INFLUÊNCIA DO TIPO DE ESCOLA DE ENSINO MÉDIO NA PRESENÇA DE CONCEITOS INTUITIVOS EM QUESTÕES DE FÍSICA DO VESTIBULAR DA UFMG

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## INFLUÊNCIA DO TIPO DE ESCOLA DE ENSINO MÉDIO NA PRESENÇA DE CONCEITOS INTUITIVOS EM QUESTÕES DE FÍSICA DO VESTIBULAR DA UFMG

Esdras Viggiano de Souza [esdras@ufmg.br] José Guilherme Moreira [jmoreira@fisica.ufmg.br]

Departamento de Física / Universidade Federal de Minas Gerais

## RESUMO

Foram escolhidas duas questões de múltipla escolha da prova de primeira etapa do vestibular da UFMG dos anos de 2000 e 2001 devido à clareza do enunciado e por serem questões que podem sinalizar a presença do conceito intuitivo de força no sentido do movimento. Foi realizada uma análise de dados estatísticos cedidos pela Comissão Permanente de Vestibular para as 2 questões escolhidas, relacionando o tipo de escola de Ensino Médio - Público Federal, Público Estadual, Público Municipal e Particular com o desempenho frente aos problemas apresentados. Os dados sinalizaram que existe a presença do conceito intuitivo de que é necessária uma força no sentido da velocidade ou da trajetória para que o movimento ocorra em todos os tipos de Ensino Médio. Foi detectada uma significativa diferença na escolha das alternativas de acordo com o tipo de Ensino Médio dos candidatos. Detectou-se que estudantes oriundos das redes estadual e municipal apresentaram maior dificuldade de compreensão do conceito formal que relaciona força com movimento e também de leitura e interpretação do enunciado apresentado, mesmo que esse fosse de fácil leitura e compreensão.

## INTRODUÇÃO

Muitas pesquisas foram desenvolvidas em torno dos conceitos intuitivos, que são os conceitos que os alunos trazem, quando chegam ao Ensino Médio, de suas experiências pessoais que não condizem com os conceitos formais. Muitas dessas pesquisas foram desenvolvidas no conteúdo de mecânica - trabalhos de Viennot (1979), Zylbersztajn (1983), Vilanni et al. (1985), Hestenes et al. (1992), Kalman et al. (2004) e outros podem facilmente ser encontrados. No Brasil, destaca-se o trabalho de Pacca (1983) que estudou a presença das concepções espontâneas em questões abertas da prova de Física do vestibular da FUVEST.

Recentemente discussões em torno do desempenho dos candidatos e da escola em que cursou o Ensino Médio e questões sociais, culturais e raciais estão constantemente em discussão no âmbito acadêmico e, sobretudo, no âmbito político. Dois estudos em particular motivaram a realização do presente trabalho. Um foi desenvolvido por Braga (2004) na UFMG e que relacionou o índice aprovação de candidatos com a escola de origem no vestibular de 2003 da instituição. O outro foi pesquisa divulgada pelo MEC sobre a influência de fatores sócio-econômicos no desempenho nas provas do SAEB.

No presente trabalho procuramos estabelecer relações sobre a influência do tipo de escola Público Federal, Público Estadual, Público Municipal e Particular - em que estudantes cursaram o Ensino Médio na presença de conceito intuitivos. Selecionamos questões do Vestibular da UFMG que abordam esses conceitos e através da atratividade das alternativas apresentadas, verificamos a presença mais efetiva ou não dos conceitos intuitivos e mesmo do acerto e facilidade de interpretação dos enunciados.

## METODOLOGIA E ANÁLISE DOS RESULTADOS

A Comissão Permanente do Vestibular da UFMG cedeu os arquivos das provas desde 1992. Os arquivos abrangem os dados sócio-econômicos, educacionais e a alternativa escolhida por cada um dos candidatos em cada uma das questões de múltipla escolha da primeira etapa, assim como a nota em cada uma das questões abertas da segunda etapa. Isso totaliza 19 provas de múltipla escolha - sendo duas provas, com 20 questões cada, nos concursos de 1992 a 1997 e uma prova, com 15 questões, nos demais anos - e 13 provas abertas. Em todos os concursos temos mais de quinze mil vestibulandos realizando as provas de múltipla escolha e mais de 2 mil, as abertas.

Basearemos nossa análise em questões de múltipla escolha selecionadas das provas de Física da primeira etapa que é realizada por todos os candidatos, independente do curso pretendido. Neste trabalho, apresentamos a análise de apenas 2 questões que trazem d e forma explícita a idéia de força no sentido do movimento. As questões selecionadas foram extraídas das provas de 2000 e 2001 cujo conteúdo avaliado é bem semelhante. As questões são claras e possuem alternativas para se verificar a presença do conceito i ntuitivo comumente presente nos alunos de que para que ocorra movimento é necessária uma força na mesma direção. Assim verifica-se a permanência desses conceitos ao término do Ensino Médio, os quais esperava-se que fossem modificados por conceitos formais consolidados. Uma análise mais completa, contemplando essas questões e outras, será realizada futuramente como continuação deste trabalho.

Optamos por relacionar os dados referentes ao tipo de escola - particular, pública federal, pública estadual ou pública municipal - em que o candidato cursou a maior parte do Ensino Médio. Abaixo são apresentadas as questões selecionadas e tabela com os dados. Outros fatores - como a influência do sexo, classe social, o curso pretendido, número de reprovações, local de moradia (interior ou capital), grau de escolaridade dos pais - poderão ser discutidos em trabalho posterior.

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Na questão de 2000 , percebemos que as opções A C , e D tiveram, no geral, praticamente o mesmo índice, em torno de 30%. A alternativa B , que remete aos candidatos a idéia de força ' centrífuga' , teve um índice relativamente baixo. A alternativa D pode indicar ou que esses candidatos tenham gravado que ' o corpo sai pela tangente ', ou que apresentam dificuldades em diferenciar trajetória e força e acabam colocando a força no sentido da velocidade. Um caso interessante é o da alternativa A para a qual podemos dar duas interpretações: ou o candidato confundiu o centro da trajetória com o centro do circuito, em vez do centro do semicírculo; ou o candidato fez a resultante entre a força centrípeta com a força que acredita estar no sentido da velocidade.

Tabela 1: Número de candidatos e percentual de atratividade das questões selecionadas

Os alunos das redes federal e particular tiveram um índice de acerto próximo e bem acima das redes municipal e estadual. Comparando a atratividade das duas alternativas incorretas com mais atratividade -A e D -, percebe-se que os candidatos das redes municipal e estadual foram mais atraídos pela alternativa D , que possuía apenas uma força na direção do movimento, assim foi desconsiderada a força centrípeta. Isto mostra uma dificuldade não só de saber que não é necessária uma força no sentido do movimento, mas também de saber que é necessário uma força dirigida para dentro do circuito para que ocorra o movimento curvilíneo. Já os candidatos das redes federal e particular foram menos atraídos por essa alternativa. Percebe-se ainda que os estudantes das redes pública municipal e estadual acreditam com maior freqüência em força do tipo centrífuga -alternativa B - que os das outras duas redes.

Na questão de 2001 , 79% dos estudantes escolheram uma das três opções A C , e D - que apresentam força no sentido do movimento. Já 95% indicaram a presença de uma força vertical para baixo, sendo uma incidência pouco considerável a única alternativa, a A , que não tinha essa força. Entretanto, a alternativa C , que diferia dessa apenas pela indicação de uma força vertical, teve cerca de 44% de atratividade. Os estudantes que marcaram a opção D apresentam a dificuldade de leitura e interpretação do enunciado, já que no mesmo estava explícita a existência de força de atrito, fato que foi desconsiderado em tal alternativa. Assim, os que marcaram essa alternativa têm maior dificuldade do que os que marcaram a alternativa C porque não foram capazes de trabalhar com dados explícitos presentes no enunciado.

Os candidatos vindos de escolas federais e particulares tiveram o melhor desempenho embora muito baixo, em torno de 25%. Os estudantes dessas escolas foram mais atraídos pela alternativa C , em torno de 50%. Já os estudantes das redes estadual e municipal tiveram muita dificuldade com essa questão - 16% de acerto - mas se dividiram entre as alternativas incorretas: 40% e 43% na alternativa C e, 37% e 35% na D , respectivamente. Isso parece sinalizar que os primeiros, além de terem um percentual maior de domínio do conceito formal, demonstraram uma maior habilidade de coleta de dados do enunciado.

## CONCLUSÃO

Como nas pesquisas citadas detectou-se que os candidatos possuem a idéia intuitiva de que, quando ocorre deslocamento, existe necessariamente uma força no sentido da velocidade instantânea ou da trajetória, fato que não condiz com o conceito formal. É importante salientar que os estudantes que se candidatam a uma vaga na universidade já passaram pelo Ensino Básico, onde deveriam ter modificado os conceitos de força e de velocidade que são de grande importância para o estudo da Física como um todo. A dificuldade da correta interpretação física evidencia que pouco significativa foi a influência para melhoria da deficiência no tópico estudado, já que em alguns casos o índice de acerto ficou abaixo de 25%. É importante destacar que, como citado anteriormente, existe vasto material publicado nas últimas 3 décadas sobre os conceitos intuitivos, trabalhos que indicam as principais idéias intuitivas, as dificuldades dos professores e estudantes e mesmo apontam alternativas plausíveis para a substituição de concepções espontâneas pelas formais. Porém os estudantes continuam até o momento apresentando as mesmas deficiências na compreensão de leis básicas que foram detectados no final da década de 1970.

Fica evidente ainda, que o tipo de Ensino Médio influencia diretamente as concepções dos candidatos que concorrem a uma vaga na universidade. Pode-se dividir em dois grupos básicos, o primeiro com os estudantes das escolas Federais - que geralmente passaram por rigoroso processo de seleção - e Particulares e o segundo com as Estaduais e Municipais. Os estudantes do primeiro grupo apresentam maior facilidade que o segundo na compreensão dos conteúdos, inclusive na interpretação dos enunciados dos problemas. Fica claro que no segundo grupo é mais forte a presença dos conceitos intuitivos, inclusive de conceitos como força 'centrífuga' que no geral são de pequena relevância, mas nesses tipos de escola são significativos.

## REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BRAGA, Mauro M. - Escolas do Ensino Médio e Chances de Aprovação no Vestibular UFMG 2003; World Wide Web: http://www.ufmg.br/online/arquivos/escolas.html. Acessado em 15/08/2004 (2004)

BRASIL, INEP - Participação dos pais ajuda no desempenho escolar da criança. World Wide Web: http://www.inep.gov.br/download/saeb/2004/saeb\_2003\_pais.doc. Acessado em: 28/07/2004.

HESTENES, D.; WELLS, M.; SWACKHAMER, G. - Force Concept Inventory; Phys. Teach . 30: 141 (1992)

KALMAN, C. S.; ROHAR, S.; WELLS, M. - Enhancing conceptual change using argumentative essays. Am. J. Phys. 72 (5) (2004)

PACCA, J.L.A. - Tese de doutoramento: Um perfil dos candidatos ao vestibular da FUVEST (O exame de física e a identificação das estruturas de raciocínio). USP - São Paulo (1983)

VIENNOT L., Eur. J. Sci. Eu. (1) p. 205 (1979)

VILANNI, A.; PACCA, J.L.A.; HOSOUME, Y. - Concepção Espontânea sobre Movimento, Rev. Ens. de Fís. 7( 1 ) pp. 37-45, 6 (1985)

ZYLBERSZTAJN, A. - Concepções Espontâneas em Física: Exemplos em Dinâmica e Implicações para o Ensino, Rev. Ens. Fís. , 5 (2) : 3-16, (1983)