O CURSO DE FÍSICA EXPERIMENTAL IV DO IFUSP SOBRE A PERSPECTIVA DO ALUNO

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## O CURSO DE FÍSICA EXPERIMENTAL IV DO IFUSP SOBRE A PERSPECTIVA DO ALUNO

Carmignotto, Marco Antonio P. [carmigno@if.usp.br] a Emmert, Otávio de Campos [ocemmert@yahoo.com.br] a

a Instituto de Física da Universidade de São Paulo

## RESUMO

Esse trabalho visa mostrar o aprendizado adquirido pelo estudante, a partir da visão dos próprios alunos, proporcionado pelo projeto de classe do curso de Física Experimental IV, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo.

Esse projeto a o ser realizado por toda classe, com aproximadamente 15 alunos, mostrou alguns desafios, como de que maneira dividir as tarefas de forma a não sobrecarregar ninguém, e ao mesmo tempo fazer com que todos participassem. A solução encontrada foi dividir a classe em 5 subgrupos: Introdução Teórica, Metodologia, Análise de Dados, Organização do Relatório e Apresentação.

Essa divisão possibilitou uma experiência interessante, pois como alguns grupos dependiam do trabalho de outros, dessa forma houve várias cobranças por parte dos alunos para que outras equipes entregassem suas tarefas. Esse tipo de experiência proporcionou o conhecimento de como grandes equipes de pesquisas funcionam, e nos proporcionou uma idéia das dificuldades que as mesmas enfrentam.

Espera-se que esse trabalho mostre o real aprendizado adquirido nesse curso, e que ele possa ser experimentado por outros estudantes, através da implantação desse método em outros cursos das mais diversas áreas do conhecimento.

PALAVRAS-CHAVES: Aprendizado, Trabalho em Equipe, Divisão de Tarefas

## INTRODUÇÃO

O curso de Física Experimental IV oferecido no 5º semestre aos alunos de graduação do curso de bacharelado do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP), tem como objetivo a realização de experiências relativas a circuitos de corrente alternada e óptica física. A avaliação dos alunos nesse curso é feita através da análise de relatórios de cada experiência e de um projeto, cujo tema seja relacionado ao programa da disciplina.

Esse projeto tem como grande diferencial a participação de toda a classe (cerca de 15 pessoas), que se organiza para elaborar e executar todo o trabalho. Essa é uma das grandes diferenças entre o projeto de classe de Física Experimental IV e o Experimento Eletivo em Física Experimental II, no qual um grupo reduzido de alunos, tipicamente dois, escolhiam aprofundar-se no estudo de um experimento pertencente ao programa da disciplina [1]. O fato desse projeto envolver toda a classe é de extrema importância para o futuro de um aluno que deseja ser um pesquisador. Principalmente no que diz respeito a aprender a lidar com pessoas que têm as mais diferentes opiniões e compromissos. A relevância desse aprendizado também é verificada em algumas pesquisas que foram, ou são, feitas em diversas áreas do conhecimento, não só em física, nas quais as equipes são muito grandes, como é o caso das equipes que participaram do Projeto Genoma Humano, ou as equipes que trabalham em aceleradores de partículas como o CERN.

O presente trabalho pretende mostrar o quão enriquecedor foi a experiência de realizar uma verdadeira pesquisa científica em todas as suas etapas, na visão dos alunos que participaram do

projeto. Em particular, trataremos do aprendizado proporcionado pelo projeto sobre espessura óptica de aerossóis no Estado de São Paulo, realizado pelos alunos da turma de 2004 da professora Eloisa M. Szanto, do Departamento de Física Nuclear, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP).

## APRENDIZADO POR ETAPAS DO PROJETO

## A Escolha do Tema

O primeiro grande desafio foi a escolha do que iríamos estudar, qual seria nosso tema de pesquisa. Nessa etapa, a professora sugeriu, logo no começo do curso, que cada aluno fosse procurando um tema e apresentasse para toda a sala. Foram apresentados cerca de cinco propostas, em que o proponente discorria sobre um tema que achasse interessante, citando a relevância do estudo. É importante destacar que dentre os vários temas apresentados, a discussão ficou entre as propostas que tinham um certo impacto na sociedade em geral. Projetos que tinham apenas um cunho didático, no sentido de ser apenas uma reprodução do que já havia sido feito, não pareceram interessar muito aos alunos. Já os que, de alguma forma, pareciam ter algo a acrescentar à sociedade foram melhores recebidos pela classe. E, de fato, o tema escolhido, medição da espessura óptica de aerossóis no Estado de São Paulo, é de grande importância por contribuir com diversas pesquisas sobre a poluição atmosférica, assunto esse que, sem dúvida, é de total interesse para a população.

A escolha em si, e a discussão anterior à decisão de qual projeto seria realizado, mostrou que, embora as experiências no decorrer do curso sejam uma repetição a respeito de um assunto já bem conhecido, os alunos estavam mesmo interessados em fazer algo novo, que fosse instigante e ao mesmo tempo fosse uma aplicação dos conceitos que aprenderam nos cursos experimentais e teóricos.

## A Divisão em Equipes

Após a escolha do projeto de pesquisa, foram realizadas algumas reuniões com toda a classe para decidir como iria ser a divisão das tarefas. Algumas discussões foram realizadas e decidiu-se que a classe iria ser dividida em cinco subgrupos (equipes) com total autonomia, sendo eles: Introdução Teórica, Metodologia, Análise de Dados, Organização do Relatório e Apresentação.

A fim de contentar a todos, cada pessoa disse em que grupo gostaria de ficar. Não foi utilizado nenhum sorteio para decidir quem iria ficar em qual subgrupo, a única restrição feita foi que uma pessoa não poderia participar de mais de dois subgrupos. Isso foi feito para evitar a sobrecarga de tarefa, o que prejudicaria não só a pessoa, mas também o trabalho como um todo.

Cada equipe, contendo de duas a quatro pessoas, ficou responsável por uma determinada parte do projeto. A equipe de Introdução Teórica realizou o levantamento bibliográfico, que consistiu na busca de informações sobre espessuras ópticas, aerossóis, poluição atmosférica, entre outras, necessárias para dar uma base sólida ao projeto. O subgrupo Metodologia reportou como foram feitas todas as análises, assim como as coletas de dados e a construção, calibração e manutenção dos fotômetros didáticos utilizados. A equipe Análise de Dados, com o próprio nome diz, foi responsável por toda a análise no projeto. A equipe Organização do Relatório, cuja tarefa é óbvia, foi importante porque a divisão em subgrupos e a grande quantidade de pessoas que escreveram, e/ou revisaram textos, gerou muitos arquivos com diversas versões. E essa equipe ao "peneirar" esses textos, e organizá-los, possibilitou a redação do relatório final. Já a equipe Apresentação realizou, com base no relatório, uma apresentação em PowerPoint para um seminário que é realizado no fim do semestre, onde todas as turmas do curso Física Experimental IV apresentam seus respectivos projetos.

Como a classe era composta por pessoas com disponibilidades diferentes de tempo (algumas trabalhavam, tinham aulas à noite ou moravam longe), destaca-se que para comunicação entre os alunos (e a professora) resolveu-se fazer um grupo na Internet como, por exemplo, os que são

disponibilizados pelo site Yahoo! ® . Esse grupo além de servir para a comunicação através de emails também foi utilizado como um porta-arquivos. Dessa forma, a medida em que textos, ou dados, eram digitalizados e colocados nesse grupo, todos os membros da sala, inclusive a professora, tinham acesso a essas informações.

## A Busca de Informações

Um outro aspecto interessante sobre o projeto, foi que ele envolvia alguns assuntos com os quais não estávamos familiarizados, como espessura óptica, aerossóis, entre outros. Isso nos levou a procurar ajuda não só com a professora, mas também com o professor e pesquisador Alexandre Lima Correia, do Departamento de Física Aplicada do IFUSP, que realiza estudos sobre poluição atmosférica entre outros.

- A ajuda do pesquisador Alexandre foi de suma importância, pois ele se disponibilizou durante todo o período de duração do projeto fornecendo referências bibliográficas e pessoais, assim como resolvendo dúvidas e fazendo revisão de textos.
- O projeto também comparou os dados obtidos com os satélites AQUA e TERRA, ambos da NASA, e com um fotômetro CIMEL, pertencente ao projeto AERONET (também da NASA). Para tanto, vasculhamos os sites desses projetos em busca de informações sobre essas pesquisas e sobre os dados que a agência americana disponibilizava. Essa busca em particular foram muito enriquecedoras, pois aprendemos um pouco sobre como os satélites fazem suas medições e a grande dúvida acerca da confiabilidade dos dados.

## A Construção dos Fotômetros Didáticos

A espessura óptica pode ser obtida captando-se a radiação eletromagnética, num determinado comprimento de onda, e utilizando-se a Lei de Beer-Lambert-Bouguer [2]. E para captar essa radiação foram construídos cerca de 10 fotômetros didáticos, cujos sensores de radiação eram LED's. Destaca-se que o custo de cada fotômetro foi aproximadamente R$10,00, sendo o componente mais caro a bateria que alimentava o circuito integrado. Esse fator financeiro também é importante, pois conseguimos realizar uma pesquisa de qualidade com equipamentos baratos, que podem ser encontrados em qualquer loja de eletrônica, o que é relevante principalmente para as escolas/universidades/faculdades públicas do Brasil.

## A Tomada de Dados

Após a divisão da classe em equipes e as primeiras reuniões com o professor Alexandre, foi iniciada a coleta de dados.

- O projeto necessitava uma quantidade de dados relativamente alta e como não tínhamos muito tempo disponível, resolveu-se que a coleta seria feita três vezes, de segunda a sexta-feira. Para tal, foi realizada uma tabela de horários das medições, de acordo com a disponibilidade de cada aluno, de forma que todos participaram dessa etapa do projeto.

Como queríamos fazer algumas comparações entre nossos dados e dos satélites AQUA e TERRA da NASA, assim como uma comparação com o fotômetro da NASA, situado no IFUSP, tínhamos que realizar nossas medidas nos mesmos horários que os satélites e o fotômetro da NASA. Isso foi um desafio, pois necessitou um comprometimento de todos que colocou à prova a responsabilidade de cada um.

Uma outra tarefa difícil foram as coletas de dados nos fins de semana. Essas tomadas foram realizadas, pois queríamos medir a espessura óptica de aerossóis também nas cidades do interior do Estado de São Paulo. Isso foi possível porque vários alunos moravam em cidades do interior e retornavam as suas casas nos fins de semana. A dificuldade estava em realizar as medidas nas cidades exatamente nos horários estabelecidos (que eram os mesmos da passagem do satélite). Para

isso foram emprestados relógios digitais para aqueles que fizeram essas medidas, sendo que esses aparelhos eram sincronizados com um relógio atômico disponível na Internet.

## A PROPOSTA

Visto todo o aprendizado adquirido durante a execução das diversas tarefas do projeto, esperamos que essa metodologia de ensino possa, e seja, incorporada por outras universidades, ou mesmo escolas de ensino médio, de todo o Brasil.

- A importância do trabalho em grupo é bem conhecida, mas deve-se também realizar atividades de pesquisa. Não apenas pesquisas que reproduzam um resultado já perfeitamente conhecido, mas estudos que proporcionem um aprendizado novo, e instigante, tanto para os alunos quanto para os professores, e que possivelmente venham a ter alguma conseqüência para a sociedade em geral. Essa abordagem é importante, pois através dela proporciona-se ao estudante uma experiência que poderá levá-lo a se interessar pela pesquisa científica séria, área que carece de incentivo no Brasil, mas pode ser 'a salvação' para um país que necessita de pessoas trabalhando para buscar solução para os mais diversos problemas.

## CONCLUSÃO

- O projeto do curso de Física Experimental IV proporcionou aos alunos um aprendizado muito importante em suas carreiras, sejam elas acadêmicas ou não, ao fazer com que os mesmos tivessem a oportunidade de realizar uma verdadeira pesquisa nos moldes científicos atuais.
- O fato do trabalho envolver a classe toda, cerca de 15 alunos, trouxe desafios no que diz respeito a trabalhar com um grupo grande de pessoas, que têm aspirações, comprometimentos e opiniões diferentes. Desde o processo de escolha do tema de pesquisa, passando pela divisão da sala em subgrupos, até a apresentação num seminário, nos mostrou como é a atividade de um pesquisador, e as dificuldades que o mesmo enfrenta durante seu trabalho.

Essa atividade da qual participamos nos foi tão interessante que esperamos que ela seja aplicada e aprimorada em outras Universidades do Brasil. O trabalho em conjunto com pessoas diferentes, com prioridades diversas, traz um aprendizado fundamental para a formação do estudante. E, a longo prazo, pode contribuir para que o país forme cidadãos que saibam trabalhar em conjunto, respeitando as diferenças dos outros e estejam interessados em realizar p esquisas, seja qual for a área do conhecimento, que contribuam para o crescimento e qualidade de vida da sociedade.

## REFERÊNCIAS

- [1] Filho, Zwinglio O. G., Cybulska, E. W. e Rizzutto, Márcia A. Atas do XV Simpósio Nacional de Ensino de Física . Curitiba : CEFET-PR, 2003. 1 CD-ROM.
- [2] Yamasoe, M. A. Estudo de Propriedades Ópticas de Partículas de Aerossóis a partir de uma Rede de Radiômetros (Tese de Doutorado). São Paulo, 1999.