O ENEM COMO INSTRUMENTO DE ANÁLISE DO ENSINO DE FÍSICA

## O ENEM COMO INSTRUMENTO DE ANÁLISE DO ENSINO DE FÍSICA

## ENEM AS A TOOL FOR ANALYSIS OF TEACHING PHYSICS

## Guilherme Stecca Marcom 1 , Mauricio Urban Kleinke 2

1 PECIM/Unicamp, gui.marcom@gmail.com 2 IFGW/Unicamp, kleinke@ifi.unicamp.br

## Resumo

Na prova de Ciências da Natureza do Enem existem alguns itens que necessitam de conhecimentos de Física para sua resolução. Geralmente a prova do Enem é considerada como uma prova somativa, onde os resultados observados na prova não retornam aos candidatos, não existe uma realimentação. Nesse trabalho iremos propor uma forma de utilizar os resultados do Enem com um caráter de prova formativa: iremos buscar compreender quais são as maiores dificuldades presentes entre os estudantes no que se refere aos conhecimentos de Física aferidos pelo Enem, com o intuito de fornecer subsídios aos professores da educação básica para seu uso em sala de aula. Para tanto, serão analisadas as questões de Física classificadas no objeto de conhecimento 'o movimento, o equilíbrio e a descoberta das leis da Física', para os anos de 2009 a 2012. Para cada item, serão analisados os distratores (alternativas erradas) com as maiores taxas de resposta. Nosso universo de análise serão os estudantes concluintes do ensino médio e da rede pública de ensino. Observamos que algumas concepções alternativas continuam fazendo parte do universo de resposta por parte dos estudantes, como acreditar que pneus mais estreitos farão menor pressão que pneus mais largos num trator; ou que o peso de um corpo irá variar na presença ou ausência de água em seu redor. Ao apresentar essas discussões esperamos fornecer aos professores indicadores qualitativos e quantitativos das maiores dificuldades apresentadas pelos alunos na resolução do Enem, sejam elas conceituais ou de aplicações matemáticas.

Palavras-chave : Avaliação, ENEM, Ensino de Física e Ensino Público.

## Abstract

In test of Natural Sciences of Enem there are some items that require knowledge of Physics to its resolution. Generally, Enem is considered a summative test, where the results observed in the test are not returned to candidates, there is no feedback. In this work, we propose a way to use the results of Enem with a character of formative test: we will try to understand which are the biggest present difficulties among students with regard to knowledge of physics measured by Enem, with the purpose of providing subsidies to basic education teachers for use in the classroom. For this, we analyzed the issues of Physical classified the object of knowledge "movement, balance and discovery of the laws of physics" for the years 2009-2012. For each items, the distractors (incorrect alternative) with the highest response rates will be analyzed. Our universe of analysis will be the graduating high school students

from public schools. We observed that some misconceptions are still part of the universe of response from students, as believing that most narrow tires will promotes lower pressure than wider tires on a tractor; or that the weight of the body will vary the presence or absence of water around it. In presenting these discussions we hope to provide teachers with qualitative and quantitative indicators of the main difficulties presented by the students in solving the Enem, whether conceptual or mathematical applications.

Keywords : Assessment, ENEM, Teaching of Physics and Public Education.

## Introdução

Com a promulgação da LDB de 1996, são ampliados os esforços no sentido de organizar e compreender a educação básica brasileira. Dentro desse movimento, temos a criação e ampliação das avaliações educacionais em larga escala, onde alguns dos principais exemplos são o Sistema de Avaliação da Educação Básica (SAEB) e o Exame Nacional do Ensino Médio (Enem). Essas avaliações passaram a influenciar as políticas públicas de investimentos e avaliação da educação básica (KRASILCHICK, 2000).

- O Enem foi criado com o objetivo de avaliar a formação geral ao término educação básica (INEP, 2002), sendo que essa formação geral poderia ser compreendida como uma formação com as competências básicas necessárias para o exercício da cidadania.

Dentro de uma reforma da política universitária federal, que incluiu a ampliação das vagas e criação de novos cursos (Reuni); modificações no acesso ao ensino público superior federal (lei das cotas e o sistema unificado de vagas, Sisu), o papel do Enem foi completamente modificado, sendo transformado no exame nacional de acesso às universidades federais, dentre outras funções.

Segundo Andrade (2012) o exame anterior propunha medir um perfil genérico dos alunos, o que dificultaria, segundo algumas instituições de ensino superior, selecionar o aluno que tivesse o perfil desejado para os cursos de mais alta demanda ou status social (ANDRADE, p. 68, 2012). O exame atual é um elemento fundamental nas políticas de acesso ao ensino superior, seja por sua participação no sistema MEC-Sisu para preenchimento de vagas na rede pública, seja pela seleção de bolsas de estudos ou de financiamento para universidade privadas, associado aos programas Pró-Uni e FIES.

A atual matriz de referência do Enem apresenta competências especificas de Física, induzindo assim o surgimento de trabalhos em áreas específicas de ensino a partir dos dados do Enem (GONSALVES JR. e BARROSO, 2014; GONSALVES JR. e BARROSO, 2013; DUARTE, GONSALVES JR. e BARROSO, 2013; VIGGIANO, GUARIGLIA e MATTOS, 2011).

Ainda que o Enem seja classificado como um exame de larga escala, os quais são considerado como uma avaliação somativa, acreditamos que é possível criar uma metodologia de análise que permita fornecer feedback aos professores e, quem sabe, aos candidatos que realizaram a prova modificando as características da prova, como sugerido por Maddalena Taras :

A diferença entre a avaliação somativa e a avaliação formativa reside no fato de que a última é usada pelo aprendiz para atualizar e aperfeiçoar o trabalho (ou, no mínimo, para entender o que precisaria ser feito e como). A avaliação somativa, por sua vez, não exclui o feedback (ou 'conhecimento dos resultados'), e até mesmo uma nota ou reação física é capaz de fornecer informações, ainda que mínimas. (TARAS, 2010, p.128)

Pretendemos demonstrar na continuidade do presente trabalho nossa proposta de ampliar o feedback relativo às questões de Física, quando analisado e divulgado da forma correta e adequada.

No caso da Física, os conteúdos presentes no Enem estão divididos em sete Objetos do Conhecimento, sendo que nesse trabalho iremos analisar o desempenho dos estudantes (concluintes) da rede pública nos itens classificados no objeto de conhecimento ' o movimento, o equilíbrio e descoberta das leis da Física '. A partir da análise das taxas de resposta às alternativas dos itens, buscamos identificar os principais erros e acertos. Utilizamos apenas um dos quatro modelos de provas do Enem, a prova azul.

O objetivo principal, com o mapeamento desses erros em escala nacional, é fornecer aos professores da educação básica subsídios pontuais sobre tópicos onde os estudantes (concluintes) da rede pública de ensino apresentam maior dificuldade na análise das situações físicas propostas na prova do Enem. Nessa perspectiva estamos redefinindo, apesar de suas limitações, o papel do Enem como instrumento de avaliação formativa e indicador de problemas, no que se refere ao ensino de Física básica.

## Metodologia

## Classificação das questões

Inicialmente identificamos as questões de Física, dentro da prova de Ciências da Natureza, nos anos de 2009 à 2012, identificação essa realizada por dois especialistas em Física. Essas questões foram classificadas nos objetos do conhecimento da Matriz de Referência do ENEM. A classificação foi feita aos moldes apresentado por Oliveira et all (2013), onde os autores classificaram de forma independente as questões e depois compararam os resultados. A amostragem apresentou discrepância de três questões dentre as 63 analisadas, com uma confiabilidade de 95%.

Após a seleção, foram analisadas todas as questões referentes ao objeto de conhecimento ' o movimento, o equilíbrio e descoberta das leis da Física '. Dentre todo o conjunto de 13 questões, escolhemos um grupo de seis questões a serem, apresentadas no presente trabalho, sendo essa escolha norteada tanto pelo tópico de Física necessário para sua resolução, quanto por suas características psicométricas, tais como a presença ou não de cálculos matemáticos, ou ainda a estruturar uma resposta conceitual.

Analisamos a distribuição de frequência nas alternativas utilizando os microdados fornecidos pelo INEP, sendo os arquivos abertos a partir do programa estatístico SAS 9.2. Como as questões estão distribuídas nos quatro anos analisados, temos um número diferente de candidatos que fizeram a prova em cada ano. Em 2009 totalizamos 149.741 candidatos; em 2010 o valor sobe para 210.440. Já em 2011 o número de candidatos foi de 234.479, por fim em 2012 esse número sobe novamente para 237.124, totalizando 831.784 de candidatos que responderam

a prova azul nos quatro anos analisados. Esses valores representam aproximadamente 1/4 dos candidatos que prestaram o ENEM, e são concluintes do EM das escolas públicas, nos quatro anos estudados.

## Resultados e Análise dos Dados

Os itens de Física selecionados para esse trabalho apresentam a aplicação dos conteúdos de força centrípeta; empuxo; pressão; torque e corpo rígido; e movimento uniforme. A taxa de acerto (ou índice de acerto, IA) média do Objeto de Conhecimento estudado é de 0,23, com um desvio padrão (DP) de 0,10. Definimos um critério para a dificuldade, consideramos a média e o desvio padrão observados: Questões fáceis (difíceis) tem um IA superior (inferior) a meio desvio padrão acima (abaixo) da média; enquanto as questões médias encontram-se entre os dois grupos, ou seja: itens fáceis tem IA superior a 0,28 e difíceis inferior a 0,17.

A seguir apresentamos as análises das questões selecionadas. A alternativa correta será apresentada em negrito e com o fundo cinza, além da classificação das questões entre fácil, médio e difícil. Para todas as alternativas são apresentadas as frequências de resposta. Alguns poucos candidatos deixam as questões em branco ou tem sua questão anulada, não sendo apresentados esses dados.

Quadro 1 - Trem Rio - São Paulo.

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Esse item discute qual deve ser o dimensionamento das curvas no trajeto do trem, para que a aceleração lateral não afete os passageiros, tornado assim a viagem mais confortável. É necessário calcular o raio a partir da fórmula associada a força centrípeta (mv²/R).

Qual é a concepção alternativa associada ao raio de uma curva? O distrator com maior taxa de resposta (B, 430 m) não é obtido a partir de erros de manipulação da fórmula. Propomos que essa escolha indica a visão cotidiana de uma curva: os candidatos sabem que uma curva, com um raio de 80 m seria muito abrupta para o trem; porém os valores maiores 'parecem excessivos'. Essa escolha foi por dimensionar curvas com raios plausíveis, como as curvas das ruas e estradas.

Calcular a velocidade média do trem e utilizar como resposta conduz à alternativa (A), embora a unidade apresentada seja distinta. Já a opção (C) resulta de um duplo erro, na fórmula (utilizada como mv/R) e na leitura da aceleração (confusão entre 0,1 g e 0,1 m/s ). Esses resultados nos conduzem a perguntar: 2 saber 'de cor' uma fórmula é ou não reconhecer um fundamento científico da Física? Nos parece necessário rever que fórmulas ou equações deveriam ou não ser

decoradas no processo de formação dos estudantes, bem como a utilização das mesmas nas avaliações.

Quadro 2 - Escultura na piscina.

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Nesse item conceitual sobre empuxo, buscamos descrever alguns conceitos dos alunos sobre o tema. Diminuir o peso dentro da água é uma concepção prévia e alternativa bastante comum, como podemos supor a partir da taxa de respostas em (B), onde se confunde a força resultante com o peso da estátua, desconsiderando o empuxo.

Relacionar o empuxo com a massa em vez do volume mergulhado reflete outra falha conceitual, presente na alternativa (B). Esse resultado remete às dificuldades relativas a uma visão global sobre os corpos sólidos; bem como ao conceito de empuxo associado ao volume deslocado do liquido.

Quadro 3 - Densidade da água de um lago.

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Novamente analisamos o conceito de empuxo, porém agora associado a cálculos matemáticos, onde os candidatos são obrigados a calcular a densidade da água de um lago a partir da força de empuxo exercida no bloco. A forma de resolução consiste em encontrar da força de empuxo, a partir dos valores da força peso e a força resultante, e posteriormente calcular a densidade da água do lago a partir de valor encontrado para o empuxo, resultando em 1,2 g/cm . A alternativa (D) 3 apresentou a maior porcentagem de respostas, onde os candidatos interpretaram a força resultante como sendo empuxo (24 N), e em seguida realizam o cálculo da densidade a partir desse valor numérico. Além desse erro os alunos consideram o volume total do cubo, na substituição do volume de água deslocado. Encontramos

na análise desse item erros de interpretação do que é a força de empuxo e quais as variáveis associadas a essa força.

Quadro 4 - O tamanho dos pneus do trator.

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A compactação do solo devido à operações agrícolas é um problema real, estimulando os candidatos à transportarem o conceito físico de pressão na situação problema proposta. É um exemplo com um texto bem simples, sem dificuldades na interpretação do enunciado. Temos três alternativas que atraíram as respostas, todas elas associadas à diminuição da pressão sobre o solo (alternativas (A), (B) e (E)). As alternativas (A) e (B) atraíram praticamente o mesmo número de candidatos; sendo que na alternativa (B) observamos que os alunos associam o conceito de pressão à largura dos rastros do pneu: maior o rastro, maior a pressão. Esse tipo de erro pode estar muito ligada ao sentido da visão, já que pneus mais estreitos causa marcas menores no chão, ao contrário de pneus mais largos. Esse item nos leva a pensar que ao contextualizar em um problema real um conceito físico os alunos acabam utilizando mais o conhecimento prévio, do que o conhecimento visto nas aulas de Física.

Quadro 5 - As forças sobre as dobradiças das portas.

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Novamente nesse item temos uma contextualização dos conceitos da Física no cotidiano. O problema apresentado é a identificação das forças que as dobradiças aplicam nas portas. O conceito físico que deve ser utilizado nessa questão é o conceito de Torque num corpo sólido. A alternativa que mais atraiu os candidatos foi a (C), essa alternativa demonstra que os alunos tem o conhecimento das forças que podem estar atuando na porta, sendo que a principal para eles seria a força peso, que aponta para baixo. Sendo assim a escolha pela alternativa (C), indica que a força que a dobradiça aplica na porta é para contrapor a força peso, desconsiderando a porta como um corpo sólido, a porta é vista como uma partícula. Essa questão novamente proporciona uma discussão sobre o processo de contextualização dos conhecimento físico no cotidiano, entretanto em comparação

com a questão anterior temos uma diferença bem significativa na porcentagem de acerto da questão. O que nos leva a crer que os conceitos de torque podem não estão sendo vistos dentro das escolas públicas.

Quadro 6 - Resolvendo os problemas de logística de uma transportadora.

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Apesar de ser uma questão que envolve cálculos numéricos simples e de ser uma questão (aparentemente) 'treinada' no ambiente escolar, o IA foi baixo. Essa questão trata de movimento uniforme, na qual os candidatos deveriam calcular o tempo de percurso de um veículo. Os candidatos que escolheram a alternativa (D) provavelmente podem ter errado nos cálculos ou tentaram chegar a resposta por algum tipo de raciocínio lógico, já que temos números como 60 e 120 que um é o dobro do outro. Já os candidatos que assinalaram a alternativa (B) podem ter chegado a essa resposta, com base na fórmula da velocidade média (v= Δ s/ Δ t), onde a velocidade média do percurso seria de 100 km/h e a distância percorrida sendo 140 km.

## Conclusão:

Nesse trabalho analisamos a distribuição dos candidatos nas possíveis alternativas de respostas para um grupo de questões da prova do Enem, nos anos de 2009 à 2012. Esse grupo de questões foram classificadas dentro o objeto de conhecimento: O movimento, o equilíbrio e a descoberta das leis da Física , presente na nova matriz de referência do Enem.

De acordo com os resultados apresentados constatamos que certas áreas da Física podem não estar sendo ministradas na rede pública ou estarem ocorrendo falhas durante o processo de ensino-aprendizagem. Levantamos essas hipóteses com base nas baixas taxas de acerto de alguns itens.

Outro apontamento é que os alunos das escolas públicas confundem ou não dão importância as unidades de medida, somente ao valor numérico obtido em passagens intermediárias ou finais. Outra dificuldade encontrada está associado as variáveis que compõem a forçar de empuxo, onde: no lugar da variável volume, os alunos utilizam a variável massa do corpo. Acreditamos também com base nos itens analisados, que ao promover uma contextualização do conceito físico, uma parte dos alunos utilizam o conhecimento prévio na resolução, não transferindo o conhecimento escolar para seu universo.

Com base nesses resultados acreditamos que o Enem, associado a esse tipo de análise apresentada no trabalho, pode ser utilizado como instrumento de caráter formativo para o ensino de Física do país, principalmente nas escolas públicas. Já que de acordo com o Guia de Elaboração e Revisão de Item do Enem, os distratores (as alternativas de respostas) deve retratar hipóteses de raciocínios

utilizados pelos participantes na busca pela resolução da situação problema (INEP, p. 11, 2010).

Sugerimos que a metodologia de analisar os distratores do Enem pode propiciar ao professor da educação básica uma quantidade de informações sobre os conceitos assimilados (ou não) pelos estudantes, contribuindo assim para a melhoria do ensino de Física.

## Referências:

ANDRADE, Gisele G.. A Metodologia do Enem: uma reflexão. Séries-Estudos . n. 33, p. 67 - 77, 2012.

INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA (INEP). ENEM : Documento Básico. Brasília, 2002

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DUARTE, Lucas P. A. A.; GONÇALVES JR, Wanderley P.; BARROSO, Marta F.. Estudo de um item quantitativos na prova de Física do Enem 2009. In: XX Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2013, São Paulo. Anais do XX Simpósio Nacional de Ensino de Física . São Paulo. 2013.

KRASILCHICK, Myriam. Reformas e Realidade: o caso do ensino das ciências. São Paulo em Perspectiva . v. 14, n. 1, p. 85 - 93, 2000.

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TARAS, Maddalena. De Volta ao Básico: definições e processos de avaliação. Práxis Educativa . v. 5, n. 2, p. 123 - 130. 2010.

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