Iluminando o Acampamento

## ILUMINANDO O ACAMPAMENTO

a Shirley Takeco Gobara [gobara@dfi.ufms.br] b Umbelina Giacometti Piubéli [umbelina@dfi.ufms.br]

- a Universidade Federal do Mato Grosso do Sul-UFMS
- b Universidade Federal do Mato Grosso do Sul-UFMS

Esse artigo apresenta os resultados de uma pesquisa que tem por foco a construção e análise de situações que propõem como estratégia de aprendizagem, para os conceitos em Física, a resolução de 'situação-problema'. Uma situação-problema é concebida como uma situação específica e contextual que propõe um problema na qual o conhecimento a ser apreendido será inicialmente usado como instrumento para a solução do problema proposto, antes de ser concebido como objeto de conhecimento em si. O problema deverá ser resolvido sem contar com a i ntervenção do professor como sujeito responsável pelo ensino desse conhecimento, pois a intenção de ensinar, neste caso, é mascarada, é implícita, de modo que o aluno aprende por adaptação ao meio didático , construído especificamente para este fim. De acordo a Teoria de Situações de Brousseau (1986, 1983) tal situação é denominada situação a -didática. Brousseau ainda afirma que, para que haja aprendizagem, o professor deve efetuar não uma comunicação de um conhecimento, mas propor uma situação permitindo a devolução de um bom problema ao aluno onde esse conhecimento é necessário à obtenção da solução. A situação que estamos apresentando trata fundamentalmente dos conceitos de diferença de potencial em circuitos simples e potência elétrica (nominal e efetiva) e propõe o seguinte problema: Como iluminar o acampamento com lâmpadas de 60W/110V numa rede de 220 V, sem que elas queimem? Essa situação foi testada com estudantes calouros do curso de Licenciatura em Física. Os resultados obtidos mostraram que a devolução proposta pela situação-problema ocorreu, isto é, os estudantes aceitaram o desafio proposto e resolveram o problema com os elementos do meio.

## INTRODUÇÃO

A física é uma disciplina cujo caráter experimental é indissociável do seu conteúdo quando associado aos fenômenos da natureza e suas formas de observações. Esse caráter é naturalmente considerado no campo da pesquisa, mas, a sua transposição para o campo da educação não é tarefa fácil. As pesquisas em ensino de ciências, por um lado, têm contribuído com inovações que influenciam os currículos de Física (Carvalho, 1996) e por outro lado têm apontado os obstáculos e as dificuldades que os alunos apresentam para a aprendizagem dos conceitos de Física, em particular conceitos relacionados a aprendizagem de circuitos elétricos (Osborne, 1981; Shipstone, 1984; Axt, et al., 1989; Shepardson e Moje, 1994). Essas pesquisas têm, também, apontado estratégias para superar esses obstáculos (Gravina e Buchweitz,1994; Bonfim e Gobara, 2003), entretanto, a transposição dos resultados das pesquisas para a sala de aula ainda se constitui em um problema. Estamos desenvolvendo um projeto de pesquisa que investiga o processo de aprendizagem de conceitos científicos e formas alternativas que contribuam para a superação desses obstáculos evidenciados pelas pesquisas, com proposições utilizáveis em sala de aula. Estamos apresentando uma proposta que faz parte desse projeto e que tem como objetivo construir e propor situações-problema para a serem desenvolvidas pelos alunos, e m sala de aula (Gobara, 2000), tendo

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como foco a contextualização do ensino e como quadro teórico a teoria de situações de Brousseau 1 (1983, 1986). E também, que possam subsidiar professores do ensino médio a desenvolverem atividades de caráter experimental em física com possibilidades de trabalhá-las interdisciplinariamente.

## A Teoria de Situações de Brousseau

A teoria de situações de Brousseau, nasceu inicialmente com um propósito muito ambicioso de determinar a melhor solução para ensinar matemática no ensino fundamental e evoluiu para uma proposta de uma teoria científica fundamentada sob uma hipótese relativa a construção do sentido de uma noção matemática pelo aluno.

'O sentido de uma noção não se pode dar ao aluno; ele deve construí-lo dentro de um conjunto de problemas onde ela funcione de uma maneira mais ou menos local...Uma noção apreendida é somente utilizável na medida em que ela é relacionada a outras, estas ligações constituindo sua significação, sua etiqueta, seu método de ativação. Mas ela é somente apreendida na medida que ela e utilizável e usada efetivamente, isto é somente se ela é uma solução de um problema.'(Brousseau, 1983)

Brousseau ainda afirma que, para que haja aprendizagem, o professor deve efetuar não uma comunicação de um conhecimento, mas propor uma situação permitindo a devolução de um bom problema ao aluno onde esse conhecimento é necessário à obtenção da solução. Quanto ao aluno, ele aprende por adaptação ao meio ( Perrin-Glorian, 1991) que é um fator de dificuldades e desequilíbrios, isto é, o aluno deve adequar seu conhecimento à situação problemática na qual ele se encontra. Para o aluno tudo se passa como um jogo, se a devolução se realiza, o aluno entra no jogo e se ele ganha este jogo, a aprendizagem se realiza.

## O aluno aprende por adaptação ao meio

Este meio deve se opor à ação do aluno, e se ele consegue resolver o problema então ele se apropria do saber em questão e ao mesmo tempo mostra ao professor a prova dessa apropriação.

A situação proposta para o aluno é uma situação específica de um saber que Brousseau considera que a intenção de ensinar é mascarada, implícita. O conhecimento visado é inteiramente justificado pela lógica interna da situação e pode ser construída sem a intervenção do professor. Uma tal situação é denominada situação a-didática . O que para Brousseau, se caracteriza pela vontade, dentro de uma proposta construtivista, de colocar o aluno em situação de produzir conhecimento.

Esta concepção de aprendizagem é oposta à concepção habitual onde o aluno aplica nas novas situações o conhecimento apresentado pelo professor que é também o responsável pela validação da situação.

Toda situação que é caracterizada pela existência de uma intenção de ensino de um saber por um professor a um aluno é considerada uma situação didática . Por trás dessa intenção é necessário que haja também mecanismos socialmente instituídos para que isto se realize.

Uma situação didática é um conjunto de relações estabelecidas explicitamente ou implicitamente entre um aluno (grupo de alunos), num determinado meio compreendido por instrumentos e objetos, e um sistema educativo(representado pelo

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professor) com a finalidade de possibilitar a este(s) aluno(s) um saber constituído ou em vias de constituição'(Brousseau,1986).

Nós nos interessamos pelas situações a-didáticas. Elas apresentam entre a devolução de um problema e a efetiva aprendizagem pelo aluno, três etapas caracterizadas por uma tipologia de situação que conduzem para a aprendizagem do conhecimento visado.

Situação de ação : o problema impõe ações, onde o conhecimento visado é um meio de controlar as ações do aluno. Essas ações são geralmente fundamentadas num modelo implícito que o aluno pode ou não explicitá-lo.

Situação de formulação : aplicação de modelos ou esquemas explícitos, e a manipulação de informações de uma forma mais elaborada com o uso de linguagens onde o conhecimento visado é um meio de comunicação e onde o saber tem uma função de justificação e de controle das ações.

Situação de validação : aplicação de mecanismos onde o conhecimento visado é um instrumento de provas e o saber há por função de estabelecer estas provas, de contestá-las ou de rejeitá-las.

Em seguida o professor fixa convencionalmente e institucionalmente o status do saber que era contextual e que vem a ser um saber oficial dentro do quadro cultural de referências. Esta é uma etapa denominada Institucionalização e que faz parte de uma situação didática.

## Situação-problema

Dentro da situação a-didática, tal como foi caracterizada anteriormente, uma situação-problema , é concebida como uma situação que propõe um problema onde 'o conhecimento será inicialmente engajado como um instrumento para resolver problemas antes de ser concebido como um objeto de conhecimento em si'(Brousseau, 1986). Dentro de uma perspectiva de adaptação, o saber deve ser considerado como um conjunto de instrumentos (ferramentas) para resolver problemas.

De acordo com Brousseau (1983), a concepção de situações problemas só terá sentido dentro de um programa de pesquisa visando conceber e elaborar, para cada conceito chave, situações fundamentais, acessíveis aos alunos e que os leve a construir uma concepção correta do conhecimento.Construir uma situação-problema não é uma tarefa fácil e implica em construir um meio que permita a ação do aluno e que lhe seja antagonista para que ele se engaje na busca da solução do problema proposto. Nesse sentido, essa pesquisa foi desenvolvida levando em consideração as seguintes hipóteses:

## Primeira hipótese de aprendizagem:

Existem nas explicações e no raciocínio dos alunos uma certa coerência interna que lhes dão um caráter preditivo, as vezes eficaz, mas não suficiente. Os conceitos físicos a serem apreendidos serão questionados pelo aluno se ele estiver implicado dentro de uma situação-problema, isto é, uma situação onde as suas idéias são colocadas em cheque e onde ele decide procurar a solução do problema.

## Segunda hipótese de aprendizagem:

A aprendizagem passa pela tomada de consciência, pelo aluno, em relação a um novo conhecimento em física através da construção do sentido que este conhecimento apresenta dentro de uma situação.

## DESENVOLVIMENTO E TESTAGEM DA SITUAÇÃO

A situação-problema, a qual intitulamos 'Iluminando o acampamento' faz parte de um programa de pesquisa que estamos desenvolvendo que propõe situações-problemas como estratégias para contextualizar o ensino de Ciências, em particular de Física. As situações que estão sendo construídas, em geral utilizam materiais de fácil aquisição e reprodução e utilizam como contexto social a região do Pantanal, seu eco-sistema e sua exploração turística. Essas situações estão sendo elaboradas considerando como enredo, as situações vivenciadas por turistas e/ou pescadores que durante suas estadias na região pantaneira do Mato Grosso do Sul se depararam com situações problemáticas das mais diversas e a situação-problema que esta sendo apresentado é uma delas. Do ponto de vista do processo ensino-aprendizagem, além dos conceitos de Física, essas situações podem ser trabalhadas interdisciplinariamente como, por exemplo, para discutir noções de cartografia, questões sobre a legislação ambiental para a pesca, questões sobre o turismo ecológico regional, etc. Nesse trabalho, entretanto, não será tratado esse ponto de vista interdisciplinar.

A situação problemática colocada é a seguinte: Como iluminar o acampamento com lâmpadas de 60W/110V numa rede de 220 V, sem que elas queimem?

Os materiais, o roteiro e o próprio professor são os elementos do meio didático que os estudantes utilizam para resolver o problema proposto. O roteiro foi elaborado de tal forma que o aluno vai construindo a solução do problema dentro das etapas estabelecidas pela tipologia das situações: para a situação de ação, os estudantes realizaram e testaram vários circuitos simples com diferentes situações de associação de lâmpadas em série e paralelo e associação de pilhas; para a situação de formulação, os estudantes responderam questões relativas às associações de resistores e pilhas realizadas e no final eles realizaram uma situação que responde a questão fundamental colocada inicialmente, é o momento que eles validam a situação.

Essa situação-problema foi testada com 12 (doze) estudantes, calouros, do curso de Físicalicenciatura e 4(quatro) estudantes das demais séries que participaram de um mini-curso oferecido pelo Departamento de Física na XII Semana da Física promovida pelo departamento de Física em outubro de 2003. Essa atividade foi desenvolvida em grupo, 4 grupos com três estudantes calouros e um grupo com os estudantes veteranos que já haviam cursado as disciplinas básicas do curso.

## RESULTADOS E CONCLUSÃO

A atividade foi realizada com sucesso pelos estudantes tanto dos grupos de calouros quanto do grupo dos veteranos. A diferença que foi evidenciada entre os grupos foi somente no tempo gasto pelo grupo dos veteranos. Eles resolveram a situação proposta em menos tempo, certamente, por já dominarem os conceitos envolvidos na situação e, portanto, não apresentaram muitas dificuldades, para resolver a situação proposta. Quanto aos demais grupos, eles tiveram algumas dificuldades em reproduzir experimentalmente os circuitos a serem construídos mas ao final conseguiram superar as dificuldades e finalizaram a situação proposta respondendo corretamente a questão colocada, portanto validando a situação. Os resultados obtidos na testagem dessa situaçãoproblema mostraram que a devolução proposta pela situação-problema ocorreu e sugere que o meio didático construído para a ação do grupo de estudantes foi eficaz e que estão de acordo c om as nossas hipóteses. Entretanto, quando se trabalha em grupo existe sempre a possibilidade de algum elemento do grupo não participar efetivamente das etapas de desenvolvimento da resolução da situação (situações de ação, formulação e validação do problema) que são necessárias para ocorrer a aprendizagem dos conceitos envolvidos. Após estas etapas, as quais ocorreram como foi descrito no item anterior, o professor realizou a institucionalização com todos estudantes generalizando a situação para outros circuitos que apresentassem as mesmas condições e procurou trazer para a discussão final aqueles estudantes que não participaram da realização da situação.

## BIBLIOGRAFIA

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