LIVRO VIRTUAL EM CIÊNCIAS PARA O ENSINO FUNDAMENTAL COM FOCO EM FISICA

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## LIVRO VIRTUAL EM CIÊNCIAS PARA O ENSINO FUNDAMENTAL COM FOCO EM FISICA

## VIRTUAL BOOK IN SCIENCE FOR ELEMENTARY EDUCATION FOCUSED IN PHYSICS

## Miguel da Silva Pereira Júnior , Rubens Silva 1 2

1 Secretaria de Educação do Estado do Pará (Seduc Pa), miguelpereira85@yahoo.com.br

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Faculdade de Física UFPA, rubsilva@ufpa.br

## Resumo

Tendo consciência da importância dos recursos áudios-visuais e da experimentação no processo de ensino-aprendizagem de nossos alunos, os quais possibilitam tornar mais acessível à aquisição de conhecimentos teórico-práticos, este trabalho tem como meta a utilização de softwares e construção de material pedagógico para a utilização em aulas e oficinas, partindo-se da montagem de um livro virtual para ser utilizado como subsídio em aulas de Ciências com abordagem em Física para o Ensino Fundamental maior. No livro serão inclusas animações realizadas em softwares específicos, bem como vídeos e experimentos da área. Alguns vídeos mostrarão experimentos realizados onde serão descritos suas montagens e possíveis métodos de sua utilização, assim como para os demais experimentos propostos objetivando oferecer aos alunos um ensino de Física de mais qualidade e, sobretudo despertar uma vocação científica nos estudantes. Um dos objetivos dos PCNs em relação às ciências destaca: 'Compreender a Física presente no mundo vivencial do aluno, nos equipamentos e procedimentos tecnológicos'. Por esse motivo, o uso da experimentação agregada ao livro ganha grande destaque e, sem dúvida é um dos objetivos principais a serem encarados em sua abordagem. Os experimentos são interativos, elaborados de forma que se mostram ricos em estímulos diversos, de modo a atrair pela diversidade dos temas apresentados e pela beleza plástica, contrapondo-se a forma de ensino tradicional. A base pedagógica utilizada no desenvolvimento do produto é a Teoria Sociocultural de Lev Semenovich Vigotsky que diz que o cérebro humano é capaz de assimilar qualquer informação recebida desde que seja respeitada a capacidade do aluno.

Palavras-chave : Ensino de Física, Livro Virtual, Ensino Fundamental, Animações, Atividade experimental.

## Abstract

Being aware of the importance of audio-visuals resources and experimentation in the teaching-learning process of our students, which make possible more accessible to acquire theoretical and practical knowledge, this work aims to use software and teaching materials construction for use in classes and workshops, starting from the assembly of a virtual book to be used as input in science classes with approach in Physics for Elementary Education higher. The book will be included animations made in specific software, as well as videos and experiments in the area. Some videos show experiments which will be described their mounts and possible methods of their use, as well as other proposed experiments aim to offer students a teaching Physics of high quality and, above all

awaken a scientific vocation in students. One of the goals of the NCPs in relation to science highlights: "Understanding the physics in this experiential world of the student, the technological equipment and procedures." For this reason, the use of aggregate experiment to book gains prominence and without doubt is one of the main objectives to be seen in their approach. The experiments are interactive, designed so that show rich in various stimuli in order to attract the diversity of topics presented and the plastic beauty, in contrast with the traditional way of teaching. The pedagogical basis used in product development is the Sociocultural Theory of Lev Semenovich Vygotsky says that the human brain is able to assimilate any information received as long as it respected the ability of the student.

Keywords: Physics Teaching, Virtual Book, Elementary Education, animations, experimental activity.

## Introdução

As estatísticas educacionais confirmam que até o momento a maioria dos estabelecimentos de ensino repete o mesmo estilo de aula tradicional (aulas meramente expositivas) e evidencia-se um distanciamento entre as teorias físicas e o cotidiano do aluno. Este modelo de aula tem historicamente produzido uma baixa qualidade de ensino da disciplina e torna-se necessário um rompimento com a forma tradicional de desenvolvimento dos programas de ensino da disciplina Física. Em virtude disso, este projeto tem como finalidade propor uma alternativa de ensino mais dinâmica por meio da construção de material pedagógico às aulas para o Ensino Fundamental.

O projeto consiste na montagem de um livro virtual por meio da tecnologia computacional e digital, no qual serão incluídos experimentos com utilização de materiais de baixo custo, animações inerentes aos assuntos abordados, com vista a melhor visualização de um determinado fenômeno natural, bem como vídeos caseiros ou de outras mídias. Aos experimentos propostos em vídeos serão descritos os procedimentos para sua montagem e roteiro com instruções para sua utilização. As aulas virtuais servirão como pré-laboratório, tão necessário e essencial para a familiarização com os experimentos práticos, facilitando o processo de ensino - aprendizagem, despertando uma cultura cientifica e promovendo o espírito de pesquisa com discussão em grupo de pontos relevantes.

Tradicionalmente a Física é considerada pelos professores uma disciplina difícil de ser ensinada e consequentemente os alunos relatam dificuldades de aprendizagem dos conteúdos. Por isso, procedimentos dinâmicos e alternativos de ensino certamente são necessários para instigar a participação dos alunos e aumentar o interesse pelos conteúdos ministrados.

Segundo Araújo e Abib 2003, as atividades experimentais são consideradas, por professores e alunos, como uma das estratégias mais eficazes para se aprender e ensinar Física de modo significativo e consistente.

Existem vários tipos de abordagens experimentais, isto é, formas de utilizálas. Não cabe aqui aprofundar tais abordagens, mas é bom conhecer, pelo menos, suas classificações.

Araújo e Abib (2003), classificam as atividades experimentais de cinco maneiras:

- I. Matemática - procura-se verificar a ênfase matemática adotada na abordagem dos conceitos físicos, ou seja, o nível de matematização e de utilização do formalismo matemático, classificando-se os trabalhos em qualitativos e quantitativos.
- II. Grau de direcionamento - procura verificar o grau de direcionamento das atividades propostas em função de seu caráter de demonstração, verificação ou investigação. Elas são divididas em:
- a) Atividades de demonstração/observação - a principal característica dessas atividades é a possibilidade de ilustrar fenômenos físicos, tornando-os mais perceptíveis e com a possibilidade de proporcionar aos alunos a elaboração de modelos concretos.
- b) Atividades de verificação -as atividades de verificação são caracterizadas pela maneira como são conduzidas, buscando sempre a verificação da legitimidade de alguma lei Física e seus limites de validade.
- c) Atividades de Investigação -para este tipo de atividade, usam-se roteiros fechados com poucas possibilidades de intervenção e/ou modificações por parte dos alunos ao longo do procedimento experimental e está sempre relacionada com o uso de laboratórios estruturados.
- III. Uso de novas tecnologias -procura empregar o uso de novas tecnologias, como computadores e programas específicos para atividades práticas de laboratório ou de simulação.
- IV. Cotidiano -nesta categoria, estão atividades relacionadas aos fenômenos físicos com situações típicas encontradas no cotidiano, observando-se, nesses casos, se os conceitos estudados podem ser utilizados como explicações causais para os fenômenos ligados ao dia a dia.
- V. Montagem de Equipamentos - são aqueles que procuram explicitar a montagem de determinados equipamentos, abordando detalhes envolvidos em sua confecção e fornecendo possíveis aplicações para eles (ARAÚJO; ABIB, 2003).

Segundo Martins e Silva, 2013:

A realização das atividades experimentais deve ser um evento que chame a atenção e seja prazeroso para os alunos. O estímulo a perguntas e questionamentos sempre deve ser feito pelo professor; este deve ter um papel semelhante ao do mestre de cerimônias que apresenta o evento. Entretanto, o papel do professor é de coadjuvante, pois cabe ao aluno o papel principal. O aluno é quem deverá questionar e ser questionado e estimulado a buscar novos conhecimentos

Ainda:

'O uso das atividades experimentais como estratégia no ensino da Física é relevante, haja vista que elas viabilizam as interações sociais necessárias para desencadear os processos de aprendizagem que devem ser vivenciados pelos alunos do Ensino Fundamental e Médio. Uma vez ocorrido este processo,

a Física, como disciplina, cumpre seu papel na formação do estudante, tornando-o um cidadão crítico, contemporâneo e atuante, pronto para intervir e colaborar para o bem-estar da sociedade na qual está inserido'.

Diante da constatação da importância das atividades experimentais e de suas classificações, optamos por dar maior ênfase nas atividades de grau de direcionamento , principalmente àquelas ligadas a demonstração/observação e de verificação . Como também propomos disponibilizar o produto para ser utilizado em computadores e, inserido nele há a proposta de roteiros para montagem e manuseio do experimento atrelando ao cotidiano, as categorias uso de novas tecnologias, cotidiano e montagem de equipamentos , também ficam contempladas.

## Referencial teórico

Utilizaremos como base pedagógica no desenvolvimento do produto a Teoria Sociocultural de Lev Semenovich Vigotsky que diz que o cérebro humano é capaz de assimilar qualquer informação recebida desde que seja respeitada a capacidade do aluno.

Do ponto de vista da teoria de Vigotsky, a relação entre o professor e o aluno é melhor compreendida como interações sociais que tem como função pedagógica facilitar a formação de novas estruturas cognitivas. Dessa forma, o aluno é um agente ativo no processo ensino e aprendizagem e o professor é o agente de ligação buscando meios que facilitem o processo.

Por esse motivo acreditamos que as atividades experimentais, nesse sentido, minimizam essas dificuldades acelerando o caminho entre o ensino e aprendizagem.

As atividades experimentais segundo MARTINS e SILVA, 2013, que serão levadas em consideração no projeto, são orientadas conforme a teoria de Vigotsky, respeitando aos seguintes critérios:

- 1. Respeitar a capacidade mental do aluno, pois o uso de atividade fora do seu alcance mental pode causar efeitos contrários aos desejados, afastando-os e causando uma possível antipatia na relação professor-aluno;
- 2. A presença do professor e/ou monitor deve ser obrigatória. Esse critério é de fundamental importância, pois cabe ao professor e/ou monitor o dever de orientar a atividade, saber o que esperar dela e conhecer a explicação mais adequada ao que será observado e questionado;
- 3. Compartilhar e propor perguntas e repostas com todos os participantes da atividade experimental. É importante que o professor chame a atenção de todos os alunos da turma para as perguntas e respostas esperadas, a fim de que todos participem da interação social.
- 4. Uso de linguagem acessível: toda atividade experimental deve ser acompanhada de um linguajar acessível, de fácil interpretação e compreensão, pois uma linguagem de domínio coletivo facilita a explicação e compreensão da atividade

experimental, seus objetivos e fenômenos observados. Gráficos, tabelas e ilustrações podem facilitar a interpretação dos fenômenos ocorridos.

Ao utilizarmos esses critérios, reforçamos a importância das atividades experimentais que, segundo Vigotsky, promovem as interações sociais através da troca de informações entre professor e alunos e essa troca resulta na formação das estruturas necessárias para desencadear a formação do conhecimento.

Pode-se assim dizer que por meio de atividades experimentais o aluno consegue mais facilmente ser 'ator' na construção da ciência, já que a experiência demonstrativa seria mais propícia para um enfoque dos resultados de uma 'ciência acabada' (MARTINS, SILVA, 2013).

## Metodologia

Para a confecção do livro foi levado em consideração alguns fatores metodológicos como: público alvo, linguagem acessível a esse público, regionalização, experimentação.

Ao levarmos em consideração a Teoria sociocultural de Vigotsky, foi considerado o conhecimento prévio (científico ou empírico) já adquirido pelo aluno de sua convivência cultural. Assim, o livro traz, no início de cada capítulo questionamentos acerca de algum fenômeno natural como forma de buscar explicações individuais que podem ser, posteriormente, socializadas.

É natural que exista uma barreira para a explicação científica de muitos fenômenos por parte dos estudantes. Isto é, eles, sozinhos, atingem um determinado nível. É o que Vigotsky chama de zona de desenvolvimento proximal (ZDP). Romper essa barreira para atingir outro nível de conhecimento é conseguido mediante a intervenção de outro sujeito, que nesse caso pode ser o professor. Mas, é necessário muito cuidado: A ZDP tem limites e, portanto as atividades realizadas pelo docente deve levar em conta esses limites.

O que é importante nesse ponto, é que para o professor intervir, ele precisa conhecer previamente o que seu aluno já traz consigo culturalmente.

A seguir, temos uma imagem ilustrativa de parte do livro, onde se destaca o encontro das águas entre o Rio Negro e o Rio Solimões (afluentes do Rio Amazonas) no município de Manaus, na Amazônia Brasileira.

Figura 1 - Imagem ilustrativa da capa do livro virtual e de uma página subsequente.

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Esse é um fator que consideramos importantes para o livro: considerar fenômenos ocorridos na região em que o aluno vive.

Pensa-se que dessa forma se contribui com a produção de um material alternativo, cuja finalidade é combater a metodologia de ensino tradicional utilizandose da tecnologia computacional como aliada nesse processo.

A Física é sem dúvida uma ciência cujas raízes surgiram da inquietação do ser humano em descobrir o 'como funciona a Natureza'. Então, foram criadas teorias para suprir tal necessidade e alcançar explicações. No entanto, as evidências devem ser inquestionáveis, quando possíveis. Daí a necessidade da experimentação para dar suporte a determinada teoria e verificar sua validade e limites de atuação. Esse é um dos focos do produto desenvolvido.

A seguir, é mostrado parte de uma atividade experimental utlizada no livro.Figura 2 - foto ilustrativa da página do livro mostrando parte do processo de experimentação.

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O experimento completo é desenvolvido sob a forma de roteiro com instruções de utilização.

Importante: esse roteiro não se mostra fechado à novas abordagens, pelo contrário, é apenas uma sugestão de aplicação. Caberá ao professor orientador realizar mudanças e aprimoramentos que o conduza para sua melhoria no ensino.

Além disso, também foi agregado ao livro vídeos para o uso em aulas/oficinas em sala de aula ou no laboratório. Acreditamos que com a utilização de filmes e simulações gráficas de experimentos com animações, haverá uma maior interatividade, e melhor fixação das atividades desenvolvidas.

## Considerações Finais

Uma vez concluída a montagem do Livro Virtual, ele será disponibilizado para utilização em sala de aula como material de subsídio no processo de ensinoaprendizagem.

Tal processo, como descrito anteriormente, se valerá de abordagens diferenciadas em relação às adotadas atualmente no processo de ensino.

Dessa forma, espera-se que a utilização do livro contribua para a formação de uma cultura científica, convergindo para a lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (Lei 9394/96) que propõe a formação geral, em oposição à formação específica, o desenvolvimento de capacidades de pesquisar, buscar informações, analisá-las e selecioná-las; a capacidade de aprender, criar, formular, em vez do simples ato de memorização.

E ainda, estará de acordo com o PCN 1998, no que diz respeito a: desenvolver a capacidade e vocação de investigação física. Classificar, organizar, sistematizar. Identificar regularidade. Observar, estimar ordens de grandeza, compreender o conceito de medir, fazer hipóteses e testar; compreender a Física presente no mundo vivencial do aluno, nos equipamentos e procedimentos tecnológicos; construir e investigar situações-problemas, identificar a situação física, utilizar modelos físicos, generalizar de uma situação a outra situação, prever, avaliar e analisar previsões.

## Referências

ARAÚJO , M. S; ABIB, M. L. Atividades experimentais no ensino da Física: Diferente enfoques, diferentes finalidades . Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 25, Nº 2, p. 176 - 194. Junho, 2003.

CHASSOT , Attico. OLIVEIRA , Renato José de. Ciência, Ética e Cultura na Educação . Unisinos. São Leopoldo.RS.1998. pag. 135.

GASPAR , A; MONTEIRO, I. C. de C. Atividades experimentais de demonstrações em sala de aula: Uma análise segundo o referencial da teoria de Vygotsky . Investigações em Ensino de Ciências. Vol 10, Nº 2, p. 227-254, 2005.

JOULLIÈ , Vera. MAJFRA , Vanda. Didática de Ciências Através de Modelos Instrucionais . Vozes. Petrópolis 8 Edição. a

MARQUES , Mário Osório. Formação do Profissional da Educação . Inijuí. Ijuí-RS. 1992.(Coleção Educação;13) Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (Lei 9394/96).

MARTINS , Elival dos Reis Júnior. SILVA , Otto H. M. Atividades experimentais: uma estratégia para o ensino da Física . Cadernos Intersaberes / vol. 1, n. 2, p. 38 - 56 / jan. - jun. 3013 / ISSN 2317 - 692x.

Parâmetros curriculares nacionais: Ciências Naturais / Secretaria de Educação Fundamental. - Brasília: MEC q SEF, 1998.

PCNs - Ensino Médio Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias . Brasília, Ministério da Educação/Secretaria de Educação Média e Tecnologia, 1999, p. 69 a 79.

ROBINSON , Andrew . Einstein: os 100 anos da teoria da relatividade . Rio de Janeiro: Elsevier, 2005.

VEIGA , Illma Passos Alencastro. Técnicas de Ensino: Por que não? Papirus. Campinas-SP. 1991.(Coleção Magistério: Formação e Trabalho Pedagógico).

VEIGA, Paulo Moreira. Livro Virtual: Nova ferramenta para o Ensino da Física . 2013. Trabalho de Conclusão de Curso - Universidade Federal do Pará.