A CONSTRUÇÃO DE BRINQUEDOS ALTERNATIVOS COMO MEIO DE AVALIAR A APRENDIZAGEM DE CONCEITOS FÍSICOS PELOS ALUNOS DO CURSO DE GRADUAÇÃO EM FÍSICA

## A CONSTRUÇÃO DE BRINQUEDOS ALTERNATIVOS COMO MEIO DE AVALIAR A APRENDIZAGEM DE CONCEITOS FÍSICOS PELOS ALUNOS DO CURSO DE GRADUAÇÃO EM FÍSICA.

## THE CONSTRUCTION OF ALTERNATIVE TOYS AS A MEANS OF EVALUATION THE LEARNING OF PHYSICS CONCEPTS BY UNDERGRADUATE STUDENTS IN PHYSICS

Deisy Piedade Munhoz , Alzira Stein-Barana 1 2

1 UNESP/Departamento de Física/IGCE, dpmunhoz@rc.unesp.br 2 UNESP/Departamento de Física/IGCE, alzirasb@rc.unesp.br APOIO: FAPESP

## Resumo

Um tema sempre atual e bastante controverso entre aqueles que pensam e trabalham com o ensino é a avaliação da aprendizagem. A avaliação classificatória, com provas dissertativas ou de múltipla escolha tem se caracterizado como a forma dominante das práticas avaliativas, sendo usada como instrumento que quantifica o saber e classifica o aluno desde o século XVI. Educadores têm questionado esta prática de avaliação e apontado a avaliação qualitativa, diagnóstica como um caminho a ser seguido na avaliação da aprendizagem. O presente trabalho relata a experiência das autoras na pesquisa por um processo de avaliação diagnóstica da aprendizagem de conceitos físicos, pelos alunos de graduação em Física, utilizando um contexto não formal de ensino. Neste contexto foi desenvolvido o curso de extensão 'Brinquedos e o Ensino não Formal de Física' com a finalidade de contribuir com a formação complementar do estudante de Física e como ambiente para a pesquisa investigativa quanto à potencialidade da construção de brinquedos alternativos como instrumento para avaliação diagnóstica da aprendizagem provida pelo ensino formal. A pesquisa revelou que apesar do grande interesse da classe em atender os desafios propostos, a maioria dos estudantes não conseguiu realizar as generalizações esperadas para a construção dos brinquedos alternativos. Houve predominância de atitudes de 'tentativa/erro', em detrimento de um procedimento racional, interpretativo, elaborado para a solução da situação problema, usando os conceitos físicos que já deveriam fazer parte da bagagem cognitiva dos estudantes no nível de ensino em que se encontram. O processo avaliativo constatou que mesmo os estudantes que optam pela graduação em física, trazem deficiências em sua formação prévia quanto à aprendizagem de conceitos físicos. Os instrumentos avaliativos concebidos mostraram-se promissores e com potencialidade para diagnóstico das situações de ensino/aprendizagem em Física.

Palavras-chave : Avaliação diagnóstica. Ensino-aprendizagem. Instrumentos de avaliação. Extensão universitária. Ensino de física.

## Abstract

A theme always current and very controversial among those who think and work with education is the evaluation of learning. The dominant form of evaluative

practices has been the classificatory evaluation. Educators have questioned the practice of evaluation and pointed out the diagnostic qualitative assessment as a way to go in the learning evaluation. This paper reports the authors' experience in research of a diagnostic assessment process of learning physics concepts, by undergraduate students in physics, using a non-formal education context. In this context we developed the extension course "Toys and non-Formal Education in Physics" for the purpose of contributing to the further education of the student of physics and as research investigative environment about the potential of building alternative toys as a tool for diagnostic evaluation of learning provided by formal education. The survey revealed that despite the great interest of the class to meet the challenges, most students could not perform the expected generalizations for the construction of alternative toys. There was a predominance of attitudes "trial / error', rather than a rational procedure, interpretative, prepared for the solution of the problem situation, using the physical concepts that should be part of the baggage of the students, in the cognitive level of education that they meet. The evaluation process found that even students who choose to graduate in physics, bring deficiencies in their prior training of physical concepts learning. The evaluative instruments designed proved promising, with the potential to diagnose situations teaching/learning in physics.

Keywords : Diagnostic evaluation. Non-formal education. Teach-learning. Evaluation instruments. University extension. Physics teaching.

## Introdução

Um tema sempre atual, bastante controverso e complexo entre aqueles que pensam e trabalham com o ensino é a avaliação escolar. Historicamente avaliar tem sido entendido como verificar o quanto o aluno assimilou de um determinado conteúdo ministrado pelo professor. As provas dissertativas ou de múltipla escolha têm se caracterizado como a forma dominante das práticas avaliativas, sendo usadas como instrumentos que quantificam o saber e classificam o aluno. Esta concepção de avaliação surgiu no século XVI (LUCKESI,2002) e ainda agora no século XXI tem sido a forma como a grande maioria de professores entende como avaliação.

- O presente trabalho relata a experiência das autoras na pesquisa por um processo de avaliação diagnóstica da aprendizagem de conceitos físicos pelos alunos de graduação em Física, utilizando um contexto não formal de ensino. Neste contexto foi desenvolvido o curso de extensão 'Brinquedos e o Ensino não Formal de Física' com a finalidade de contribuir com a formação complementar do estudante de Física e como oportunidade de pesquisa investigativa quanto à potencialidade da construção de brinquedos alternativos como instrumento para avaliação diagnóstica da aprendizagem provida pelo ensino formal. A construção dos brinquedos alternativos envolve o uso de conceitos e competências específicas da área da Física. Buscam-se meios de avaliar o ensino formal de Física através de meios e materiais não formais.

## Avaliação da Aprendizagem: algumas considerações

A partir de meados do século XX, avaliações educacionais em grande escala foram implementadas em diferentes países com finalidades políticas e econômicas,

além da aferição da qualidade dos sistemas de ensino e instituições (BRITTON; SCHNEIDER,2006). Elas se apresentaram na forma de provas escritas e tinham como papel a identificação das ênfases, qualidades e problemas do sistema educacional, assim como o estabelecimento de suas possíveis relações com as características sócio-culturais dos avaliados. A literatura apresenta a análise dos dados obtidos nestas provas e de modo geral, estes dados são tratados por meio de diferentes técnicas estatísticas, por exemplo, a Teoria da Resposta( HAMBLETON,1993) associada a Detecção do Comportamento Diferencial do Item.Tais análises revelam que no Brasil em particular, no tocante ao ensino de Ciências,a habilidade cognitiva dos estudantes brasileiros não tem alcançado os níveis máximos desejados quando comparados com estudantes de outros países.

Posturas reflexivas e ações investigativas sobre as práticas avaliativas realizadas no cenário educacional aluno/escola, aprendizagem/cidadania, prática pedagógica /formação docente, apareceram com mais intensidade na literatura especializada à partir do final do século XX . A avaliação da aprendizagem no ensino superior e em particular nos cursos de licenciatura tem a contribuição de Berbel et al (2001) destacando-se os aspectos pedagógicos, emocionais, instrumentais, éticos e corporais, enquanto que uma discussão mais sistematizada do tema é apresentada por Benedito (1995), Sacristan e Gomes (1998) . Na área de ciências exatas, instrumentos e técnicas não tradicionais de avaliação são apresentadas por meio da utilização de mapas conceituais (MACHADO;OSTERMANN,2005), atividades lúdicas como jogos de tabuleiro,situações problemas e jogos computacionais (SILVA, 2012) entre outros.

Na avaliação da aprendizagem, educadores como Luckesi (1990), Hoffmann (2001) e Vasconcellos (1998) concebem a avaliação como um ato pedagógico, com a finalidade de diagnosticar onde o educando está manifestando carências de forma que seja auxiliado a superar suas fragilidades. Esta forma de entender a avaliação envolve vertentes sociológicas, políticas, filosóficas e psicológicas. Hoffmann (2001) apresenta a concepção de avaliação mediadora: ação pedagógica reflexiva que visa uma melhor avaliação com o objetivo de observar continuamente o desenvolvimento educacional e não apenas o registro de desempenho.

Segundo Luckesi (2002) há equívocos no uso dos conceitos relacionados com avaliação e um deles tem a ver com classificar avaliação como quantitativa e como qualitativa. Para ele a avaliação é sempre qualitativa, uma vez que no significado de avaliação está o de 'atribuir qualidade a alguma coisa, experiência, situação, ação...'. Outra questão controversa na avaliação da aprendizagem está em distinguir atos de examinar e de avaliar, para Luckesi (2002) , o que se pratica nas escolas é na realidade a pratica de exames. A pratica de exames também tem sido entendida como avaliação classificatória (VASCONCELLOS,1998) ou somativa (HAYDT,2000). 'Avaliar é o ato de diagnosticar uma experiência tendo em vista reorientá-la para produzir o melhor resultado possível, por isso não é classificatória nem seletiva, ao contrário é diagnóstica e inclusiva' (LUCKESI,2002).

Os exames operam com desempenho final sendo pontuais, classificatórios, seletivos (excludentes) e autoritários, enquanto que a avaliação é não-pontual, diagnóstica (dinâmica) e inclusiva (LUCKESI,2002). Também há o equívoco de confundir exames e avaliação com os instrumentos de coleta de dados (testes, provas, redações, monografias, questionários, argüições), chamados de instrumentos de avaliação , pois tais instrumentos são recursos de investigação de

desempenho. Os resultados fornecidos por estes instrumentos podem ser lidos sob a ótica da avaliação ou do exame, depende da postura de avaliar ou examinar: 'não é o instrumento que caracteriza o ato de examinar ou avaliar', é a postura. (LUCKESI, 2002).

Na concepção de Bloom et al. (1971) a avaliação pode se apresentar segundo sua função em três modalidades: Diagnóstica, Formativa e Somativa. A Diagnóstica procura determinar o nível inicial de um dado processo didático, busca conhecer que habilidades o educando possui e a existência de pré-requisitos para que a aprendizagem se efetue. Permite planificar e reformular estratégias pedagógicas. A avaliação Formativa recolhe sistematicamente informações que orientarão o professor na busca de melhoria do desempenho dos estudantes durante todo o processo ensino/aprendizagem. Procura gerir pedagogicamente os erros. A Avaliação Somativa ajuíza o desenvolvimento da aprendizagem tendo por base os resultados que permitem certificar e decidir sobre a progressão ou retenção (RODRIGUES;PRECIOSO,2010). Para Luckesi (2002) toda avaliação é diagnóstica no sentido em que ela se interessa em investigar o que estava acontecendo antes, o que está acontecendo agora e o que acontecerá depois com o educando, um projeto ou uma instituição, buscando as razões e atribuindo-lhe qualidade.

Com base nessas considerações surgiu por parte das autoras, docentes do curso de graduação em Física, o interesse em pesquisar um instrumento alternativo para uma avaliação diagnóstica da aprendizagem dos conceitos físicos pelos estudantes do curso.

## Metodologia da Pesquisa

Para o desenvolvimento do instrumento de avaliação diagnóstica e análise dos resultados considerou-se a especificidade e a natureza dos conceitos científicos, segundo a concepção de Vygotsky (2003). Para ele os conceitos científicos são adquiridos por meio do ensino, em situações formais e sistematizadas e não são adquiridos de forma definitiva.

Um conceito surge e se configura no curso de uma operação complexa voltada para a solução de um problema e que só a presença de condições externas e o estabelecimento mecânico de uma ligação entre a palavra e o objeto não são suficientes para a criação de um conceito (VYGOTSKY 2001, apud LIMA et al. 2011, p.858).

Considerando esta visão, o desafio foi se valer de meios e materiais não formais para avaliação dos conceitos físicos construídos pelo ensino formal de física. O desenvolvimento da pesquisa envolveu duas vertentes, sendo a primeira delas a estruturação de um curso de extensão como ambiente para a pesquisa avaliativa e a segunda a elaboração de um instrumento avaliativo.

## Estruturação de um curso de extensão

O curso de extensão 'Brinquedos e o Ensino não Formal de Física', teve como objetivo particular contribuir com a formação complementar do aluno de física, colocando-o em contato com meios e materiais não formais de ensino/aprendizagem. Foi estruturado levando-se em conta o conhecimento prévio dos alunos relativo a diversos conceitos físicos. Este conhecimento poderia vir do ensino médio ou dos anos iniciais do curso de graduação em Física. Partiu-se do pressuposto que os temas trabalhados no curso de extensão abordavam conceitos

já aprendidos e elaborados. O curso de extensão foi projetado para ser um ambiente de aplicação lúdica do conhecimento já adquirido. Foram tratados os temas relativos a mecânica, eletromagnetismo, som e calor.Foi desenvolvido no espaço da Brinquedoteca Científica do Departamento de Física/IGCE/UNESP Rio Claro, SP. Este espaço acomoda 30 alunos em mesas, com quatro alunos cada, para desenvolvimento de atividades em equipe. Foi ministrado para 18 alunos do 1º e 2º ano do curso de graduação em Física, com 32 horas de carga horária total, desenvolvido ao longo de 16 aulas (2 horas cada), no período de agosto a setembro de 2010. A equipe executora foi composta pelas autoras deste trabalho (coordenadoras do projeto Brinquedoteca Científica) e três alunos do 4º ano que atuavam como monitores.

Em cada aula /atividade do curso os alunos recebiam dois brinquedos adquiridos no comércio local e referentes ao tópico a ser estudado. Os estudantes eram desafiados de maneira lúdica a identificar temas e/ou conceitos físicos presentes no funcionamento deles. Não havia tutoriais, mas após o contato e manuseio do brinquedo os alunos podiam consultar livros básicos de Física como norteadores de suas observações e conclusões. Este era um momento de interação e trabalho em equipe. Em seguida cada aluno preenchia o roteiro (figura 1), expressando livremente a sua compreensão do conceito ilustrado. No final do período destinado a cada brinquedo/conceito, a equipe executora provocava a discussão até que o tema fosse considerado suficientemente explorado ou esclarecido. A atividade se encerrava com a avaliação da aprendizagem através da construção de um brinquedo/objeto alternativo relacionado a um dos conceitos estudados. O material alternativo fornecido para construção do brinquedo era escolhido de modo a não favorecer qualquer associação direta ou imediata com o brinquedo comercial estudado anteriormente, nem tampouco com o conceito físico trabalhado.

Figura 1: Modelo do roteiro a ser respondido pelo aluno.

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O quadro 1 exemplifica dois temas tratados no curso e seus respectivos conceitos, brinquedos e objetos alternativos. A figura 2 mostra as fotos dos brinquedos ' Popper' e 'Pássaro Decorativo' e os correspondentes brinquedos alternativos.

Quadro 1 - Exemplo de brinquedos usados no curso de extensão e os respectivos brinquedos alternativos.

Após a construção do objeto alternativo, o grupo manifestava de forma escrita suas impressões quanto ao grau de dificuldade na identificação do material alternativo recebido com os brinquedos comerciais estudados e o similar a ser construído.

Figura 2 - Foto dos brinquedos Popper e seu alternativo; Pássaro decorativo e o alternativo.

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## Instrumento avaliativo

Como horizonte para avaliação diagnóstica do conhecimento de conceitos físicos, fez-se uso de competências específicas da Física, direcionando esta competência para análise de brinquedos e posterior construção de objetos/brinquedos alternativos. Usando a representação organizada da realidade ou de situações práticas como forma de se expressar a aprendizagem de conceitos, fez-se a análise diagnóstica considerando-se dois aspectos:

- 1- A compreensão dos conceitos físicos e seu papel no funcionamento de um dado brinquedo.
- 2- A capacidade de aplicar o conhecimento em situações alternativas, construindo objetos/brinquedos à partir do material fornecido.
- Como instrumentos para coletas de dados para a avaliação foram utilizados:
- a) Um roteiro para cada brinquedo, com tópicos para o aluno escrever com suas próprias palavras os conceitos presentes no funcionamento do brinquedo comercial. Esta ferramenta permite aferir a concepção do estudante com relação aos conceitos trabalhados, averiguar se houve internalização, verificar saberes provenientes da formação prévia e saberes experienciais. O modelo do roteiro está mostrado na figura 1.
- b) A construção de um brinquedo com materiais alternativos que ilustrasse os conceitos trabalhados no curso de extensão. Este instrumento permite analisar o nível de conhecimento, compreensão, aplicação, análise, organização e síntese do estudante em relação aos conceitos físicos trabalhados. Além disso, oportuniza o diálogo, a socialização e estimula a (re)construção do conhecimento.

## Resultados

Inicialmente a avaliação diagnóstica foi realizada pela análise das respostas escritas apresentadas nos roteiros. Com este instrumento, observou-se que a maioria dos grupos apontou corretamente os grandes temas, mas teve dificuldade em identificar os conceitos físicos específicos envolvidos no funcionamento do brinquedo. Em geral, ocorreram erros significativos de identificação e interpretação. Por exemplo, ao analisarem o equilíbrio do pássaro decorativo percebeu-se que não havia uma distinção clara entre Centro de Gravidade e Ponto de Apoio e também falha conceitual em distinguir equilíbrio estável do equilíbrio indiferente de corpos suspensos.

Em seguida observou-se a habilidade dos alunos atuarem na situação problema, ou seja, na construção dos brinquedos alternativos. Este momento da avaliação colocou em circulação os conceitos físicos e provocou trocas verbais na sala em torno da situação problema. A reação dos grupos face ao material recebido e a manipulação deste evidenciou algumas atitudes que qualitativamente revelaram falhas na bagagem cognitiva dos estudantes quanto aos temas estudados.Dentre elas destaca-se:

- a)Manipulação aleatória sem qualquer método científico ou pensamento lógico;
- b)Tentativa de reproduzir o brinquedo igual ao já estudado;
- c)Busca pela construção de outro objeto descontextualizado do tema trabalhado;
- d)Não associação do conceito com as potencialidades do material alternativo recebido;
- e)Execução do objeto com apenas parte do material fornecido (nem sempre procuravam utilizar todo o material);
- f)Tentativa de construção do brinquedo alternativo, desconsiderando 'agentes' determinantes na aplicação do principio físico estudado.

Segundo Gagné (GAGNÉ,1974, apud GOMES, 2003, p.49), quando ocorre a formação de conceitos os aprendizes são capazes de realizar generalizações e identificar os conceitos em outras situações de aprendizagem. Contudo a realidade constatada por esta análise revelou que apesar do grande interesse da classe em atender os desafios propostos, a maioria dos estudantes não conseguiu realizar as generalizações esperadas para a construção dos brinquedos alternativos.Houve predominância de atitudes de 'tentativa/erro', em detrimento de um procedimento racional, interpretativo, elaborado para a solução da situação problema, usando os conceitos físicos que já deveriam fazer parte da bagagem cognitiva dos estudantes no nível de ensino que os mesmos se encontram. Nesta ótica verificou-se que está ocorrendo falhas no processo de ensino/aprendizagem, havendo deficiências na formação prévia destes estudantes do curso de graduação em física.

## Conclusão

Os instrumentos avaliativos desenvolvidos neste trabalho permitiram diagnosticar que os estudantes apresentam falhas na aprendizagem de conceitos físicos, breveladas pelas dificuldades cognitivas na interpretação, aplicação e generalização destes conceitos em situações problema, embora os temas trabalhados não fossem desconhecidos dos alunos e o ambiente avaliativo não exercesse pressão sobre os mesmos. A utilização dos instrumentos avaliativos fazendo uso de materiais e ambiente não formal de ensino mostra-se promissora e com potencial avaliativo para diagnóstico das situações de ensino/aprendizagem em Física.

Vale lembrar que este é um primeiro momento da investigação avaliativa proposta e executada de forma qualitativa apenas, sem o refinamento de uma abordagem estatística. É necessário refinar a análise utilizando um maior número de sujeitos na pesquisa e um levantamento do percentual de estudantes que apresentam as dificuldades diagnosticadas. Também não está sendo investigada a fonte de falhas.

A prática avaliativa aqui apresentada, além de seu papel diagnóstico, per si, permitiu que os professores responsáveis pelo curso de extensão e que também ministram no curso de licenciatura em Física, bem como os alunos que realizaram o curso reflitam nos caminhos a serem seguidos em suas experiências educacionais imediatas ou futuras. Surge uma questão para reflexão: os cursos de Física estão cumprindo seu papel na construção de conhecimentos científicos ou a prática de apresentar definições se perpetua? Será este um dos fatores que está comprometendo o desempenho dos estudantes brasileiros nas avaliações em larga escala?

## Referências

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