O PRINCÍPIO DA INÉRCIA E O USO DO CINTO DE SEGURANÇA: UMA ESTRATÉGIA DE ENSINO

## O PRINCÍPIO DA INÉRCIA E O USO DO CINTO DE SEGURANÇA: UMA ESTRATÉGIA DE ENSINO

## THE PRINCIPLE OF INERTIA AND USE OF SEAT BELT: A LEARNING STRATEGY

Guilherme Urias , Alice Assis 1 2

1 FAPI-FUNVIC/Departamento de Física, Matemática e Estatística/guilherme.urias@fapi.br 2 UNESP/Departamento de Física e Química/aliassis@gmail.com

## Resumo

Este trabalho corresponde a um recorte de uma dissertação de mestrado em que foi usada uma estratégia de ensino, em sala de aula, que associou a importância do uso do cinto de segurança nos automóveis ao conceito de Inércia. Para a verificação se essa estratégia viabilizou a compreensão desse conceito, foram analisadas as falas dos alunos durante as aulas assim como as avaliações realizadas por eles ao término das atividades. Após a análise, procurou-se responder se a intersubjetividade entre a professora e os alunos, realizada por meio de uma interação semiótica adequada, propiciou uma interpretação satisfatória do conceito de Inércia. As impressões dos alunos registradas neste trabalho mostraram que a abordagem dialógica promovida em sala de aula viabilizou a compreensão da Primeira Lei de Newton por parte de alguns alunos, e que essa compreensão promoveu a reflexão sobre a necessidade do uso do cinto de segurança para a preservação da vida.

Palavras-chave : ZDP, Inércia, Primeira Lei de Newton, cinto de segurança.

## Abstract

In this paper we sought to investigate whether a teaching strategy that related importance of using seat belts with the principle of Inertia was significant for students. For this, we analyzed the speech of students during class as well as school reviews carried out by them at the end of the activities. After the analysis, we seek to answer the intersubjectivity between teacher and students, performed by an appropriate semiotic interaction, enabled a satisfactory interpretation of the Inertia concept. The student's impressions registered in this work showed that the dialogical approach in the classroom enabled the Newton's First Law understanding by some students, and that this understanding led to the consideration of the need to use the seatbelt for the preservation of life.

Keywords : PDZ, Inertia, Newton's First Law, seet belt.

## Introdução

O ensino de Física nas escolas do ensino básico é tradicionalmente pautado na resolução mecânica de exercícios sem significado conceitual para os estudantes. Esse modelo de ensino vem sofrendo críticas dos pesquisadores da área de ensino

de Física, uma vez que essa falta de significado não motiva os alunos à aprendizagem.

Nesse sentido, no presente trabalho, elaboramos uma estratégia de ensino em que associamos a importância do uso do cinto de segurança nos automóveis ao conceito de Inércia. Nas atividades desenvolvidas, os alunos puderam verificar que o uso do cinto de segurança era negligenciado no município em que vivem. Por isso, as discussões em sala de aula foram significativas do ponto de vista motivacional, pois os alunos puderam perceber que existia um problema na cidade, e que tal problema poderia ser resolvido se as pessoas concebessem os conceitos teóricos da Lei da Inércia.

Este trabalho, em particular, é um recorte de uma dissertação de mestrado em que apresentaremos apenas os resultados referentes ao aprendizado da Lei da Inércia, a fim de verificarmos se a referida estratégia de ensino viabilizou a compreensão do conceito enunciado na Primeira Lei de Newton.

Para tanto, analisamos as falas dos alunos durante as aulas assim como as avaliações realizadas por eles ao término das atividades. Após a análise, procuramos responder se a intersubjetividade entre professora e alunos, realizada por meio de uma interação semiótica adequada, viabilizou uma interpretação satisfatória do conceito de Inércia.

## Fundamentação teórica

Vygotsky enunciou o conceito de zona de desenvolvimento proximal (ZDP) durante uma pesquisa em que se preocupou em entender a relação entre as ideias que as pessoas desenvolvem e o que dizem ou escrevem (VYGOTSY, 1989). Segundo o autor, a ZDP é a distância entre o nível de desenvolvimento atual, marcado pela capacidade de se resolver um problema sem a necessidade de ajuda, e o nível potencial de desenvolvimento, determinado pela capacidade de se resolver um problema com a ajuda de um adulto ou de um parceiro mais capacitado a tal tarefa (Ibid.).

No entanto, Vygotsky não apresentou as formas como a instrução deve ocorrer, e isso gerou questionamentos de ordem conceitual. Wertsch (1984) enunciou três pressupostos teóricos com o intuito de diferenciar as formas de instrução no desenvolvimento do ensino situado na ZDP. São eles: definição da situação, intersubjetividade e mediação semiótica.

A definição de situação 'é a maneira pela qual o cenário ou contexto é representado por aqueles que estão operando nesse cenário ou contexto' (WERTSCH, 1984, p. 8). A definição de situação deve ser levada em conta porque a representação dos objetos e eventos é feita pelo professor (adulto) de uma maneira e a representação do aluno é feita de outra forma.

Quando dois interlocutores compartilham a mesma definição de situação e sabem que estão compartilhando dessa mesma definição de situação, existe o que Wertsch chamou de intersubjetividade. A função interpsicológica na ZDP é caracterizada pelo fato de os interlocutores apresentarem diferentes definições de situação individuais no âmbito intrapsicológico. Wertsch evidencia que a intersubjetividade pode existir em diferentes níveis, pois, à primeira vista, falar de intersubjetividade entre professor e aluno soa de maneira inconsistente. Em um extremo, a intersubjetividade consiste num acordo sobre a localização de coisas

concretas em um ambiente de comunicação. No outro extremo, a intersubjetividade quase completa existe quando dois interlocutores representam coisas e eventos de maneira idêntica (WERTSCH, 1984).

Se essa intersubjetividade quase completa viesse a acontecer na interação aluno-professor, não haveria razão para qualquer intervenção do professor, no sentido de auxiliar o aluno na tarefa. Nas palavras de Wertsch: 'a definição de situação intersubjetiva compartilhada que define o nível do potencial de desenvolvimento é aquela que exige do aluno a mudança da sua compreensão acerca das coisas e dos eventos' (WERTSCH, 1984, p. 13). Essa mudança pode envolver uma alternação entre as definições de situação da criança e do adulto, respectivamente, ou ainda envolver uma mudança de perspectiva da mesma definição de situação que se encaixe em algum lugar entre as definições intrapisicológicas do aluno e do professor.

Ambos podem compartilhar uma definição de situação intersubjetiva, que difere das originais, de modo a compreenderem a situação no plano intrapsicológico (WERTSCH, 1984). Entretanto, essa situação de compartilhamento gera uma assimetria, criada pelo fato de que o professor, mesmo quando apresenta uma boa vontade de aceitar um segundo ponto de vista, dificilmente mudará a sua definição de situação, ou seja, aceita temporariamente, mas não muda sua opinião acerca das coisas e dos eventos que poderiam ser mais apropriadas à compreensão ou representação. O professor continua a 'representar as coisas e os eventos da maneira apropriada aos membros da cultura acadêmica' (p. 13). A mudança genuína ocorre apenas no âmbito do aluno.

Wertsch especificou o mecanismo concreto que torna possível o compartilhamento de uma definição de situação, chamado por ele de mediação semiótica.

Vygotsky considerou fundamental em sua obra a interação entre interlocutores mediada pelos símbolos, especialmente os símbolos linguísticos. O uso da linguagem cria a intersubjetividade, que não simplesmente reflete, por meio da palavra dita, uma definição de situação existente. Em um exemplo dado por Wertsch, em que foi apresentado um modelo para ser copiado e um adulto compreendeu a tarefa de uma maneira e a criança de outra, ficou claro que diferentes definições de situação no âmbito intrapsicológico estavam envolvidas. Nesse caso, a 'intersubjetividade pode ser estabelecida se apropriadas formas de mediação semiótica forem usadas na comunicação' (WERTSCH, 1984, p. 13).

- O fato de o professor dialogar com o aluno não garante que a intersubjetividade será estabelecida em um nível particular. O diálogo é apenas um detalhe durante a interação professor-aluno e a forma como ele é estabelecido pode potencializar o processo de aprendizagem. Wertsch destaca que o aluno precisa responder adequadamente, ou ao menos compreender o diálogo, para que a definição de situação intersubjetiva venha a existir (Wertsch, 1984).
- É importante que na interação professor-aluno exista categorização dos símbolos, uma espécie de acordo entre a linguagem dos interlocutores para que as funções intrapsicológicas possam viabilizar a intersubjetividade. 'Sem esse acordo, todo o desenvolvimento posterior de representação do objeto, padrão de ação, e intersubjetividade seria impossível' (WERTSCH, 1984, p. 16).

Sendo assim, nesta pesquisa, fizemos a análise das falas dos alunos e da professora utilizando os constructos enunciados por Wertsch, com o intuito

verificarmos a existência ou não da intersubjetividade entre os envolvidos na atividade. Buscamos identificar alguns elementos presentes no diálogo que pudessem denotar a definição de situação, tanto da professora quanto dos alunos, a ocorrência da intersubjetividade entre os conceitos, ideias ou qualquer enunciação elaborada pelos sujeitos da pesquisa e, também, se a mediação semiótica feita pela professora foi adequada para viabilizar, quando possível, a intersubjetividade em sala de aula.

## Metodologia

Após elaborarmos as estratégias de ensino, em parceria com os professores de física, foram iniciadas as atividades nas aulas dessa disciplina. Nessas aulas, procuramos associar a Lei da Inércia com a importância do uso do cinto de segurança. Para tanto, incentivamos o diálogo em sala de aula a fim de verificarmos quais as concepções dos alunos a respeito do uso do cinto de segurança, com o intuito de averiguarmos os motivos que os levavam a utilizar ou não esse artefato de segurança.

Durante as aulas, foi possível verificar que o uso do cinto de segurança estava condicionado à fiscalização policial, ou seja, quando existia fiscalização na cidade as pessoas utilizavam o cinto, quando não, deixavam de utilizá-lo.

Por esse motivo, introduzimos uma série de atividades nas aulas de física com o intuito de evidenciar a importância do uso do cinto relacionada à segurança no trânsito. Mostramos aos alunos as possíveis consequências desastrosas de uma colisão automotiva, em que os ocupantes não utilizavam o cinto de segurança e, em seguida, comparamos com a situação oposta, em que os ocupantes dos veículos estavam com o cinto. Para tanto, usamos vídeos de acidentes e de crash tests , além de algumas atividades experimentais.

Durante os diálogos promovidos nas aulas de física, introduzimos a Lei da Inércia, procurando associá-la ao fato de que os corpos dos ocupantes de um veículo são arremessados para frente durante uma colisão. Dessa maneira, pretendíamos desenvolver nos alunos a concepção da necessidade do uso do cinto de segurança relacionada a esse fato, ou seja, conscientizá-los de que é o cinto que impede o movimento brusco dos corpos dos ocupantes de um veículo durante uma colisão.

Participaram da presente pesquisa a professora de física e 34 alunos, do primeiro ano do Ensino Médio, de uma escola da rede estadual de ensino. Quatro aulas, de 50 minutos cada, foram realizadas durante o mês de maio de 2012. Na análise buscamos, no discurso dos alunos, trechos que poderiam evidenciar indícios de intersubjetividade entre as definições de situação dos alunos e da professora, assim como indícios de aprendizagem da Lei da Inércia. Os instrumentos de análise da presente pesquisa foram a transcrição das aulas, registradas em áudio e vídeo, e a primeira e terceira questões da avaliação escrita realizada nas duas últimas aulas pelos alunos em sala de aula.

Foram criadas três categorias, evidenciadas no Quadro 1, para a análise das respostas dos alunos relativas à primeira questão dessa avaliação escrita.

Questão 1 : As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório para prevenir lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes. Na física, encontramos uma explicação que justifica o uso do cinto de segurança. Descreva o fenômeno físico relacionado ao uso do cinto de segurança com as suas palavras.

Quadro 1: categorias criadas para analisar as respostas dos aluno à Questão 1 da avaliação

Na terceira questão, foi usada uma situação cotidiana, em que passageiros se deslocavam para frente mediante a freada do ônibus. Para a análise dessa questão, foram criadas duas categorias mostradas no Quadro 2.

## Análise dos dados

A análise dos dados foi fundamentada nos pressupostos teóricos de Wertsch (1984). Procuramos evidenciar no material coletado alguns indícios das definições de situação apresentadas pelos alunos e pela professora e a ocorrência da intersubjetividade durante o diálogo. Preocupamo-nos, também, em analisar a linguagem utilizada pela professora para estabelecer mediação semiótica, com o intuito de verificar se realmente existiu o compartilhamento de uma definição de situação originado a partir do diálogo entre os envolvidos.

## Análise dos diálogos em sala de aula

No início da primeira aula, os alunos demonstraram que desconheciam o fato de que a função do cinto de segurança é a de evitar que os passageiros sejam arremessados para frente mediante uma freada, associando o seu uso apenas à existência de policiamento. A seguir, analisamos um recorte dessa aula, em que é possível verificar que a professora obteve êxito na tarefa de promover a intersubjetividade durante sua explanação.

Pra que serve o cinto de segurança então? Vamos concluir.

Aluna 1: para salvar.

Aluna 3: para evitar acidentes.

Aluna 2: segurança.

Professora: evitar acidentes fatais.

Aluna 2: professora, evitar que a gente se machuque.

Aluna 1: pra não tomar multa.

Aluna 2: para não mexer no bolso...

Nesse trecho, a professora conseguiu levar alguns alunos a compartilharem da sua definição de situação acerca do uso do cinto de segurança. Foi possível perceber que, além da ideia de se evitar a multa, foi construída a ideia de segurança associada ao uso do cinto.

No trecho a seguir, um aluno deu a oportunidade à professora de introduzir a Primeira Lei de Newton.

Aluno 6: se acontecer alguma batida pra pessoa não ser lançada para fora do carro.

Professora: Isso ó... essa ideia é legal, se acontecer uma batida, uma colisão, a pessoa não ser lançada para fora do carro, pode acontecer.

Essa foi a oportunidade que a professora precisava para introduzir da Lei da Inércia. Ela se aproveitou da colocação do aluno para mostrar uma animação aos alunos.

Professora: Vamos continuar aqui então ó. Olha o que o Aluno 6 falou ó, o que ta acontecendo lá? [mostra uma animação em que uma pessoa é atirada para fora do carro após uma colisão]

Alunos: nossa! [fazem comentários diversos] Professora: observem que ele quase bateu a cabeça, quase se machucou. Quase bateu a cabeça no muro. Será por que que isso acontece? Aluna 12: por causa da inércia. Professora: olha, eu já ouvi uma palavrinha legal aí. Olha só, o que que ta faltando nessa pessoa ai? Alunos: cinto. Professora: Cinto. Se tivesse o cinto, ele não iria se machucar? Aluna 1: ele iria ficar parado ué. Aluna 3: Ele iria para frente e voltar.

No trecho anterior, a Aluna 12, espontaneamente, associou o fato de a pessoa ser atirada para fora do carro com a Lei da Inércia. Também é possível observar que alguns alunos perceberam a funcionalidade do cinto de segurança e evidenciaram a sua importância durante uma eventual colisão.

Com o intuito de ilustrar situações que permitem a abordagem da Lei da Inércia, a professora realizou algumas atividades de demonstração, utilizando um carrinho que era puxado por uma massa por meio de uma polia. Sobre o carrinho a professora colocou alguns objetos que foram utilizados para evidenciar o fato de que os corpos tendem a manter o estado de repouso ou de movimento.

Professora: Vamos por o palhacinho pra ver o que pode acontecer. Eu não fiz o teste hein. Vamos lá. [realiza a demonstração. Assim que o carrinho avança, o palhacinho tomba para trás]. Olha pessoal o que aconteceu! O que que aconteceu? Aluna 10: ele caiu antes. Professora: gente, aconteceu uma coisa muito interessante. O que aconteceu? [vários alunos respondem ao mesmo tempo: ele caiu antes] Professora: ele caiu antes. O carro foi e ele... Aluna 2: voltou. Professora: Voltou. Por que será que isso acontece? Aluna 2: por que a massa dele é maior? Professora: Olha que legal a ideia dela. Com o passarinho não aconteceu

nenhuma vez isso. A massa do passarinho é menor do que a do palhacinho.

A professora aproveitou a colocação da Aluna 2 para introduzir o conceito científico da Primeira Lei de Newton. A intuição pode ter levado a Aluna 2 a responder que o objeto colocado sobre o carrinho, que tinha uma massa maior do que a do objeto utilizado inicialmente, caiu no instante em que o carro avançou. Sendo assim, a definição de situação dela ainda diferia da concepção que a professora pretendia enunciar, mas, por meio da mediação semiótica, a professora pôde valer-se desse conhecimento gerado pela observação para apresentar o conhecimento científico que envolveu a situação.

A seguir, a professora retomou o tema uso do cinto de segurança para estabelecer uma conexão entre o seu funcionamento e o fenômeno físico verificado pelos alunos.

Professora: Então é por isso... já dá para vocês fazerem alguma relação entre o cinto de segurança e as leis da física? Aluna 1: se tivesse com o cinto de segurança ele não ia ser lançado.

Professora: exatamente. Se ele tivesse com o cinto, como ela falou, ele poderia não ser lançado, teria se segurado. Então, dá para começar a ter uma relação entre uma lei da física e uma lei de trânsito? Uma lei de trânsito pelo menos que é o cinto de segurança?

Alunos: sim.

Professora: Eu falei um nomezinho esquisito, vocês se lembram qual que é? Alunos: inércia.

Professora: a inércia. Essa é a primeira Lei de Newton ou Inércia, é a mesma coisa. Olha só o que está acontecendo [aponta para a tela]. Aqui é uma ilustração. Vocês conseguem ver o que está acontecendo aqui? Fala para mim o que está acontecendo.

Aluna 2: uma batida.

Professora: Uma batida, né. A pessoa foi lançada para frente. Aluna 1: foi pra frente.

Professora: Olha só o que é a primeira Lei de Newton. Têm vários enunciados para a primeira Lei de Newton. Esse daqui é o que eu achei que dá para vocês entenderem melhor. 'Todo corpo continua seu estado de repouso'... o que que é estar em repouso?

Alunos: parado

Professora: ... 'ou de movimento uniforme'... o que que é movimento uniforme?

Aluna 1: para frente?

Aluna 3: um pouco diferente.

Professora: contínuo... está se movendo reto... movimento retilíneo ali, em linha reta ó... e a velocidade dele não muda. Ele não está nem acelerando nem freando. Ele está com a velocidade constante, movimento uniforme.

... 'a menos que ele seja forçado a mudar aquele estado por forças imprimidas sobre ele'. Então, olha. Ele estava indo, ai você teve que parar de repente, teve uma força que foi ali, que apareceu... então ele teve que mudar o seu estado, igual o palhacinho. Ele mudou o seu estado, mas a tendência dele era continuar lá atrás, parado, mas ele foi forçado a mudar de estado.

No trecho anterior, a professora apresentou aos alunos a definição da Lei da Inércia e procurou associá-la com as situações demonstradas na atividade experimental. Dessa maneira, ela viabilizou um cenário propício para a ocorrência da intersubjetividade entre a definição do conceito de Inércia por ela apresentado e as representações dos alunos relativas a esse fenômeno evidenciadas nas atividades experimentais e nos vídeos, utilizando uma linguagem simbólica que, a nosso ver, se mostrou apropriada para a ocasião.

## Análise da avaliação escrita

A avaliação escrita, aplicada na quarta aula, tinha como objetivo verificar os indícios de aprendizagem da Lei da Inércia, abordada nas atividades realizadas nas primeiras aulas, verificando se os alunos relacionaram o uso do cinto de segurança ao conceito de Inércia, e se essa associação contribuiu para a superação da concepção do uso do cinto limitada à questão da fiscalização policial.

Na presente pesquisa, no início das atividades, grande parte dos alunos demonstrou possuir concepções alternativas acerca desse Princípio. No entanto, os resultados da avaliação escrita evidenciaram que parte dos estudantes apresentou respostas coerentes com a definição científica. Além disso, alguns alunos fizeram a associação adequada da inércia à importância do uso do cinto de segurança.

Ao relacionar as respostas de todas as questões e de todos os alunos, conseguimos identificar alguns padrões. O Quadro 3 demonstra o perfil de cada aluno de acordo com as respostas dadas às questões da atividade avaliativa.

Esse Quadro nos proporciona uma visão ampla dos resultados obtidos. Após a análise desses resultados, concluímos que 19 alunos (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 20, 23, 25, 29 e 34) obtiveram resultado satisfatório na atividade avaliativa e 15 alunos (13, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 24, 26, 27, 28, 30, 31, 32 e 33) obtiveram resultado insatisfatório.

Quadro 3: resultados obtidos a partir da análise das respostas dos alunos à atividade avaliativa

## Algumas considerações

As impressões dos alunos registradas nesta pesquisa mostraram que a abordagem dialógica promovida em sala de aula viabilizou a compreensão da Primeira Lei de Newton por parte de alguns alunos, e que essa compreensão propiciou a reflexão sobre a necessidade do uso do cinto de segurança para a preservação da vida.

Os resultados obtidos na atividade avaliativa demonstraram que a estratégia de ensino foi significativa do ponto de vista da compreensão do conceito de Inércia, já que a maioria dos alunos obteve resultado satisfatório na avaliação escrita.

A dificuldade de se conceber o movimento com a ausência de força resultante foi o maior empecilho no processo de aprendizagem desse conceito. Essa questão representou uma barreira para muitos dos alunos que, mesmo apresentando indícios de aprendizagem do conceito de Inércia, demonstraram possuir concepções prévias relacionadas ao movimento. Como evidenciado em pesquisas da área de Ensino de Ciências, as experiências cotidianas representam, a priori, a principal fonte conceitual para os fenômenos físicos apresentados em sala de aula. Percebemos a necessidade de se aprofundar nessa questão com o intuito de minimizar a possível influência das concepções alternativas em atividades como a relatada neste trabalho.

## Referências

VYGOTSY, L. S. Pensamento e linguagem . São Paulo: Ridendo Castigat Mores, 1989.

WERTSCH, J. V. The zone of proximal development: Some conceptual issues. New Directions for Child and Adolescent Development , v. 1984, n. 23, p. 7-18, 1984.