HEURÍSTICA PARA A PRÁTICA DE RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS DE FÍSICA

## HEURÍSTICA PARA A PRÁTICA DE RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS DE FÍSICA

Carlos Alberto Souza Universidade Federal de Santa Catarina/CAC

José André Peres Angotti Universidade Federal de Santa Catarina/CED

Fábio da Purificação de Bastos Universidade Federal de Santa Maria/CE

## Resolução de Problemas: uma problemática no ensino de CNMT.

Constata-se na prática escolar que os alunos têm resistência no cumprimento das tarefas que a eles confiamos, sentindo falta de estímulo e dificuldade na resolução de problemas (RP) . 1 Infelizmente, parte significativa dos alunos que chegam com as tarefas prontas, copiou. Geralmente, resolvemos para eles, e não com eles, os problemas, deixando para os alunos a tarefa de cópia. Essa prática escolar reforça a memorização e não garante que os alunos aprendam o desenvolvimento realizado pelo professor.

Sabemos que assistir aula, fazer anotações, ler, memorizar fórmulas e resolver problemas não é suficiente para compreender o que deseja o professor (LEONARD et al, 2002). É inegável que 'a prática, difundida entre professores de Física, de privilegiar a atividade de resolução de problemas, é incontestável' (CABRAL DA COSTA e MOREIRA, 2002, p. 61). Talvez esteja faltando aos alunos as habilidades necessárias para aprender. Ou, as metodologias que utilizamos sejam realmente eficazes para a transmissão, mas não para aprender. Estamos nos referindo à prática de expor o conhecimento e entregar uma lista de problemas como tarefa. Sendo assim, 'a ironia do ensino de física é que, ainda que os alunos resolvam muitos problemas, geralmente não desenvolvem boas habilidades de resolução. Resolver muitos problemas favorece e reforça aproximações que utilizam fórmulas e uma aprendizagem superficial' (LEONARD et al, 2002, 388, grifos nossos).

Para Zylbersztajn (1998), o fracasso nas situações de avaliação - em geral provas escritas, consistindo principalmente de problemas -é manifestado nos altos índices de reprovação e evasão, principalmente no ensino básico. Além de ser uma situação frustrante e desmotivadora para os alunos e professores, apresenta reflexos negativos do ponto de vista da eficiência institucional.

Cabral da Costa e Moreira (1997b) apontam diferentes fatores que influenciam na RP. Dentre eles, destacamos: a falta de motivação dos alunos - ao propormos problemas que geralmente os alunos não sentem a necessidade de resolver -; a interpretação problemática - razão pela qual boa parte da turma desiste de buscar solução, considerando muito difícil e/ou nem sabendo por onde começar -; a forma como o problema é

apresentado ou formulado; a utilização dos conceitos-chave; a tendência na aplicação de equações. Porque instrumentalizar o aluno à RP, afastando-o do conhecimento centrado em fórmulas, desenvolvimento mecânico e pura memorização, deve ser o objetivo dos professores e dos materiais didáticos.

Do que adianta ficarmos apontando a falta de pré-requisitos como a responsável pela dificuldade de RP ou considerar que a solução possa estar na ampliação do número de problemas? Parece que precisamos investir didaticamente na problemática, partindo de estratégias que instrumentalizem os alunos nesta direção, capacitando-os a resolverem - a partir de procedimentos gerais -diferenciados problemas, ou seja, desenvolver procedimentos e habilidades comuns.

Parafraseando Gil Perez et al (1992), questionamos: o fracasso generalizado na RP pode estar ligado a aspectos didático -metodológicos? Diante do que temos discutido e identificado na prática escolar, não resta dúvida que sim. Como Peduzzi (1997), também acreditamos que a RP não é uma atividade na qual o aluno , por esforço próprio e sem orientação específica, possa ter êxito . Porque ' o que se vê em aula , tanto a nível do segundo grau, quanto no ciclo básico do ensino universitário, é que as dificuldades do estudante 'na transferência' do que aprendeu à novas situações são muito grandes ' (PEDUZZI, 1997, p. 231, grifos nossos). O que nos encaminha a pensar que a RP 'deve ser uma atividade intrínseca ao processo escolar , podendo inclusive, ser concebida como meio e/ou fim do mesmo' (CABRAL DA COSTA e MOREIRA, 2002, p. 61, grifos nossos).

## Estratégias Didático-Metodológicas para Resolução de Problemas.

Desenvolvemos atividades escolares em Física para RP nos MTC porque acreditamos que ' o uso da tecnologia em informática serve para explorar novas possibilidades pedagógicas e contribuir para uma melhoria do trabalho docente , valorizando o educando como sujeito do processo educativo' (AMEM, 2000, p. 4, grifos nossos). Nossa experiência neste campo indica que devemos problematizar o conhecimento de CNMT, permitindo e explorando discussões e reflexões teóricas.

A experiência de sala de aula, tanto nos tem mostrado que não devemos nos ater à idéia de transmissão unilateral, como nos encaminha a desenvolver estratégias didáticometodológicas que ultrapassem esta concepção tradicional e para que possamos investir na qualidade dos problemas e tempo dedicado a explorá-los, em detrimento da quantidade. Tendo em vista que 'a abordagem dos alunos tem sido reforçada por anos de aprendizagem ritualizada, memorização e exposição. Continuar dando grandes quantidades de problemas contribui pouco para romper com este ciclo' (LEONARD et al, 2002, p. 393).

Iniciamos a ação problematizando com os alunos as atividades de RP, previamente planejadas, seguindo os passos do algoritmo. De forma sintética, apresentamos os níveis, os passos e os momentos pedagógicos (ANGOTTI e DELIZOICOV, 1990) organizados para a RP de CNMT/Física, tendo em vista os referenciais que suportam esta construção teórica.

Compreensão -(1) Desafio Inicial: Problema . (1.1.) Relacione seu(s) interesse(s) e transforme o enunciado ( qual(is) o(s) interesse(s) na situação-problema? Transforme o enunciado deste problema tradicional e fechado -se assim estiver -para um problema aberto, utilizando linguagem cotidiana). (1.2.) Aponte sua(s) hipótese(s) (faça uma análise

qualitativa, apontando as grandezas físicas necessárias, as leis e os princípios físicos envolvidos). (2) Melhor Solução Escolar no Momento: (2.1) O que temos? (Quais as grandezas físicas envolvidas? Quais as condições? Utilize notação científica simbólica e observe o sistema internacional de unidades); (2.2.) O que queremos? (Que grandezas físicas queremos encontrar? Utilize notação científica simbólica e fique atento ao sistema internacional de unidades das mesmas); (2.3.) Esboce um esquema da situação (Faça um esquema gráfico ou modelo da situação-problema e um referencial).

Planejamento -(2.4.) Organize a solução do problema (escreva a(s) equação(ões) relacionada(s) com a situação-problema, identificando as respectivas grandezas físicas). Execução -(2.5.) Desenvolva a resolução (Desenvolva a resolução do problema literalmente, fazendo a substituição numérica, de preferência, somente no final). Retrospecção -(2.6.) Descreva o(s) ponto(s) fundamental(is) na resolução (Faça um retrospecto da resolução completa. É possível chegar ao resultado por outro caminho? Quais os pontos determinantes da resolução efetuada? Quais a(s) teoria(s), lei(s), princípio(s) físico(s) fundamental(is)? Como se integram conceitos-chave, resolução de problema e atividade experimental?); (2.7.) O que significa o resultado? (Qual o significado do resultado encontrado?).

Prospecção -(3) Desafio Mais Amplo: Questão ou Problema . Relacione o conhecimento físico trabalhado no problema anterior com este. Por que você acha que esta é insolúvel usando apenas estes conhecimentos físicos?

## Delineando Possibilidades para a Prática Escolar.

Este trabalho é uma demonstração concreta de que é possível atuarmos e nos aproximarmos dos profissionais da informática para, em colaboração, desenvolvermos tecnologias educacionais.

O caminho traçado pelo aluno, fundado em hipóteses pertinentes, pode ser diferente do escolhido pelo professor. Isto tem ocorrido, principalmente quando os grupos começam a interagir, ensinando e discutindo suas resoluções, os caminhos encontrados e suas respostas. É assim que percebem que não há somente a resposta do professor como correta. Isto nos distancia da idéia que nossa estratégia (TEIA) trabalho de ensino-investigaçãoaprendizagem pressupõe apenas um modelo para resolver uma situação-problema. É importante conciliar a RP no caderno e no quadro de giz com as desenvolvidas no computador. Porque não podemos deixar de problematizar as resoluções, destacar e investir didaticamente nas dificuldades apresentadas pelos alunos. Momento fundamental para que eles compreendam o que antes atrapalhava a resolução.

A avaliação individual dos alunos ao utilizar o AMEM-TEIA favorece a identificação de suas dificuldades e permite ao professor criar estratégias didáticometodológicas para fazer compreender o que antes era obstáculo à aprendizagem. Sugerimos que a problematização da resolução no quadro no grande grupo, pode contribuir com a aprendizagem não só dos passos da RP, mas dos conceitos e leis envolvidas, superando os obstáculos epistemológicos. Temos acreditado, como Bachelard (1996), que é fundamental permitir que o aluno ensine, explique, descreva, discuta, defina, compare, etc, percebendo neste fazer as suas dificuldades, seu raciocínio e forma de pensar. O que também contribui para que criem conexões entre as idéias (LEONARD et al, 2002).

Estamos convictos de alguns princípios orientadores de ações futuras: a opção pelo software livre; não dicotomizar teoria e prática, ensino-aprendizagem e investigação; construir estratégias didático-metodológicas condizentes com a prática de RP, formar a cultura científico-tecnológica, reconhecendo as potencialidades e limitações dos MTC; atualizar os conhecimentos escolares. O desenvolvimento e o uso de recursos informatizados como o que está apresentado neste trabalho, além de possibilitar uma experiência de ensino-investigação-aprendizagem colaborativo, também pode ser uma ferramenta didática para promover a interação entre os alunos. É essencial continuar investigando o potencial dos software livres como prática cultural científico-tecnológica para a liberdade .

Afinal, quais as estratégias para criar o interesse pelo ensino-investigaçãoaprendizagem na prática escolar? Como promover de forma eficiente o desenvolvimento profissional a partir da concepção de professor colaborador no AMEM-TEIA?

## Referências:

AMEM - Ambiente Multimídia de Educação Monitorada na perspectiva da investigaçãoação. Coord. F. M. Müller, UFSM/FAPERGS, Porto Alegre, 2000.

ANGOTTI, J. A. P.; DELIZOICOV, D. Metodologia do Ensino de Ciências . 2 . ed. São a Paulo: Cortez, 1990.

ATAS da VIII Escola de Investigação-Ação Escolar. Camboriú/SC, 2003.

BACHELARD, G. Novo Espírito Científico . Tradução de Juvenal Hahne Junior. Rio de Janeiro: Tempo Brasileiro, 2000. 151p. Título original: Le nouvel espirit scientifique.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ A Formação do Espírito Científico: contribuição para uma psicanálise do conhecimento. Tradução Estela S. Abreu. RJ: Contraponto, 1996. 314p. Título Original: La formation de l'esprit scientifique: contribution a une psychanalyse de la connaissance.

CABRAL DA COSTA, S. S. C. e MOREIRA, M. A. (2002). O Papel da Modelagem Mental dos Enunciados na Resolução de Problemas . Revista Brasileira de Ensino de Física, v.24, n.1, Março, p. 61-74.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ (1997b). Resolução de Problemas III: fatores que influenciam na resolução de problemas em sala de aula . Investigações em Ensino de Ciências, Porto Alegre, v.2, n.2, p. 65-104.

GIL PÉREZ, D., MARTINEZ TORREGOSA, J., RAMIREZ, L., DUMAS CARRE, A., GOFARD, M., PESSOA, A. M. (1992). "Questionando a didáctica de resolução de problemas: elaboração de um modelo alternativo" . Caderno Ensino de Física 9 , (1): 7 -19.

LEONARD, W. J.; GERACE, W. J. e DUFRESNE, R. J. Resolución de problemas basada en el análisis. Hacer del análisis y del razonamiento el foco de la enseñanza de la física. Enseñanza de las Ciencias, 2002, 20 (3), 387-400.

NOUVEL, P. A arte de amar a ciência. Ed. Unisinus, Coleção Focus, 2001.

PEDUZZI, L. O. Q. As concepções espontâneas, a resolução de problemas e a história e filosofia da ciência em um curso de mecânica. Tese. UFSC/CED, Fpolis, 1998.

SOUZA, C. A.; DE BASTOS, F. P.; ANGOTTI, J. A. P. Resolução de Problemas de Física nos Meios Tecnológico-Comunicativos. In: Anais do III Encontro sobre Investigação na

Escola. João B. S. Harres; Luciana C. Weber; Mateus Mariani; Tatiane Henz (Orgs). Lajeado: Univates Ed., 23 e 24 de agosto, 2002.

SOUZA, C. A., DE BASTOS, F. P., ANGOTTI, J. A. P. Redes e formação inicial dos professores em ciências naturais e tecnologia. Marco Antonio Moreira, Ileana Maria Greca e Sayonara Cabral da Costa (Orgs.). Atas do III Encontro de Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências . São Paulo: SBF, 7-10/11/2001. ( CD-Rom ).

ZYLBERSZTAJN, A. (1998) Resolução de Problemas: uma perspectiva Kuhniana. Atas do VI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (cd rom). Florianópolis, 26 a 30 de out., 14 p.