Aprendizagem de física e protagonismo juvenil

## APRENDIZAGEM DE FÍSICA E PROTAGONISMO JUVENIL

Solange Fonseca Santos Andrade [sfsa@br.inter.net] a Cesar Augusto Amaral Nunes [cnunes@futuro.usp.br] b

a Instituto de Física e Escola do Futuro da Universidade de São Paulo

b Universidade Anhembi Morumbi e Escola do Futuro da Universidade de São Paulo

## RESUMO

Exploramos a relação entre a aprendizagem de física, desenvolvimento de projetos colaborativos, uso de redes e protagonismo juvenil. Esse relacionamento é explicitado através da descrição detalhada de um dos muitos casos de sucesso coletados ao longo dos últimos anos em que estiveram envolvidas escolas da rede pública, a secretaria da Educação do Estado e a Universidade de São Paulo na condução do projeto Laboratório Didático Virtual, onde alunos de ensino médio criam situações-problema, escrevem roteiros e alunos universitários os transformam em simulações para a Internet. Ressaltamos as mudanças ocorridas na sala de aula e no relacionamento entre alunos e professores. No caso relatado o tópico tratado é eletrodinâmica e nota-se n os trabalhos: contextualização, interdisciplinaridade, motivação, uso das mídias e trabalho colaborativo.

## INTRODUÇÃO

Mudanças como aquelas pretendidas nos documentos diretrizes da educação brasileira (Fanfani, 2000) exigem uma postura de professores e alunos dificilmente encontrada nas escolas públicas de ensino médio. Como contraponto à violência e desinteresse dos jovens ressalta-se a importância de valorizar protagonismo juvenil (Mitrulis, 2002). Essa seria uma das possibilidades de resgatar da auto-estima do jovem, de garantir seu envolvimento em trabalhos que satisfaçam seus interesses pessoais, de desenvolver seu espírito colaborativo, de dar vazão às diferenças culturais e sociais inerentes à cada região, ...

É comum existir uma associação do protagonismo juvenil ao desenvolvimento de projetos culturais. Essa visão é bastante simplista e inibe a adoção desse conceito como norteador de ações dentro de uma disciplina 'dura' como a física. Uma visão mais abrangente de protagonismo é aquela onde os alunos t rabalham por projetos, mas que não se resume a projetos culturais e sim projetos que levam em conta o protagonismo didático-pedagógico, o protagonismo social e o protagonismo cultural. Propostas que contemplem todas essas dimensões do protagonismo são raras mas quando bem executadas garantem mudanças duradouras nas relações entre alunos, professores, o saber e a escola.

Neste trabalho relatamos uma abordagem que vem sendo desenvolvida em 30 escolas da rede pública estadual de São Paulo em parceria com a Secretaria da Educação de São Paulo e a Universidade de São Paulo (Nunes, 2002a) no sentido de promover o protagonismo juvenil e a aprendizagem de física no ensino médio.

Dados que comprovam a eficácia dessa abordagem v êm sendo coletados há mais de três anos. Para exemplificar com algum d etalhe escolhemos uma classe em e um

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tópico em particular para descrever como se dá o processo de ensino e aprendizagem e como é a colaboração entre as instituições envolvidas.

## TRABALHO POR PROJETOS, CONHECIMENTO E PAPEL DOS ALUNOS

O ensino e aprendizagem em trabalhos com projetos têm dificuldades próprias tais como conseguir uma colaboração efetiva entre os participantes, a consecução do projeto em tempos determinados pela escola e não pelo interesse dos alunos e os processos de avaliação condizentes com a proposta de trabalho. Além disso, não é fácil conseguir projetos que permitam a aplicação da física num nível adequado a alunos de ensino médio, mais profundo que os trabalhos de ciências, ao mesmo tempo sem complicações possíveis em trabalhos universitários. Conseguir projetos que envolvam a f ísica e ainda motivem os alunos, é ainda mais desafiador.

Uma das possibilidades que vêm sendo explorada com sucesso é o uso da tecnologia no estabelecimento de um processo colaborativo onde alunos de ensino médio são criadores de situações-problema que envolvem os assuntos curriculares designados pelos seus professores (Nunes,2002b). Os alunos trabalham em grupo, em geral de cinco, e transformam suas situações-problema em roteiros para a produção de simulações. Essas situações-problema em geral envolvem situações do cotidiano e os alunos as descrevem como cenas animadas. Eles descrevem como a física entra na situação e planejam certa interatividade de maneira a apresentar-se um problema interessante para um usuário. Os roteiros são enviados à Universidade e lá são avaliados por alunos dos cursos de licenciatura, e desenvolvidos por alunos de design e programação que, ao mesmo tempo que realizam suas atividades de estágio supervisionadas, produzem e publicam o que foi encomendado. Esse processo colaborativo entre escolas e universidade muda totalmente as relações entre 'produtores e consumidores de conhecimento'.

Os alunos de ensino médio criam as situações-problema e desenvolvem os roteiros seguindo um planejamento pré-determinado e contam com alguns instrumentos que ajudam na avaliação de sua participação no processo e aprendizagem.

## O DIA A DIA NAS SALAS DE AULA E O ESPAÇO PARA O PROTAGONISMO

No processo de elaboração de roteiros de encomendas de simulações por alunos do Ensino Médio observaram-se transformações no processo ensino aprendizagem nos seguintes aspectos: no ambiente de sala de aula, na relação professor-aluno, na postura do aluno no processo de criação e na aprendizagem de física. Estes aspectos foram observados durante o processo de criação dos roteiros na sala de aula e na análise destes roteiros.

Em uma turma de terceiro ano, com 45 alunos que formaram 9 grupos, foi aplicado o projeto, onde estes deveriam produzir roteiros de simulações sobre o conteúdo de eletrodinâmica. Quanto ao aspecto 'contextualização da física e aprendizagem significativa dos conceitos físicos' observamos que todos os grupos propuseram situações-problema envolvendo os conceitos básicos de eletrodinâmica em fatos ou acontecimentos do cotidiano, ou por vivenciarem estas situações, ou por saberem que estes fatos ou acontecimentos ocorrem no mundo, aproveitando as suas concepções espontâneas. Esta contextualização significativa dos conceitos físicos foi observada nos seguintes roteiros:

Roteiro A: utilizaram os conceitos de corrente elétrica, resistência elétrica e 1 Lei a de Ohm para analisar a aplicação do desfibrilador no processo de ressuscitação cardiovascular e suas conseqüências no corpo humano;

Roteiro B: analisaram o processo de condução de corrente elétrica nos neurônios e como uma disfunção nestas células pode provocar a epilepsia;

Roteiro C, D e E: com os conceitos de corrente elétrica, potência, resistência e energia elétrica analisaram como poderiam economizar energia elétrica se diminuíssem o tempo de utilização de alguns equipamentos elétricos;

Roteiro F e G: analisaram como deveriam ser utilizados corretamente os disjuntores numa instalação elétrica residencial;

Roteiro H: em uma situação de apagão, estudaram um meio alternativo para obtenção de luz.

Roteiro I: analisaram o tempo de utilização de um microondas para produzir um aquecimento correto de um determinado alimento, ou seja, como a energia elétrica é transformada em energia térmica.

Para todas as situações-problema escolhidas foram formuladas hipóteses que levaram: a pesquisas de campo para obtenção de informações sobre grandezas características de equipamentos elétricos como tensão, potência, corrente; pesquisas em livros, Internet e manuais de funcionamento e aplicação destes equipamentos; entrevistas com especialistas da área, como eletricistas comerciantes de materiais elétricos, enfermeiros e médicos (no caso dos roteiros que envolveram a utilização do desfibrilador e o estudo da epilepsia); a uma organização e análise dos dados para sistematização do problema físico cuja solução envolveu cálculos que utilizaram os conceitos e leis da eletrodinâmica. Estas atividades relacionadas à observação, formulação de hipóteses, organização e sistematização de dados, análise e busca de solução, desenvolvem as habilidades cognitivas dos alunos. Toda esta sistematização integra o roteiro podendo ser analisada e avaliada pelo professor. Um outro aspecto importante a destacar é a interdisciplinaridade ocorrida entre a física e a biologia, de forma espontânea em dois roteiros, com situações-problema envolvendo o estudo da ressuscitação cardiorespiratória através do uso da corrente elétrica e no estudo da epilepsia, onde a atividade elétrica regular e organizada do encéfalo sofre uma brusca perturbação.

Quanto às transformações do ambiente de sala de aula, da postura dos alunos e da relação professor-aluno, observamos vários aspectos como: alunos que numa aula tradicional, praticamente não participavam, posicionando-se de forma passiva no processo de aprendizagem; quando se reuniam em grupos, para discutir e elaborar os roteiros, posicionavam-se de forma ativa, participando e colaborando nas decisões do processo de criação; alunos que apresentavam dificuldades na aprendizagem de conceitos, ao discutirem com outros colegas do grupo, que tinham um domínio maior destes conceitos, mostraram conseguir eliminar tais dificuldades; os alunos passaram a ver o professor como um orientador de trabalho e não como um agente divulgador de conhecimentos; os alunos valorizaram o trabalho de elaboração dos roteiros por saberem que estes seriam divulgados para além dos muros da escola, trabalhos estes que seriam avaliados por outros professores de física da USP e que possivelmente seriam divulgados na internet . Estas transformações foram detectadas: nas atas de reunião que cada grupo deveria preencher em todas as reuniões descrevendo a participação de cada aluno

mediante as hipóteses, decisões e discussões levantadas; nas avaliações por rubrica (auto-avaliação em que cada aluno avalia seu progresso nos processos: de aprendizagem dos conceitos físicos e criação do roteiro, mediante critérios pré-estabelecidos entre professor e alunos); em questionários elaborados pelo professor visando conhecer as opiniões, dúvidas, sugestões dos alunos para melhoria na aplicação do projeto e em testes de vestibulares sobre os conceitos de eletrodinâmica. As atas de reunião, as rubricas de avaliação e os questionários levam o aluno a uma auto-crítica sobre o seu posicionamento no processo de aprendizagem, já que ele deve ter um posicionamento ativo e responsável, e uma auto-análise sobre suas dificuldades e como elas podem ser superadas. Esta auto-crítica e auto-análise são pontos característicos de uma atividade metacognitiva.

## CONCLUSÃO

Mostramos aqui que a criação de um ambiente propício para aprender e ensinar passa pelo estabelecimento de relações duradouras envolvendo alunos e professores. Nesse processo é possível considerar dimensões tais como interesses pessoais, motivação, compartilhamento do conhecimento, acesso a informações, busca conjunta de novas informações, criação e aplicação do conhecimento, contato com o mundo exterior, e resgate de auto-estima. O tipo de trabalho apresentado aqui valoriza o aluno como protagonista num sentido amplo, onde, numa escala interna dos grupo de trabalho acontece o protagonismo didático-pedagógico e, através do compartilhamento de idéias entre os grupos e com o contato com a universidade, aparece também o protagonismo social e cultural. Essa abordagem permite uma visão não-fragmentada do conhecimento, respeita os ritmos e interesses pessoais e só é possível porque faz uso da tecnologia, em particular de redes colaborativas, para a criação, publicação e acesso ao conhecimento.

## REFERÊNCIAS

FANFANI, Emilio Tenti. (2000) Culturas jovens e cultura escolar. In: SEMINÁRIO 'ESCOLA JOVEM: UM NOVO OLHAR SOBRE O ENSINO MÉDIO', 2000, Brasília. ANAIS ELETRÔNICO. Brasíli:MEC, 2000. Disponível em: http://www.mec.gov.br/semtec/ensmed/artigosensaios.shtm. Acesso em 12 set 2004-09-12

MITRULIS, Eleny.(2002) Ensaios de inovação no ensino médio. Cadenos de Pesquisa, São Paulo, n.116, p. 217-244, jul. 2002.

NUNES, C. A. A. (2002). Collaborative Content Creation by Cross-Level Students. Apresentado no 2th International Conference on Open Collaborative Design for Sustainable Innovation: creativity, control and culture for sustainable change. Bangalore, India, 1-2 December 2002. Disponível: http://thinkingcycle.media.mit.edu/thinkcycle/main/development\_by\_design\_2002 /publication\_collaborative\_content\_creation\_by\_cross\_level\_students/

NUNES, C. A. A. & GAIBLE, E. (2002) Development of multimedia materials, i n A DRAXLER & W. HADDAD (Eds.) Technologies for Education: potential, pre-requisites, constraints and prospects (UNESCO and Academy for Educational Development). Available at http://www.aed.org/publications/TechEdInfo.html