UM ESTUDO SOBRE A CARACTERIZAÇÃO DE ``PROBLEMAS" EM COLEÇÕES DIDÁTICAS DE FÍSICA

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## UM ESTUDO SOBRE A CARACTERIZAÇÃO DE 'PROBLEMAS' EM COLEÇÕES DIDÁTICAS DE FÍSICA ♦

Tiago Belmonte Nascimento [tiago.bn@mail.ufsm.br] 1

Eduardo A. Terrazzan [eduterra@smail.ufsm.br] 2 Luiz Clement [lclementfi@yahoo.com.br] 3 Vanessa Immich [nessanardon@yahoo.com.br] 4

- 1 Acadêmico do Curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal de Santa Maria
- 2 Professor Adjunto do Centro de Educação da Universidade Federal de Santa Maria
- 4 Acadêmica do Curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal de Santa Maria
- 3 Professor do Departamento de Física da Universidade do Estado de Santa Catarina

## RESUMO

Vários autores sinalizam o fracasso dos alunos em Atividades de Resolução de Problemas, sua causa e possíveis maneiras de supera-los através do uso de 'Problemas Abertos' (Gil Pérez, Martinez Torregrosa e Senent, 1988; Clement, 2004; e outros). No entanto, consideramos que é necessário um equilíbrio no uso de 'Problemas ' de vários tipos para compor um planejamento didático adequado. Neste sentido, realizamos um estudo dos 'Problemas' presentes em um conjunto de Coleções Didáticas de Física para o Ensino Médio utilizadas pelo Grupo de Trabalho de Professores de Física do Núcleo de Educação em Ciências da Universidade federal de Santa Maria. Para isso, utilizamos um conjunto de categorias elaboradas a partir do estudo da literatura especifica sobre o tema. A partir da classificação de aproximadamente 5740 'Problemas' e da análise realizada sobre eles, pretendemos contribuir no trabalho de seleção de 'Problemas' para utilização nos planejamentos didático-pedagógicos para o Ensino de Física na Escola Media. Da analise realizada, percebemos ainda limitações das categorias utilizadas, o que resultou em uma nova proposição para trabalhos deste tipo.

Palavras Chaves: Resolução de Problemas, Ensino de Física, Livros Didáticos

## I. INTRODUÇÃO

Vários autores sinalizam o fracasso dos alunos em Atividades de Resolução de Problemas, sua causa e possíveis maneiras de supera-los através do uso de 'Problemas Abertos' (Gil Pérez, Martinez Torregrosa e Senent, 1988; Clement, 2004; e outros). No entanto consideramos que é necessário um equilíbrio no uso de 'Problemas ' de vários tipos para compor um planejamento didático adequado.

## II. OBJETIVO DO TRABALHO

Neste trabalho realizamos um estudo dos 'Problemas' presentes nas Coleções Didáticas de Física para o Ensino Médio, utilizadas pelo Grupo de Trabalho de Professores de Física do Núcleo de Educação em Ciências da UFSM.

## III. DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO

Para isso, seguimos duas etapas:

1ª Etapa - Escolha das Coleções Didáticas

Foi realizado um levantamento das coleções Didáticas mais utilizadas pelos membros do GTPF do Núcleo de Educação em Ciências da Universidade Federal de Santa Maria. As coleções escolhidas e cuja análise foi concluída foram as seguintes:

- [1] GASPAR, Alberto: (2000). Física v.1 - Mecânica; Física v.2 - Ondas, Óptica, Termodinâmica; Física v.3 - Eletromagnetismo, Física Moderna. São Paulo/BRA: Ática.

[2] GREF - Grupo de Reelaboração do Ensino de Física: (1998). Leituras de Física: Mecânica; Física Térmica e Óptica; Eletromagnetismo. São Paulo/BRA: Instituto de Física da USP. (Versão Preliminar).

- [3] MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz: (2000). Curso de Física. v.1; v.2; v.3. São Paulo/BRA: Scipione.

2ª Etapa - Categorização dos 'Problemas' levantados

Após o levantamento exaustivo dos exercícios/questões/problemas presentes nas Coleções Didáticas selecionadas, procuramos classificá-los em algumas categorias propostas pela equipe, estas categorias não foram definidas a priori; na verdade, a definição final das mesmas surgiu somente após várias leituras de boa parte destas Coleções Didáticas. Para efeito deste estudo, a partir deste momento, vamos nos referir a estes exercícios e/ou questões e/ou problemas pela denominação genérica de 'Problemas'.

Exercícios de Aplicação Numérica em Equações: São "Problemas" que podem ser resolvidos apenas com uso de equações ou formulas. Há casos em que o 'Problema' pode ser resolvido através do uso de uma única equação, em outros é necessário o uso de mais de uma equação.

Questões de Memorização Conceitual: São "Problemas" cuja resolução exige a reprodução/transcrição ou descrição de informações, conceitos e princípios físicos estudados anteriormente ou presentes no seu enunciado. Pode-se resolver este tipo de questão simplesmente copiando, repetindo a informação requerida, sem que seja necessário compreender claramente o seu significado. A dificuldade na resolução destes 'Problemas' costuma estar relacionada à capacidade dos alunos em memorizar reproduzir estas informações.

Exercícios de Tomada de Decisão: São "problemas" cuja resolução exige a interpretação da situação apresentada e uma análise anterior à resolução propriamente dita, fazendo com que o aluno vá além do conhecimento declarativo, para o procedimental - que envolve tomada de decisões e realização de uma serie de ações, de forma ordenada e não aleatória, para atingir uma meta (Pro Bueno, 1998; Pozo et al,1995; Coll &Valls, 2000). Os 'Problemas' desta categoria envolvem a interpretação de gráficos e/ou tabelas e/ou diagramas.

Situações-Problema: São "Problemas" em que a resolução exige tanto interpretação e análise como a utilização de conceitos, princípios ou a aplicação de equações. Estes "problemas" contextualizam situações geralmente voltadas ao cotidiano ou à interpretação de fenômenos naturais, processos ou aparatos tecnológicos.

Problemas Abertos: São "Problemas" que abrangem situações amplas cuja resolução não é obtida de forma imediata ou automática. Neste caso, necessariamente, o solucionador deve envolver-se num processo de reflexão e de tomada de decisões, culminando, usualmente, no estabelecimento de uma determinada seqüência de passos ou etapas.

## IV. RESULTADOS

Do levantamento realizado obtivemos um total de 5740 'Problemas' categorizados. Para cada Coleção analisada foi elaborada uma tabela de classificação dos 'Problemas'. A seguir temos um exemplo de tabela de classificação.

[2] GREF - Grupo de Reelaboração do Ensino de Física: (1998). Leituras de Física: Mecânica; Física Térmica e Óptica; Eletromagnetismo.

## V. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Na avaliação da classificação dos 'Problemas' encontramos dificuldades com a definição da categoria de 'Tomada de Decisão', pois a mesma parecia permear todas as outras categorias. Por exemplo, quando a solução envolve a aplicação numérica em equações temos que tomar uma decisão de qual equação utilizar para solucionar o 'Problema'. Em 'Situações-Problema' e nos 'Problemas Abertos' devemos também tomar decisões. Estas categorias foram redefinidas a partir de estudos e trabalhos anteriores, realizados pela equipe, sobre classificação de problemas (Nascimento; Terrazzan; Clement, 2003). Estas novas categorias são apresentadas a seguir.

## Problemas que envolvem Memorização Conceitual

São "Problemas" cuja resolução exige a reprodução/transcrição de fatos/dados de compreensão de conceitos e enunciados de princípios , ou a descrição de processos/fenômenos estudados anteriormente. Pode-se resolver este tipo de 'Problema' simplesmente reproduzindo (de forma oral ou escrita) a informação requerida, sem que seja necessário compreender claramente o seu significado. A dificuldade na resolução destes 'Problemas' costuma estar relacionada à capacidade de memorização dos alunos.

## Situações-Problema

São "Problemas" em que a resolução exige algum nível de tomada de decisão e também algum grau de compreensão de conceitos/princípios e/ou de processos/fenômenos envolvidos no seu enunciado.

De acordo com a natureza do seu enunciado podem ainda ser classificados como:

Fechados São fornecidas as informações especificas para uma única situação. Levando em consideração o tipo de tarefa exigida pela situação ela pode ser quantitativa quando a estratégia de resolução estará fundamentalmente baseada em cálculos matemáticos na comparação de dados e na utilização de fórmulas para obtenção do resultado, numérico ou não. Qualitativa quando na resolução é necessário o raciocínio, baseado em conhecimentos anteriores, sem a necessidade de apoiar-se em cálculos numéricos.

Abertos - São "Problemas" que abrangem situações amplas cuja resolução não é obtida de forma imediata ou automática. Neste caso, necessariamente, o solucionador deve envolver-se num processo de reflexão e de tomada de decisões, culminando, usualmente, no estabelecimento de uma determinada seqüência de passos ou etapas. Desse modo os problemas abertos na maioria dos casos podem ser qualitativos.

As situações-problema podem ainda tratar de aspectos internos ao próprio conhecimento físico ou referir-se a aspectos da vivência cotidiana.

Tanto as situações-problema quanto os problemas de memorização conceitual podem apresentar as informações ou caracterizar a situação através de diferentes formas de representações: texto, desenho, diagrama, gráfico ou tabela.

## VI. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

GIL PÉREZ, Daniel; MARTÍNEZ-TORREGROSA, Joaquín; SENENT PÉREZ, F.: (1988). 'El fracaso em la resolucion de problemas de física: uma investigación orientada por nuevos supuestos'. In: Enseñanza de las Ciencias , Barcelona/Valência, UAB/UV, v.6, n.2, p.131146.

CLEMENT, Luiz: (2004). Resolução de Problemas e o Ensino de Procedimentos e Atitudes em Aulas de Física . Santa Maria, RS/BRA: Programa de Pós-Graduação em Educação, Centro de Educação, Universidade Federal de Santa Maria. (Dissertação de Mestrado).

NASCIMENTO, Tiago Belmonte; CLEMENT, Luiz; TERRAZZAN, Eduardo A: (2003). Uma Análise dos Exercícios/Questões/Problemas Presentes em Livros Didáticos de Física do Ensino Médio. In: Atas do XV Salão de Iniciação Científica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 24 a 28 de Novembro de 2003, Porto Alegre/BRA. (CD-ROM).

PERALES PALACIOS, F. J.: (1993). La Resolución de Problemas: Una Revisión Estructurada. In: Enseñanza de las Ciencias , Barcelona, UAB/UV, v.11, n.2, p.170-178.

POZO, Juan Ignácio (org.): (1998). A solução de Problemas: Aprender a resolver, resolver para aprender . Porto Alegre/BRA: ArTmed.