Gambiarras como temas no ensino de física na educação do campo

## GAMBIARRAS COMO TEMAS NO ENSINO DE FÍSICA NA EDUCAÇÃO DO CAMPO

## GAMBIARRA AS THEMES IN PHYSICS TEACHING IN RURAL EDUCATION

Vinicius Moreira Da Rocha 1 , Nathan Carvalho Pinheiro 2 , Arthur Silva Aguiar 3

1

UnB/LEdoC/FUP, testevmr@gmail.com

2

UnB/LEdoC/FUP, nathancp@unb.br

3

UnB/LEdoC/FUP, tukaguiar@gmail.com

## Resumo

Este trabalho discute os primeiros resultados do projeto de pesquisa e ensino em andamento 'Gambiarras do Povo'. Tomando o conceito de gambiarra como manifestação de criatividade e conhecimento locais, mapeamos gambiarras produzidas por moradores de um assentamento de reforma agrária e selecionamos uma delas para construir um material de ensino de Física voltado para a escola do campo da comunidade. O mapeamento foi feito por um estudante-pesquisador que é morador da comunidade à setes anos. A gambiarra selecionada é um gerador elétrico feito com uma bicicleta usada, um alternador de carro e outros materiais reaproveitados. Fizemos um processo de redução temática desse artefato, identificando conhecimentos de Física (notadamente de eletromagnetismo) que podem ajudar a compreender seu funcionamento e que, portanto, serão trabalhados no material a ser produzido. Nossas reflexões sobre o processo apontam para o potencial da participação de pesquisadores internos à comunidade quando se pretende identificar temas locais e para o papel de conceitos aplicados que façam a mediação entre os conceitos de Física e a aplicação estudada.

Palavras-chave : Educação do Campo, abordagem temática, eletromagnetismo, observação participante, conhecimentos locais

## Abstract

This paper discusses the first results of the ongoing research and teaching project 'Gambiarras do Povo'. Taking the gambiarra concept as a manifestation of local creativity and knowledge, we mapped gambiarra produced by residents of an agrarian reform settlement and selected one of them to build a Physics teaching material aimed at the community's rural school. The mapping was done by a student-researcher who lives in the community. The workaround selected is an electric generator made with a used bicycle, a car alternator and other reused materials. We carried out a thematic reduction process of this artifact, identifying knowledge of Physics (notably of electromagnetism) that can help to understand its functioning and that, therefore, will be worked on in the material to be produced. Our reflections on the process point to the potential of the participation of researchers within the community when it is intended to identify local themes and to the role of

applied concepts that mediate between the concepts of Physics and the application studied.

Keywords : Rural Education, thematic approach, electromagnetism, participant observation, local knowledge.

## Por que gambiarras no ensino de Física na Educação do Campo?

Uma forma de entender a aprendizagem Física é pensá-la como um processo de familiarização do sujeito com uma cultura ou um sistema de conhecimentos. Como quem aprende Física já tem seus próprios sistemas de conhecimentos, esse processo envolve necessariamente o encontro de sistemas, que nem sempre é harmônico (ARGUETA, 2017). Como tornar o encontro intercultural com a Física uma boa experiência para os sujeitos do campo?

Para isso, temos buscado construir pontes entre os sistemas de conhecimento desses sujeitos e o da Física, por exemplo, a partir de temas ou objetos de interesse para ambos. Neste trabalho, exploramos uma dessas possibilidades de aproximação entre esses sistemas, que ocorre quando pessoas mobilizam conhecimentos para produzir artefatos improvisados que resolvem algum problema prático ou, em uma palavra, quando fazem gambiarras.

Embora gambiarra seja um conceito muito difícil de definir (BOUFLEUR, 2013), ele possui algumas características que fazem dele muito adequado ao nosso propósito. A começar que se refere a produções criativas em que foram mobilizados conhecimentos, muitas vezes conhecimentos práticos sobre processos físicos, como nos casos que discutiremos aqui. É de particular interesse também na Educação do Campo, visto que esse tipo de criação é bastante comum em contextos rurais, onde o acesso a produtos industriais e à manutenção deles costuma ser menor do que em territórios urbanos (idem).

Com essas motivações, iniciamos um processo de pesquisa participante em uma comunidade camponesa sobre gambiarras produzidas na comunidade, com a finalidade de pensar ações de ensino de Física na escola da comunidade. A comunidade em questão é o Assentamento Virgilandia, em Formosa (GO). Apresentamos aqui resultados parciais dessa pesquisa em andamento, com uma descrição da gambiarra escolhida como caso de estudo e uma síntese de nossa análise inicial sobre possibilidades de compreensão dela a partir de conceitos de Física. Essa síntese é um passo intermediário para a construção de uma proposta de ensino de Física na comunidade em que um artefato tecnológico desenvolvido localmente é tomado como tema. A pesquisa é parte do projeto de extensão, pesquisa e ensino 'Gambiarras do povo: criatividade e conhecimentos práticos no campo', construído por estudantes e professores da Licenciatura em Educação do Campo da UnB.

## Pesquisar gambiarras pesquisando-se

Uma importante característica deste trabalho é que um dos estudantes-pesquisadores e autor deste artigo é morador da comunidade, de forma

que está pesquisando a cultura da qual faz parte e entrevistando sujeitos com os quais têm uma relação pessoal. Isso traz diversas implicações epistemológicas e metodológicas para o trabalho, que ganham importância ainda maior quando observamos que é uma situação que se remete em pesquisas em Ensino de Ciências realizadas nas diversas Licenciaturas em Educação do Campo pelo país. A importante política pública de formação professores de ciências das próprias comunidades (insiders) coloca à área a necessidade de reflexão sobre as especificidades das pesquisas que eles estão produzindo.

A devida discussão dessa questão demandaria outro texto específico, porém observamos que confere à pesquisa elementos de autoetnografia. Primeiro porque se trata de uma reflexão 'sobre um grupo de pertença ('um povo'), a partir de 'si mesmo' (da ótica daquele que escreve)' (SANTOS, 2017, p. 218); segundo porque, contando com um pesquisador que integra a comunidade e que, portanto, é capaz de 'apresentar um conhecimento fruto da informação privilegiada de um fenômeno experiência social (ou cultural)' (idem, p.231), é uma pesquisa em que tem sido feita a 'inclusão da experiência do sujeito pesquisador tanto na definição do que será pesquisado quanto no desenvolvimento' (idem, p. 219).

Essas características da pesquisa se refletem no estilo e no conteúdo do presente texto. Sobre a forma como é discutida a entrevista realizada, vale a observação feita por Santos (2017) sobre o papel de entrevistas em autoetnografias:

'Embora o foco esteja no participante e em sua história, as palavras, pensamentos e sentimentos do pesquisador também são parte do processo interativo nessa situação de coleta; tal é o caso, por exemplo, da sua motivação pessoal para fazer um projeto, do conhecimento dos temas discutidos e das formas pelas quais o próprio entrevistador pode ter sido tocado (ou transformado) pelo processo de entrevista. Mesmo que a experiência do pesquisador não seja o foco principal, em uma situação de entrevista, sua reflexão pessoal e o contexto se tornam camadas que são acrescentadas à história que está sendo contada sobre os participantes' (idem, p. 228)

Optamos por escrever o texto em primeira pessoa como um lembrete da relação próxima do pesquisador com a comunidade e com o tema de pesquisa.

## Mapeamento de gambiarras no assentamento

O mapeamento na comunidade foi feito conversando com moradores sobre a pesquisa. Muitos indicaram pessoas, dizendo 'gambiarra é com fulano'. Fui em busca dessas pessoas que conheci algumas gambiarras, como o exemplo utilizado aqui para sintetizar a física na gambiarra do seu José. Outras foi observando no meu cotidiano como morador da comunidade, por exemplo, nas reuniões da Associação do Assentamento Virgilândia (AAV) em que encontrei com um morador que fez a troca da ignição da moto, que não funcionava por um disjuntor.

O interessante de ser estudante, pesquisador e morador desta comunidade é já ter um conhecimento anterior dos assuntos pesquisados, além de contar com a confiança e a sensibilidade da comunidade que colabora com a pesquisa. Foi através de ser morador que identifiquei a gambiarra em que decidimos aprofundar o

estudo. É importante também o vínculo entre comunidade e universidade construído a partir desse projeto.

Foram identificadas gambiarras nas conversas na escola, na igreja, nas reuniões da AAV e na própria residência dos moradores que possuíam a gambiarra. Das várias gambiarras que identifiquei, foi necessário fazer uma seleção de algumas que consideramos mais interessantes, tanto por sua criatividade quanto pelo interesse para análise a partir de conceitos de Física. A seguir discuto nossa escolha para um primeiro estudo aprofundado.

## O bicigerador do Barbicha

- O que chamo de bicigerador é uma gambiarra que foi feita pelo morador José, mais conhecido como Zé Barbicha. O seu projeto pode ser descrito como uma bicicleta geradora de energia elétrica.

Fonte: foto do autor

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A montagem é composta por uma uma bicicleta, suspensa por um suporte e conectada por uma correia a um alternador Delco Remy Arno, extraído de um de Chevette (carro antigo do seu Barbicha). Em algumas ocasiões, Zé Barbicha conecta com fios elétricos no alternador a uma lâmpada e consegue acender quando está pedalando.

Entrevistei o inventor em uma terça-feira à tarde (14/09/2021). Reproduzo abaixo trechos da conversa, em que ele fala sobre o contexto em que produziu a gambiarra:

Vinicius - O senhor sabe qual é a função do alternador? .

Barbicha - Não sei qual função do alternador em si, só sei que o alternador gera energia no carro.

Vinicius - Porque o senhor colocou ele na bicicleta?

Barbicha - Foi para pesar. Seria apenas uma 'bike' de exercícios.

Vinicius - Já imaginava que faria esse projeto?

Barbicha - Não! E acrescentou: que a ciência de criar engenhocas é o saber que nada pode dar certo e como pode ser um descobrimento fantástico. "Se de cara soubéssemos fazer, ficaríamos ricos" (risos).

Também perguntei qual foi o interesse dele em adaptar a bicicleta logo quando percebeu algo quando se exercitava, simplesmente foi por curiosidade e criatividade sem esperar por bons resultados.

Vinicius - Quando percebeu que essa bicicleta de exercícios poderia ser útil eletricamente?

Barbicha - Numa noite minha esposa percebeu que havia faísca no alternador. Por isso aprimorei direitinho para usar não só como 'bike' de exercício, mas para gerar alguma energia por um instante.

Questionei se ele utilizou para algo e ele me respondeu que sim, alegando ter utilizado para acender lâmpada e carregar uma bateria. Aparentemente velha e inutilizada, pergunto novamente.

Vinicius - Porque não levou o projeto a frente?

Barbicha - Logo veio energia elétrica na nossa região, voltei a usar somente para exercícios.

## Pontes entre conceitos de Física e o bicigerador

Como apresentar o exemplo da bicicleta do seu José numa aula de Física? Quais conceitos de Física discutir a partir dele? Primeiramente, eu teria que entender a ideia do seu Barbicha ao colocar o alternador na bicicleta. A intenção dele seria dificultar a pedalada para intensificar seu exercício físico, mas como o alternador faz isso? Analisando o sistema, identificamos duas principais resistências ao movimento acrescentadas pelo alternador: suas forças de atrito internas, por exemplo no rolamento do seu eixo, e forças eletromagnéticas entre a corrente induzida gerada e os ímãs no rotor que, como consequência da lei de Lenz (HEWITT, 2015, p. 478), serão contrárias ao movimento de rotação. Esses dois efeitos são intensificados pela relação entre as circunferências da coroa da bicicleta e da polia do alternador que está tensionada pela correia. Como a coroa da bicicleta tem circunferência maior que a da polia, a cada volta que se dá no pedal o alternador completa mais de uma volta. Só com essa discussão inicial já é possível discutir vários conceitos de mecânica e eletromagnetismo.

Porém o seu Barbicha já usou também a bicicleta para acender uma lâmpada. Como ele gera energia elétrica para isso? A geração é feita a partir da energia mecânica, que ao pedalar seu Barbicha transfere por meio da corrente para a catraca, que a transfere para a roda traseira, que por meio de uma correia a transfere para a polia do alternador e a faz girar.

O alternador que faz a mágica desse processo físico, pois é a partir dele que a energia mecânica é convertida em energia elétrica por indução eletromagnética. Para melhor explicar será necessário conhecer seus componentes estruturais. Ele é composto basicamente pela polia, rotor, estator e a placa de diodo.

Fonte: COSTA, 2020.

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O campo eletromagnético de um alternador é produzido por imãs e bobinas que são encontradas no interior do rotor e no corpo do estator, respectivamente, os principais criadores do campo magnético. Conforme descreve Hewitt (2015, p. 462), 'muitas espiras de fio são enroladas sobre a lateral de um cilindro de ferro, chamado de induzido ou rotor' e completa 'quanto maior for o número de espiras de fio que se movem no campo magnético, maior a voltagem induzida', ou seja, tanto o rotor quanto o estator têm espiras de fio, mas quando o estator tem mais espiras no seu corpo e o rotor girar no seu interior produzirá mais energia.

E com este nome poderíamos imaginar que um alternador produziria somente corrente alternada. Aqui também entra a aula de correntes elétricas, que podem ser contínuas (CC) e alternadas (CA). Historicamente houve um debate sobre a forma mais eficaz de distribuição, como aparece no filme 'A batalha das correntes' (2017), que conta a história do debate entre Thomas Edison, que defendia que a CC era mais adequada, e Westinghouse, que defendia que a CA funcionava melhor para longas distâncias. Hoje cada um dos tipos de correntes é utilizado em uma situação. No caso do alternador do carro do seu José, há um circuito interno para conversão de corrente alternada gerada pelo movimento em corrente contínua utilizando o diodo que atua 'como se fosse uma válvula

unidirecional, que permite o fluxo eletrônico em apenas um sentido' (HEWITT, 2015, p.437).

Portanto, o bicigerador do Barbicha é um projeto simples por um lado, porém sua compreensão pode ser enriquecida por várias subáreas da Física.

## Reflexões sobre o processo

O texto até aqui e a tabela apresentada acima são produto do diálogo de redução temática, no sentido de Freire (2005), que tem sido feito pelo grupo, em que registramos possíveis pontes que até aqui identificamos entre conhecimentos da Física e o caso estudado, com a finalidade de pensar ações de ensino na escola do assentamento tomando a gambiarra selecionada como tema. O processo de redução temática é um trabalho coletivo em que os pesquisadores buscam identificar possíveis relações entre o tema estudado e conhecimentos científicos, com vistas a fazer um planejamento de ensino. Entendemos esse diálogo como um diálogo entre culturas/sistemas de conhecimento em processo. Não se trata de um produto acabado, mas antes do registro do estágio atual de um processo, da apropriação atual do estudante-pesquisador do sistema de conhecimentos da Física e do estágio da apropriação dos pesquisadores em Física do sistema de conhecimentos da comunidade, particularmente aqueles manifestos na gambiarra estudada.

Optamos por focar em conhecimentos de Física que ajudam a responder perguntas sobre o funcionamento da gambiarra, conforme explicitado pela primeira coluna da tabela. Isso porque são praticamente infinitos os conceitos de Física que poderiam ser utilizados para descrever o aparato. Indo ao extremo poderíamos falar até de modelo atômico padrão analisando cada partícula elementar envolvida. Porém isso ajudaria muito pouco a responder perguntas básicas sobre os princípios de funcionamento da gambiarra. Assim, aos moldes do que outros autores já descreveram como problematização programática (STOEBERL, BRICK, 2021), adotamos a resposta a essas perguntas como critério para seleção e organização

dos conteúdos de Física que privilegiamos em nossa redução temática, buscando conhecimentos que contribuíssem de fato para a compreensão da realidade.

Outros aspectos importantes do processo de redução temática foram percebidos ao longo do processo. A necessidade de um conhecimento técnico aplicado que mediasse a relação dos modelos físicos com a aplicação estudada nos pareceu tão relevante que decidimos destacá-la como segunda coluna da tabela. São conceitos que muitas vezes não são trabalhados pelo professor de Física, mas que são de conhecimento de outros profissionais que trabalham com a manutenção dos artefatos utilizados para a construção da gambiarra. É igualmente digna de destaque a constatação da importância de contar com um estudante-pesquisador da comunidade no projeto, como já discutido neste texto. Sem essa participação, seria impossível construir uma pesquisa nos mesmos moldes, o que ressalta o potencial de práticas da autoetnografia e da pesquisa participante para abordagens interculturais no ensino de Física.

## Referências

ARGUETA, Arturo. Os saberes e as práticas tradicionais: Conceitos e propostas para a construção de um campo transdisciplinar. In: UDRY, MARIA CONSOLACION; EIDT, JANE SIMONI (Org.). Conhecimento tradicional: conceitos e marco legal . Brasília, DF: Embrapa, 2017. v. 1.

BOUFLEUR, Rodrigo Naumann. Fundamentos da Gambiarra: A Improvisação Utilitária Contemporânea e seu Contexto Socioeconômico. 2013. - USP, [s. l.], 2013. COSTA, Guilherme. Alternador do motor. O que é e como funciona? Razão Automóvel, 2020. Disponível em:

&lt;https://www.razaoautomovel.com/2020/02/alternador-do-motor&gt;. Acesso em: 22/02/2022.

FREIRE, P. Pedagogia do oprimido . 47. ed. Rio de Janeiro: Paz e Terra, 2005.

HEWITT, Paul G. Física conceitual [recurso eletrônico] / Paul G. Hewitt ; tradução: Trieste Freire Ricci ; revisão técnica: Maria Helena Gravina. - 12. ed. - Porto Alegre: Bookman, 2015.

SANTOS, Silvio Matheus Alves. O método da autoetnografia na pesquisa sociológica: atores, perspectivas e desafios. Plural , v. 24, n. 1, p. 214-241, 2017.

STOEBERL, Fernanda; BRICK, Elizandro. Projeto Comunitário Com Jovens Camponeses. Revista Espaço do Currículo , v. 14, n. 2, p. 1-19, 2021.