Utilizando analogias para ensinar Física: Uma experiência no Ensino Médio

## UTILIZANDO ANALOGIAS PARA ENSINAR FÍSICA: UMA EXPERIÊNCIA NO ENSINO MÉDIO

Cláudia Lange dos Santos [lange@mail.ufsm.br] a Eduardo A. Terrazzan [eduterrabr@yahoo.com.br] b

a Acadêmica do Curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal de Santa Maria b

- Prof. Adjunto do Centro de Educação e do Programa de Pós-Graduação em Educação da Universidade Federal de Santa Maria

## RESUMO

As analogias são usadas com freqüência tanto na vida cotidiana como no contexto escolar, pois muitas vezes facilitam o que inicialmente parece difícil de se entender ou de se explicar. Partindo do fato de que as analogias podem auxiliar a compreensão de conceitos/fenômenos trabalhados em sala de aula, nos propomos a estudar a efetividade do uso de Atividades Didáticas baseadas em Analogias, nas aulas de Física ministradas durante a realização do Estágio Curricular Pré-Profissional de um dos autores (CLS), vinculado ao Curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal de Santa Maria. Para isso, utilizamos as atividades pertencentes ao acervo do Núcleo de Educação em Ciências da UFSM, as quais foram devidamente adaptadas aos planejamentos didáticos. As análises foram feitas a partir da produção escrita dos alunos, bem como dos registros das aulas, feitos pela professora-estagiária. O estudo está sendo levado a efeito junto a uma turma de 3ª série do Ensino Médio de uma escola da rede estadual do Rio Grande do Sul, na cidade de Santa Maria. Neste trabalho, relatamos os resultados obtidos mediante a implementação em sala de aula de uma atividade didática sobre o tópico de Eletrostática, mas especificamente envolvendo o processo de eletrização por contato. Como este estudo está em andamento, e se prolongará até o final do ano letivo de 2004, temos ainda planejado a implementação de três outras atividades utilizando analogias para tratar dos assuntos: refração da luz, polarização da luz e funcionamento do olho humano .

## INTRODUÇÃO

As analogias são usadas com freqüência em toda nossa vida e constituem uma ferramenta poderosa no processo da construção do conhecimento. Em virtude disso, vários pesquisadores apontam as analogias como recursos didáticos importantes no ensino e na aprendizagem de assuntos científicos. Acredita-se que o uso de atividades didáticas baseadas em analogia auxiliam os alunos na compreensão de conceitos/fenômenos que lhes são desconhecidos desde que o análogo seja o mais familiar possível. Os elementos básicos que estruturam atividade com analogia são: o conceito análogo (conhecimento mais familiar), o conceito alvo (conhecimento menos familiar) e as relações analógicas (conjunto de relações que se estabelecem para comparar características semelhantes e não semelhantes do análogo e do alvo).

Tendo em vista o quanto pode ser útil a aplicação destas atividades em sala de aula, o objetivo deste trabalho é estudar em aulas de Física do Ensino Médio a efetividade do uso de analogias como recurso didático na compreensão de alguns conceitos/fenômenos.

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Para a realização deste estudo, utilizamos as atividades com analogias elaboradas pela equipe do projeto 'Estudo sobre o uso de atividades baseadas em analogias no Ensino de Física', desenvolvido no NEC/UFSM. Estas atividades são estruturadas segundo o modelo TWA (Teaching with Analogies) proposto por Glynn (1991). Este modelo surge de uma análise crítica e comparativa sobre a forma como as analogias são apresentadas em diversos livros didáticos. Harrison e Treagust (1994) fizeram uma pequena modificação deste modelo, procurando reduzir a possibilidade de formação de concepções alternativas pelos estudantes. A equipe do referido projeto justifica a escolha deste modelo, dentre os vários existentes na literatura da área de Ensino de Ciências, pelo fato de que o importante é a compreensão não apenas das relações analógicas pretendidas, como também dos limites de validade da analogia utilizada.

Segundo este modelo, para uma utilização adequada de analogias como recurso didático deve-se procurar seguir uma seqüência de seis passos, a saber:

- 1º Passo - Introdução da 'situação alvo' a ser ensinada.
- 2º Passo - Introdução da 'situação análoga' a ser utilizada.
- 3º Passo - Identificação das características relevantes do 'análogo' utilizado.
- 4º Passo - Estabelecimento das similaridades entre o 'análogo' e o 'alvo'.
- 5º Passo - Identificação dos limites de validade da analogia utilizada.
- 6º Passo - Esboço de uma síntese conclusiva sobre a 'situação alvo'.

Utilizamos para nossas ações didáticas as Atividades Didáticas baseadas em Analogias pertencentes ao acervo do Núcleo de Educação em Ciências (NEC) da UFSM. Essas atividades estão estruturadas segundo o modelo TWA e seguem um padrão como base e sugestão para os professores que pretendam utilizá-las em aulas. Assim, este planejamento padrão prevê nos passos 1 e 2 um pequeno texto de referência para utilização do professor. No 3º passo, são identificadas as características relevantes do análogo utilizado. No 4º passo, há um mapeamento das principais relações analógicas pretendidas; outras poderão surgir, no entanto, a sugestão é de que pelo menos aquelas previstas e indicadas no plano sejam discutidas em sala de aula. No 5º passo do modelo adotado, são apontados os limites de validade da analogia utilizada. Por fim, no 6° passo, os alunos devem fazer uma síntese conclusiva sobre a 'situação alvo'.

## DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO

As atividades selecionadas do acervo do NEC foram incorporadas no planejamento didáticopedagógico elaborado para ser desenvolvido nas aulas de Física ministradas durante a realização do Estágio Curricular Pré-Profissional de um dos autores (CLS), vinculado ao Curso de Licenciatura em Física da UFSM. Este estágio se desenvolve junto a uma turma de 3ª série do Ensino Médio, no turno da manhã da Escola Estadual de Ensino Médio Profa. Edna May Cardoso, na cidade de Santa Maria, Rio Grande do Sul. Esta turma é composta de 17 alunos e a idade média dos alunos varia de 17 a 20 anos.

Até o momento, foi aplicada uma atividade referente ao conteúdo de Eletricidade, mais especificamente Eletrostática. Nesta atividade é ensinado o processo de eletrização por contato utilizando uma analogia com o sistema de vasos comunicantes. Na aula de implementação da referida atividade, estavam presentes 14 alunos e de um modo geral todos realizaram a atividade proposta. Grande parte dos alunos teve dificuldade em estabelecer semelhanças e diferenças entre o análogo e o alvo e alguns inclusive manifestaram uma certa resistência em realizar certas etapas da tarefa.

Estão planejadas até o final do ano letivo de 2004 a aplicação de três outras atividades, as quais tratarão sobre a refração da luz , a polarização da luz e o funcionamento do olho humano . Na primeira, será ensinado o fenômeno da refração da luz a partir da mudança de velocidade de um carrinho quando passa de um tipo de terreno para outro; na segunda, a polarização da luz será ensinada a partir de uma comparação com a passagem de palitos por uma grelha; e na terceira e última atividade, será explicado o funcionamento do olho humano a partir da comparação com o funcionamento de uma máquina fotográfica.

Os instrumentos para avaliar a efetividade do uso do recurso analógico nas aulas de física ministradas são:

- -A análise das produções escritas pelos alunos, a qual servirá para verificar se a atividade facilitou ou não a compreensão do fenômeno, uma vez que será feita uma leitura de todos os passos que constituem a atividade;
- -Os registros das aulas, pois será através destes que se fará uma análise da postura do professor e dos alunos durante a aplicação da atividade didática de modo que se possa corrigir eventuais atitudes manifestadas tanto por parte do professor como por parte da turma em geral e com isso tentar melhorar a implementação das próximas atividades.

## RESULTADOS PRELIMINARES

Do desenvolvimento de uma atividade com analogia conseguimos perceber que:

- -A maioria dos alunos não conseguiu estabelecer semelhanças entre a situação análoga e a situação alvo sem a intervenção do professor;
- -Nenhum aluno conseguiu identificar o limite de validade da analogia;
- -Os alunos tiveram dificuldade em realizar os passos anteriores da atividade, porém todos escreveram uma síntese conclusiva satisfatória sobre a situação alvo.

## CONSIDERAÇÕES FINAIS

Como o estudo está em andamento e se estenderá até o final do ano letivo de 2004, apontamos algumas considerações sobre o trabalho realizado até o momento:

- -A analogia aplicada até então sobre o processo de eletrização por contato não trazia um análogo tão familiar ao cotidiano do aluno e talvez por isso a maioria da turma sentiu dificuldade em realizar a atividade;
- -Como a atividade requeria um certo grau de concentração, alguns alunos manifestaram resistência em realizar as tarefas propostas, inclusive deixando-as em branco.

- -Nas próximas atividades previstas em nosso planejamento, acredito que os resultados sejam mais satisfatórios uma vez que os análogos utilizados não são conteúdos já 'supostamente' vistos pelos alunos e sim situações práticas que fazem parte do seu dia-a-dia.

## REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

- [1] OLIVA, J. M., ARAGÓN, M. M., MATEO, J. y BONAT, M. (1999). 'Las analogías como recurso didáctico en la enseñanza de las ciencias'. In: Alambique , Barcelona, Editorial Graó. n.22, p.109-116.
- [2] OLIVA, J. M., ARAGÓN, M. M., MATEO, J. y BONAT, M. (1999). 'Una propuesta didáctica basada en le investigación para el uso de analogías en la enseñanza de las ciencias'. In: Enseñanza de las ciencias , v.19, n.3, p.453-470.
- [3] PEREIRA, D. C. (1989). 'Da problemática da representação aos modelos em ciência'. Revista Portuguesa de Educação , v.2, n.3, p. 75-96.
- [4] TERRAZZAN, Eduardo A.; SILVA, Leandro L.; AMORIM, Mary Angela L.; GIRALDI, Patrícia M. e PIMENTEL, Naida L. 'Atividades didáticas com uso de analogias em aulas de ciências'. In: Atas do 4º ENPEC Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, Bauru,SP/BRA, ABRAPEC. (CD-Rom)
- [5] TERRAZZAN, Eduardo. A.; SILVA, Leandro. L.; ROSA, Daniela C.; GIRALDI, Patrícia M.; PIMENTEL, Naida L.: (2002). 'Utilização do recurso analógico como ferramenta para o ensino de Ciências Naturais'. In: Atas do XI ENDIPE -Encontro Nacional de Didática e Prática de Ensino, Goiânia/BRA, UCG/UFG. (CD-Rom)
- [6] TERRAZZAN, Eduardo A.; SILVA, Leandro L.; Gazola, Carine D. (2003). Estudo sobre o uso de Atividades Didáticas baseadas em Analogias no Ensino de Física. Santa Maria,RS/BRA: Gabinete de Projetos/Núcleo de Educação em Ciências, Centro de Educação, Universidade Federal de Santa Maria. (Relatório de Projeto de Pesquisa).