MUDANÇA CONCEITUAL E A PRÁTICA DOCENTE NO ENSINO DE ÓPTICA GEOMÉTRICA

## MUDANÇA CONCEITUAL E A PRÁTICA DOCENTE NO ENSINO DE ÓPTICA GEOMÉTRICA

- *Neiva Godoi [neivagodoi(Dyahoo.com.br]

"ria Miiller Guerrini [iria(dedcce.sc.usp.br]

- £ Aguida C. de Méo Barreiro [jcbarreiro(Quol.com.br]

“Yvonne P. Mascarenhas [icasc(Dsc.usp.br]

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EESOR

—

SC

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CDCC

—

USP

—

SC

“IFSC — USP

“FSC —USP, IEASC — USP

## RESUMO

O trabalho apresenta a experiência de uma professora participante de um projeto de parceria entre a USP/São Carlos e uma escola pública, no ensino médio, para ensinar óptica geométrica utilizando uma metodologia que provoque, nos alunos, mudanças conceituais no processo ensino/aprendizagem, levando-os a entender os fenômenos ópticos do cotidiano. Inicialmente foi realizado um questionário para o levantamento das pré-concepções e analisadas as respostas dos alunos. Foram realizados experimentos simples com o propósito de promover mudanças conceituais. A pesquisa realizada pela professora de física da escola pública parceira, e o seu relato, mostraram terem ocorrido mudanças conceituais nos alunos, em um ambiente de aprendizagem que foi motivador para eles. O manejo da sala de aula pela professora, decorrente da sua experiência, permitiu adaptar o que é interessante para suas aulas do modelo de mudança conceitual, além de desencadear reflexões sobre a sua própria prática, processo este que pode possibilitar re-elaboração das suas ações pedagógicas e aquisição da postura de pesquisador. Este trabalho faz parte do projeto "Desenvolvimento e Avaliação de uma Pedagogia Universitária Participativa no Ensino Médio: Atividades com Ênfase em Matemática e Ciências", uma parceria com professores da Escola Estadual Sebastião de Oliveira Rocha e dos Institutos de Física, Química, Matemática, Computação, Estudos Avançados e do Centro de Divulgação Científica e Cultural, da Universidade de São Paulo, de São Carlos. A coordenação deste projeto é da professora Yvonne P. Mascarenhas, uma das autoras deste trabalho.

## INTRODUÇÃO

Uma das propostas do projeto citado acima, é que o professor da escola pública parceira possa se tornar um pesquisador da sua própria prática, utilizando novas metodologias, orientando os alunos na construção de conhecimentos científicos, relacionados com o seu cotidiano..

A professora da escola parceira faz um relato da trajetória da sua carreira na prática docente. Um dos objetivos ao participar desta experiência foi vivenciar como se pode ensinar física para alunos do ensino médio da escola pública, procurando evidenciar as dificuldades para ensinar atualmente, diante de tantas mudanças que ocorrem tão rapidamente. O aluno tem chegado ao ensino médio sem base em matemática, apático e o professor percebe que a aprendizagem utilizando a memorização não é suficiente para motivá-lo e que há necessidade de adotar novas estratégias para despertar seu interesse.

O estudo da óptica propicia um ambiente de aprendizagem em que é possível ser realizado o levantamento das pré-concepções dos alunos e através de experimentos relacionados ao cotidiano do aluno (máquina fotográfica, lentes, farol, espelhos e outros), este possa adquirir conhecimentos científicos. Uma parte do material de ótica utilizado nos experimentos e algumas orientações foram fornecidas pelo professor Tomaz Catunda do IFSC - USP.

## QUADRO TEÓRICO DE REFERÊNCIA

O professor, no início da sua carreira, geralmente tem crenças pessoais sobre o ensino, com imagens do bom professor, imagem de si mesmo como profissional e a memória de si próprio como aluno, e sem dúvida, tudo isso o acompanhará durante as suas práticas de ensino. Na fase de estabilização há uma sensação maior de facilidade no desenvolvimento das classes, domínio de um repertório básico de técnicas instrucionais, assim como de ser capaz de selecionar métodos e materiais apropriados em função dos interesses dos alunos, atuando de forma mais independente e com boa integração com os colegas (MARCELO, 1998).

Os professores utilizam, geralmente, conhecimentos pessoais e um saber fazer personalizado, trabalhando com os programas e livros didáticos, baseados em saberes escolares relativos às matérias ensinadas, confiando na própria formação inicial. No entanto, a formação inicial apresenta problemas já apontados na literatura educacional e, além disso, o professor se depara com a diversidade de alunos, classes numerosas, avaliações pontuais, exercícios individuais e com as políticas públicas que não têm recursos suficientes para atualização dos professores.

Neste contexto, o professor passa a realizar uma prática docente pessoal e reflete sobre a mesma, não raro buscando metodologias para que os alunos utilizem o raciocínio, na tentativa de que construam seus saberes.

Villani e Pacca (1997) consideram que o papel principal do professor é o de monitorar as atividades de ensino para auxiliar o desenvolvimento cognitivo dos seus alunos, fazendo com que cada um construa seu conhecimento científico pessoal. A competência dialógica do professor seria a capacidade de estabelecer e conduzir as relações inter-pessoais, em sala de aula, de tal forma que o aluno adquirisse uma posição autônoma frente ao saber científico.Para o aluno construir seu conhecimento científico, a par da competência dialógica, o professor pode desenvolver atividades objetivando provocar mudanças conceituais.

Como avaliar este processo é uma questão que se coloca. Luckesi (2002) para avaliar este processo de aprendizagem propõe uma avaliação inicial para levantar as pré-concepções dos alunos e outra avaliação após o processo de ensino para verificar se os alunos mudaram as suas préconcepções ou permaneceram com as mesmas.

Pode-se utilizar a avaliação como uma ação preventiva, com diagnósticos constantes e atualizados e com estratégias que busquem o crescimento e a evolução positiva dos alunos (ANDRE, 2001).

## METODOLOGIA/ATIVIDADES DESENVOLVIDAS

Para o ensino de conceitos físicos, a metodologia proposta, supõe um planejamento de estratégias de ensino detalhadas, delineamento das proposições de abordagens, tais como: aprendizagem por projeto, relações com o cotidiano, roteiros com atividades como subsídio para o trabalho do professor, construção de material pelos alunos para os experimentos, e avaliação antes e depois das atividades desenvolvidas.

Este trabalho foi desenvolvido em duas turmas de ensino médio:

Turma A -constituída de quarenta alunos da segunda série do período diumo (manhã) do ensino médio da Escola Estadual Sebastião de Oliveira Rocha. Esta escola é central e recebe alunos também de outros vários bairros. É a escola parceira do projeto interação Universidade/Escola Pública. Estes alunos possuem idade condizente com a série que cursam e têm duas aulas adicionais na área de ciências, no período da tarde, devido à participação da escola no projeto.

Turma B - constituída de trinta e dois alunos do período noturno da terceira série do ensino médio da Escola Estadual Maria Ramos, que está situada na periferia. Os alunos apresentam idade superior com relação à série que frequentam, são trabalhadores com maiores experiências de vida.

## Avaliação antes dos experimentos

Foi realizada a avaliação das respostas das questões abaixo e o resultado mostra as préconcepções que os alunos apresentam antes dos experimentos.

- 1) As figuras abaixo representam uma fonte de luz S (sol), um objeto 4 (árvore) e um observador O (menino). Qual das alternativas abaixo melhor representa o modo pelo qual podemos enxergar um objeto?

| -Questão 1

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Figura 1 Gráfico comparativo das turmas A e B da questão 1, do anexo I A turma A, tem maior percentagem (35,0%-alternativa a) de alunos com concepção científica, enquanto na turma B menor porcentagem (15,6%).

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- 2) Imagine que você está perdido numa noite escura sem luar, a quilômetros de distância de qualquer estrada ou casa. De repente, você enxerga uma pequena lâmpada brilhando.
- a) Faça um desenho simples que mostre você e a lâmpada.
- b) Mostre onde há luz no desenho (onde está claro).
- c) Explique como é que você enxerga aquela pequena lâmpada.
- A turma A, 40% dos alunos acham que a luz se propaga em linha reta, e a turma B, apenas

9%.

- 3) Imagine você em um quarto completamente escuro, olhando um livro que está sobre a mesa no interior desse quarto. Você conseguiria ver esse livro? Explique: E se você estiver no corredor desse quarto escuro, e o corredor está iluminado, você verá o livro? Explique:

A maioria dos alunos das turmas A e B respondeu que não dá para enxergar. Alguns responderam que com um pouco de claridade no corredor pode se enxergar o livro e outros falaram que depende da posição do livro.

4) Você seria capaz de explicar porque existem rosas de cor vermelha, amarela, branca, etc. (explique fisicamente).OBS: não vale dizer que é por causa do pigmento e nem porque Deus quis.

A maioria dos alunos das turmas A e B achou que as cores são devido à absorção das cores ou devido à pigmentação. Apenas 12,5% dos alunos da turma A acharam que era devido à reflexão da cor.

## Avaliação após os experimentos

Após ter realizado os experimentos, foi realizada a avaliação abaixo para verificar se os alunos adquiriram as concepções científicas.

1-Uma aluna e seu professor discutem o que segue: ProfessorExplique como você vê seu livro de fisica.

AlunaSinais nervosos vão desde meus olhos até meu cérebro.

ProfessorSim, isto acontece entre os olhos e o cérebro.Mas existe uma certa distância entre o livro e seus olhos. O que acontece entre eles?

Com qual das alternativas seguintes você responderia a pergunta do professor?

a)Raios vão dos meus olhos até o livro de modo que assim posso vê-lo;

b)Não acontece nada, o livro está iluminado e isto basta para que eu posso vê-lo;

JA luz do ambiente refletida no livro chega aos meus olhos;

d)Os olhos emitem raios que retornam ao cérebro trazendo a informação da imagem.

O gráfico da fig. 7 mostra que a maioria das turmas A e B acertaram a resposta: alternativa c.

Figura 7 - Gráfico comparativo da questão 1 da avaliação final

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- 2) A figura abaixo mostra uma pequena lâmpada colocada em frente uma - janela que contém três quadros (1, 2 e 3) na parede oposta à janela. Qual (ais) quadro(s) é (são) iluminado(s) pela lâmpada?

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Figura 8 - Gráfico comparativo da questão 2 da avaliação final

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12e3

le?

2e3

- apenas 2

Alguns alunos ainda tiveram dúvidas conforme podemos ver no gráfico da fig. 8, pois a maioria ficou entre duas alternativas (a e d).

- 3)Uma bandeira brasileira foi iluminada com luz monocromática amarela. Em que cores ela será ?

Nesta questão 3, que se refere à visão das cores, a maioria respondeu corretamente.

4) Julgue (V ou E) os itens.

- a () Dá-se o nome de reflexão ao fenômeno pelo qual a luz, ao encontrar um objeto, retorna ao meio de origem.
- b () 4 imagem de um objeto real em um espelho plano é sempre virtual.
- c () Quando um objeto se afasta de uma distância d do espelho plano, a imagem se afasta d do objeto.
- d () Quando uma pessoa se aproxima de um espelho, o tamanho da sua imagem não se altera.
- e() Seo espelho plano sofre uma translação, a imagem de um determinado objeto permanece imóvel.

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Na questão 4 os alunos a maioria respondeu corretamente como mostra o gráfico da fig 9.

- 5) Um objeto está situado a 50 cm de um espelho plano. Se o espelho for afastado 1 m da posição original, em uma direção normal ao seu plano, que distância separará a antiga da nova imagem?
- a) 200 cm
- b) 150cm
- c) 100cm
- d) 50cm
- e) 300cm

Nesta questão (5), que se refere ao cálculo de distâncias entre imagens, 80% (oitenta por cento) dos turma A acertou, enquanto apenas 52% (cingienta e dois por cento) da turma B responderam corretamente.

6) O motorista de um carro olha no espelho retrovisor interno e vê o passageiro do banco traseiro. Se o passageiro olhar para o mesmo espelho verá o motorista. Esse fato se explica pelo:

- a) Principio da independência dos raios luminosos;
- b) Fenômeno de refração que ocorre na superficie do espelho.
- c) Fenômeno de absorção que ocorre na superficie do espelho.
- d) Principio da propagação retilínea dos raios luminosos.
- e) Principio da reversibilidade dos raios luminosos.

Na questão seis, que se refere ao princípio de reversibilidade da luz, 100% (cem por cento) dos alunos da turma A e 80% (oitenta por cento) da turma B, responderam corretamente.

## CONSIDERAÇÕES FINAIS

Esse trabalho teve o propósito de levar o aluno a expor suas pré-concepções e vivenciar os fenômenos, tendo em vista o que sua mente arquiva dos conhecimentos adquiridos no cotidiano de uma forma não-científica e são estes que permanecem, confundindo o aluno no momento em que os conteúdos são ensinados. Ao fazer o levantamento do repertório do aluno, vem ao consciente o que ele sabe, que são as suas pré-concepções. Após a sua conscientização fica mais produtivo para o professor trabalhá-las desfazendo as pré-concepções errôneas, levando-o às concepções científicas. Não realizando este trabalho, o aluno tende a utilizar o que o professor ensinou nas situações de avaliação e o que ele trazia de bagagem na sua vida diária.

Neste trabalho pode-se observar que os alunos participantes do projeto Universidade/EFESOR (turma A), tinham pré-concepções mais próximas das científicas do que os alunos da turma B não participantes do projeto. Após a realização das atividades, a maioria dos alunos de ambas as turmas, adquiriram conhecimentos científicos, o que demonstra que a prática docente diferenciada tende a culminar em resultados mais satisfatórios, além do aspecto do interesse do aluno na participação de aulas mais motivadoras do que as usuais onde a repetição e a memorização prevalecem.

Agradecimentos: à FAPESP, direção da EESOR, aos professores da USP - São Carlos e da EESOR participantes do projeto e em especial ao prof. Tomaz Catunda do IFSC - USP.

Apoio: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo -FAPESP

## REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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A desigualdade cotidiana diante do sistema de ensino: a ação pedagógica e a diferença. As novas pedagogias são elitistas. In: A pedagogia na escola das diferenças: fragmentos de uma sociologia do fracasso. Porto Alegre: Artmed, 2001.

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PERDIGÃO, ALR.V. Concepções pessoais de futuros professores sobre processos de aprendizagem e de ensino . In: REALI, A.M.N.R &amp; Mizukami, M.G.N (orgs). Formação de professores - práticas pedagógicas e escola. São Carlos: EduFSCar, INEP, COMPED, 2002.

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PACCA, J.LA &amp; VILLANI, A. La Competencia Dialogica de Profesor de Ciencias en Brasil. Enseiianza de las Ciencias, 18(1), 95-104, 2000