplicação dessa etapa
corresponde a duas horas aulas.
5.2 Objetivos
5.2.1 Objetivo geral
Aplicar os conhecimentos teóricos aprendidos nas aulas anteriores através de um
experimento analisado mediante simulação computacional.
5.2.2 Objetivos Específicos
1. Estabelecer relação entre os conhecimentos teóricos e fenômenos do dia-a-dia;
2. Explicar o comportamento de uma barra metálica quando submetida a uma variação
de temperatura;
3. Aplicar os conhecimentos adquiridos a outros eventos;
4. Reconhecer os fenômenos estudados no seu dia-a-dia.
5.3 Conteúdos programáticos
1. Dilatação térmica dos sólidos;
2. Processos de propagação de calor.
A27
5.4 Metodologia – Estratégias de ensino
A aula prática deve ser realizada em um laboratório de informática, utilizando o
simulador de um dilatômetro, sendo esta, direcionada por um roteiro presente na seção III,
subseção C deste manual. O professor deve orientar os discentes a seguir o roteiro.
O simulador do dilatômetro foi produzido pelo professor autor da dissertação, e está
disponível gratuitamente para ser utilizada para fins didáticos3. Abaixo segue a imagem da
tela inicial do simulador.
Figura 1. Imagem da tela inicial do simulador.
Ao abrir a tela inicial, o aprendente tem a opção de escolher o material que compõe a
haste metálica que irá analisar. Esta escolha é feita na parte superior direita da tela. Em
seguida, ele deve definir qual a temperatura inicial e final do líquido que irá aquecer a haste,
quando entrar em ebulição – trata-se da água. Ao acionar a fonte de calor, o “relógio” no lado
direito, que já apresenta o comprimento inicial (50cm), começa a variar até o valor
correspondente ao comprimento final da haste após a dilatação.
O roteiro que guia a aula solicita que seja determinado o coeficiente de dilatação linear
do material da haste, que posteriormente deve ser comparado no seu livro didático para
3 O simulador utilizado nesta aula prática foi desenvolvido pelo professor Daniel Berg, autor desta dissertação, e
encontra-se disponível em http://www.univasf.edu.br/~cpgef/.
A28
certificação do mesmo. O roteiro ainda é formado por algumas questões conceituais sobre o
tema processos de transferência de calor.
É importante que o professor não interfira diretamente na manipulação do simulador
pelo aprendente. Porém, inicialmente deve ser feita uma discussão sobre o fenômeno físico
que será simulado. A simulação permite ao professor explorar vários conceitos físicos que
estão envolvidos na aula prática. Por exemplo, quais fatores interferem na determinação da
temperatura da sala e da temperatura de ebulição da água, fatores como a altitude do local no
qual está sendo realizada a aula podem ser considerados. O fornecimento de energia térmica
ao recipiente provoca variação na temperatura da água ao ponto dela entrar em ebulição. Aqui
o professor pode explorar, de forma breve, as mudanças de estado físico e quais são os fatores
que interferem neste processo. Com a evaporação da água, cabe ao professor discutir o que
ocorre na haste metálica devido a passagem deste vapor de água no seu interior. Neste
momento, deve ser abordado os processos de transferência de calor que ali são evidenciados.
O professor também deve fazer com que os aprendentes percebam que a dilatação
depende diretamente do material que compõe a barra metálica, do seu comprimento inicial e
da variação de temperatura que a mesma será submetida. Ou seja, para cada material presente
no simulador haverá um resultado diferente e para cada variação de temperatura também
haverá outros resultados. Para isso, o professor deve solicitar que o aprendente refaça a
atividade, de forma que, possa ser observada a relação entre estas grandezas físicas no
processo de dilatação térmica.
Os conceitos que foram revisados no primeiro encontro também devem ser novamente
reforçados aqui. Para que as definições de temperatura e calor possam ser melhor
compreendidas, cabe ao professor discutir tais conceitos com o auxílio do simulador, pois
comumente os aprendentes costumam relacionar calor a temperaturas altas. O equilíbrio
térmico pode ser relembrado pelo professor, pois quando a haste metálica atinge seu
comprimento máximo para aquela variação de temperatura é porque a haste possui a mesma
temperatura de ebulição da água – a haste e o fluido que por ela passa entram em equilíbrio
térmico.
É importante ressaltar que as simulações são importantes ferramentas para o Ensino de
Física, sendo potencialmente significativas, embora não possam substituir, em sua plenitude,
o experimento real realizado em um laboratório de Física.
A29
5.5 Recursos didáticos a serem utilizados
Computadores do laboratório de informática (para utilização do simulador),
multimídia, quadro branco, apagador e pincel.
5.6 Avaliação
A avaliação irá basear-se na participação dos aprendentes nas discussões ao longo da
aula e, principalmente, no relatório escrito pelo aprendente durante a realização da aula
prática.
A30
Capítulo 6 – Quarta etapa: Avaliação e Revisão a posteriori
6.1 Introdução
A quarta e última etapa corresponde à aplicação dos questionários avaliativos 1 e 2.
Tais questionários envolvem todos os conceitos apresentados durante a sequência didática.
Esta etapa tem duração de duas horas aula.
6.2 Objetivos
6.2.1 Objetivo geral
Avaliar o entendimento dos aprendentes quanto os temas estudados durante a
aplicação da Sequência Didática.
6.2.2 Objetivos Específicos
1. Definir as grandezas Físicas estudadas;
2. Caracterizar cada fenômeno físico estudado;
3. Responder problemas relacionados aos temas dilatação térmica e processos de
transferência de calor;
4. Exemplificar todos os fenômenos descritos pela Sequência.
6.3 Metodologia – Estratégias de ensino
Inicialmente, o professor deve aplicar o questionário avaliativo. Que, por sua vez, tem
a função de identificar a aprendizagem dos discentes ao longo da realização da sequência
didática. Este questionário está presente na seção III, subseção D. Esta etapa deve ter duração
de 45 minutos.
Posteriormente, o docente deve novamente propiciar uma discussão de caráter
predominantemente interativo/dialógico para sanar as deficiências identificadas no último
A31
questionário. Nas discussões, é importante que o professor relembre os passos realizados
pelos próprios aprendentes durante a aula prática, pois torna-se mais concreto o entendimento
quando submetido à atividades práticas.
Por fim, a aplicação do questionário avaliativo 2, apresentado na seção III, subseção E,
deve ser realizada. Tal questionário objetiva a avaliação da Sequência Didática pelos próprios
aprendentes. Através da análise desta avaliação e da comparação entre os resultados dos
questionários de sondagem e avaliativo, o professor poderá avaliar se a aplicação da
sequência foi positiva em termos de aprendizagem.
6.4 Recursos didáticos a serem utilizados
Quadro branco, apagador e pincel.
6.5 Avaliação
As principais ferramentas de avaliação são os questionários inicialmente aplicados.
Contudo, a participação dos aprendentes nas discussões durante a aula de revisão deve
também ser levada em conta.
A33
SUBSEÇÃO A
Questionário Socioeconômico
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO - UNIVASF
MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA - MNPEF / POLO DE JUAZEIRO.
QUESTIONÁRIO DE PERFIL SOCIOECONÔMICO
Q.1) Você é do sexo:
a) ( ) Masculino;
b) ( ) Feminino.
Q.2) Você se considera:
a) ( ) Branco c) ( ) Pardo e) ( ) Indígena
b) ( ) Preto d) ( ) Amarelo f) ( ) Não declarado
Q.3) Estado Civil:
a) ( ) Solteiro(a);
b) ( ) Divorciado(a);
c) ( ) Viúvo(a);
d) ( ) Casado(a);
Q.4) Local da sua residência:
a) ( ) Zona Urbana;
b) ( ) Zona Rural.
A34
Q.5) Você possui alguma deficiência?
a) ( ) Sim;
b) ( ) Não.
5.1. Em caso afirmativo, indique o tipo:
a) ( ) Deficiência Física.
b) ( ) Deficiência visual.
c) ( ) Deficiência auditiva.
e) ( ) Outro: especificar___________________________________________
Q.6) Você tem filhos?
a) ( ) Não. b) ( ) Sim. Quantidade: ___________
Q.7) Meio de Transporte utilizado para vir a escola?
a) ( ) A pé;
b) ( ) carro ou moto;
c) ( ) ônibus;
d) ( ) bicicleta.
Q.8) Sua residência é:
a) ( ) Própria.
b) ( ) Alugada.
c) ( ) Outros: _____________________________________
Q.9) Qual o grau de escolaridade de seu pai?
a) ( ) Não alfabetizado;
b) ( ) Ensino Fundamental;
c) ( ) Ensino Médio;
d) ( ) Ensino Superior;
e) ( ) Pós graduação;
f) ( ) Não sei.
A35
Q.10) Qual o grau de escolaridade de sua mãe?
a) ( ) Não alfabetizada;
b) ( ) Ensino Fundamental;
c) ( ) Ensino Médio;
d) ( ) Ensino Superior;
e) ( ) Pós graduação;
f) ( ) Não sei.
Q.11) Qual a renda mensal do seu grupo familiar? (Soma do rendimento de todos que
contribuem com a renda)
a) ( ) Menos de 1 Salário Mínimo. d) ( ) De 6 a 10 Sal. Mínimos.
b) ( ) De 1 a 3 Sal. Mínimos. e) ( ) Mais de 10 Sal. Mínimos.
c) ( ) De 3 a 6 Sal. Mínimos.
Q.12) Quantas pessoas contribuem com a renda familiar?
a) ( ) 1 a 2 pessoas. b) ( ) 3 a 5 pessoas. c) ( ) Mais de 5 pessoas.
Q. 13) Você trabalha?
a) ( ) Sim. b) ( ) Não
Se a resposta for positiva do item anterior responda a questão 14
Q. 14) Qual sua jornada de trabalho semanal
a) ( ) Menos de 10 horas;
b) ( ) Entre 10 e 20 horas;
c) ( ) Entre 20 e 30 horas;
d) ( ) Entre 30 e 40 horas;
e) ( ) 40 horas ou mais.
A36
Q. 15) Com que idade você começou a trabalhar?
a) ( ) Antes dos 14 anos;
b) ( ) Entre 14 e 16 anos;
c) ( ) Entre 17 e 18 anos;
d) ( ) Após os 18 anos;
e) ( ) Nunca Trabalhei.
Q. 16) Há quanto tempo você deixou os estudos? ______________________
Q.17) Qual série que você interrompeu seus estudos? ___________________
A37
SUBSEÇÃO B
Questionário de Sondagem
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO - UNIVASF
MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA - MNPEF / POLO DE JUAZEIRO.
QUESTIONÁRIO DE SONDAGEM
1- Em termos microscópicos, o que compõe os objetos?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
2- O que acontece com os objetos quando aquecidos?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
3- O que a temperatura mede?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
A38
4- As menores partições de cada corpo se comportam de que forma quando submetidas a
uma variação de temperatura?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
5- O que é um corpo quente? E um corpo frio?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
6- Por que em certos momentos do dia temos dificuldades em abrir ou fechar portas
metálicas?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
7- Por que quando se mede a temperatura de uma pessoa, o nível de mercúrio do
termômetro varia?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
8- Por que nas quadras de esportes que ficam ao ar livre, recebendo a radiação solar, o
piso é feito em blocos quadrados separados por um material elástico?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
9- Sempre que fornecemos energia para um objeto, sua temperatura aumenta? Explique.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
A39
10- Você já colocou uma garrafa de vidro cheia de suco no congelador e, depois de algum
tempo, a garrafa estourou? Por que a garrafa estoura?4
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
4 Questão utilizada na aplicação do questionário de sondagem que, após análise, percebeu-se a
necessidade de ser aprimorada.
A40
SUBSEÇÃO C
Roteiro da Aula Prática
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO - UNIVASF
MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA - MNPEF / POLO DE JUAZEIRO.
ROTEIRO DA AULA PRÁTICA
1- Introdução
Nesta aula prática estudaremos o fenômeno de dilatação/contração térmica. De fato,
quando aumentamos a temperatura de uma substância, suas moléculas ou átomos passam, em
média, a oscilar mais rapidamente e tendem a se afastar umas das outras. O resultado disso é a
expansão da substância. Com poucas exceções, todas as formas de matéria – sólidas, líquidas
ou gasosas – normalmente se dilatam quando são aquecidas, e contraem-se quando resfriadas.
(HEWITT, 2011)
Esta variação de comprimento dos corpos, podendo ser uma expansão ou uma
contração, é diretamente proporcional ao seu comprimento inicial (𝐿0) e à variação de
temperatura que este corpo sofre (∆𝑇 = 𝑇 − 𝑇0 ), sendo (𝑇0) a temperatura inicial e (𝑇) a
temperatura final do corpo. Tendo como constante de proporcionalidade o coeficiente de
dilatação linear (𝛼). Tal expressão está matematicamente escrita abaixo.
∆𝐿 = 𝐿0.𝛼.∆𝑇 (1)
A tabela 1 expressa alguns valores de coeficiente de dilatação linear (𝛼):
A41
Material 𝛼 (10−5°𝐶−1)
Vidro Comum 0,9
Vidro Pirex 0,3
Sílica 0,4
Diamante 0,09
Tabela 1: Coeficientes de dilatação linear
Para diversos objetos sólidos, denominados isotrópicos, a variação do comprimento,
para uma dada variação de temperatura, é igual para todas as direções. Desta forma a variação
da área é dada por:
∆𝐴 = 𝐴0.𝛽.∆𝑇 (2)
E a do volume por:
∆𝑉 = 𝑉0. 𝛾.∆𝑇 (3)
Em que: 𝛽 = 2.𝛼 e 𝛾 = 3.𝛼.
2- Objetivos
Perceber o significado dos conceitos físicos que envolve calor;
Compreender os efeitos da dilatação térmica nos materiais;
Identificar os processos de transferência de calor.
3- Equipamento (Simulador)
O equipamento que será utilizado é o simulador descrito abaixo, o dilatômetro. Ele
simula um experimento realizado em um laboratório de Física.
A42
Fig. 1: Tela inicial do simulador.
Neste simulador você dispõe de uma fonte de calor responsável por aquecer o
recipiente, sendo esta acionada pelo interruptor ao lado. A água entra em ebulição e o seu
vapor passa na parte interna da haste oca que está fixa, sendo liberado na outra extremidade.
O relógio comparador existente do lado esquerdo da tela tem a função de determinar a
variação do comprimento∆𝐿 da haste, em centímetros.
4- Procedimentos da Aula
1. Escolha de qual material a haste metálica é formada. Escreva esta informação abaixo;
____________________________________________________
2. Determine a temperatura ambiente, ou seja, a que temperatura a sala de aula se
encontra. Digite no simulador esta informação no espaço correspondente a
temperatura inicial;
𝑇0=__________ºC
A43
3. Determine a temperatura de ebulição da água para a altitude em que sua cidade se
encontra. Digite no simulador esta informação no espaço correspondente a
temperatura final;
4. Acione o interruptor fornecendo calor para o recipiente que contem água a
temperatura ambiente e aguarde que a água entre em ebulição e o seu vapor aqueça a
haste;
5. Escreva a variação de comprimento fornecida no relógio comparador que a haste
sofreu;
A partir os dados coletados, responda as questões abaixo:
1) Calcule a variação de temperatura.
2) Determine o coeficiente de dilatação do material que haste é formada.
3) Quais processos de transmissão de calor farão com a água fervendo esquente a barra
metálica?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
4) Como o calor é transmitido através da barra?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
𝑇=__________ºC
∆𝐿 =_________cm
A44
5) Explique sucintamente os processos de transmissão de calor envolvidos na
experiência.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
6) Repita todo o processo para outra haste.
5- Bibliografia
Hewitt, Paul, G. “Física Conceitual”; Ed. Bookman. RG. 9ª 2002.
MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física- Coleção Curso de física. V. 2. São
Paulo: Scipione, 2010.
Roteiro experimental Universidade Federal de Alagoas. Dilatômetro: Dilatação térmica
linear. Disponível em <http://www.ufal.edu.br/unidadeacademica/if/pt-br/institucional/
laboratorios-de-ensino/laboratorio-de-fisica-2/lab-2/dilatacao-termica> Acesso em
10/06/2015.
A45
SUBSEÇÃO D
Questionário Avaliativo 1
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO - UNIVASF
MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA - MNPEF / POLO DE JUAZEIRO.
QUESTIONÁRIO AVALIATIVO 1
Aluno(a):______________________________________________________________
Parte A
1- Em termos microscópicos, o que compõe os objetos?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
2- O que a temperatura mede?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
3- Por que em certos momentos do dia temos dificuldades em abrir ou fechar portas
metálicas?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
A46
4- Por que nas quadras de esportes que ficam ao ar livre, recebendo a radiação solar, o
piso é feito em blocos quadrados separados por um material elástico?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
5- Sempre que fornecemos energia para um objeto, sua temperatura aumenta? Explique.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Parte B
1- Um corpo, ao sofrer uma variação positiva na sua temperatura, as menores partições
de um corpo (átomos e moléculas):
a) Se agitarão mais.
b) Se agitarão menos.
c) Se unirão a outras moléculas.
d) Permanecerão inalteradas.
2- O que acontece com um objeto metálico quando resfriado?
a) Ocorre um aumento no grau de agitação de suas moléculas.
b) Provoca uma dilatação térmica devido a diminuição no grau de agitação das
moléculas.
c) Ocorre uma contração térmica devido a diminuição no grau de agitação das moléculas.
d) O Objeto permanece inalterado.
A47
3- Uma dona de casa resolveu fazer uma salada para o jantar, mas não conseguiu abrir o
frasco de palmito, que tem tampa metálica. Porém, lembrando-se de suas aulas de
Física, ela mergulhou a tampa da embalagem em água quente durante alguns
segundos. Ao tentar mais uma vez, percebeu que ela abriu facilmente. Isso
provavelmente ocorreu porque:
a) O coeficiente de dilatação do vidro é maior que o do metal.
b) O coeficiente de dilatação do metal é maior que o do vidro.
c) Os coeficientes de dilatação são iguais.
d) Porque o metal fica “mais quente” que o vidro.
4- As linhas ferroviárias possuem espaços entre seus trilhos. Marque o item abaixo que
justifica esta afirmação.
a) Porque os operários erraram durante as obras.
b) Devido a necessidade de escoar o calor entre os trilhos.
c) Devido à dificuldade de unir peças metálicas.
d) Para evitar deformações nos trilhos com as variações de temperatura durante o dia.
5- Quando uma garrafa de vidro cheia de água é colocada no congelador, depois de
algum tempo a garrafa estoura. Por que isto acontece?5
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
6- Por que coloca-se o evaporador do ar condicionado na parte superior dos ambientes?
a) Porque fica inacessível para crianças.
b) Para evitar que objetos obstruam a passagem do ar.
c) Porque facilita o resfriamento do ambiente devido a convecção do ar.
d) Porque ajuda na condução do ar para as paredes do ambiente.
5Questão utilizada na aplicação do questionário de sondagem que, após análise, percebeu-se a
necessidade de ser aprimorada.
A48
SUBSEÇÃO E
Questionário Avaliativo 2
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO - UNIVASF
MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA - MNPEF / POLO DE JUAZEIRO.
QUESTIONÁRIO AVALIATIVO 2
1) Você se sente motivado a estudar os conteúdos de Física na escola?
( ) Sim;
( ) Não.
2) Você se sente mais motivado para estudar os conteúdos de Física na escola quando as
aulas são realizadas em laboratório?
( ) Sim;
( ) Não.
3) De que forma a realização da atividade com o simulador contribuiu para sua
aprendizagem? Comente.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
A49
4) Assinale com um X os itens abaixo que você acha com relação as atividades práticas
no Ensino de Física.
( ) Aprendo mais facilmente quando a aula é prática.
( ) Não interfere em nada no meu aprendizado.
( ) É mais atrativa.
( ) Aproxima com os fenômenos do dia-a-dia.
( ) São menos motivadoras e mais monótonas.
( ) São mais dinâmicas e participativas.
5) Atribua uma nota de 0 a 10, em relação ao grau de importância que você daria a
disciplina se a mesma fosse abordada por meio de aulas práticas.
___________________________________________________________________________
6) Na sua opinião, as atividades práticas utilizando simuladores despertam o interesse
dos estudantes para as aulas de Física?
( ) Muito pouco
( ) Pouco
( ) Muito
A50
Referências
BÔAS, N. V., DOCA, R. H., BISCUOLA, G. J., Física, 2, 1°ed. São Paulo: Saraiva, 2010.
Hewitt, Paul, G. “Física Conceitual”; Ed. Bookman. RG. 9ª 2002.
HALLIDAY, D., RESNICK R. WALKER J., Fundamentos de física: gravitação, ondas e
termodinâmica; tradução e revisão técnica Ronaldo Biasi – Rio de Janeiro, LTC, 2012.
MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física- Coleção Curso de física. V. 2. São
Paulo: Scipione, 2010.
OLIVEIRA, M.P.P. de, et al. Física em contextos: pessoal, social e histórico: energia,
calor, imagem e som; FTD, 1º ed. São Paulo, 2010.
PIRES, Antônio S.T. Evolução das ideias da Física; São Paulo: Editora Livraria da Física,
11º ed., 2008.
Roteiro experimental Universidade Federal de Alagoas. Dilatômetro: Dilatação térmica
linear. Disponível em <http://www.ufal.edu.br/unidadeacademica/if/pt-br/institucional/
laboratorios-de-ensino/laboratorio-de-fisica-2/lab-2/dilatacao-termica> Acesso em
10/06/2015.
SANT‟ANNA, B et al. Conexões com a Física, vol. 02, São Paulo: Moderna, 2º ed., 2013.
TIPLER, P. A. Física para cientistas e engenheiros; editora LTC, 4ºed., Rio de Janeiro,
2000.
YOUNG, H. D., FREEDMAN, R. A., Física II: termodinâmica e ondas; 12ºed. São Paulo:
Pearson, 2008.