ESTUDO DE CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS NO ENSINO MÉDIO

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## ESTUDO DE CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS NO ENSINO MÉDIO

Frederico Antonio Genezini (fredzini@curiango.ipen.br), Carlos Augusto Pires (buuumm@ig.com.br), Eliezer Antonio da Silva, Alexandre Pedroso do Prado, Adriano de Oliveira Costa

Universidade de Santo Amaro - UNISA

## RESUMO

- O presente estudo tem por objetivo estudar concepções alternativas em áreas da física estudadas no ensino médio, no intuito de fornecer subsídios ao professor para a aplicação de ferramentas pedagógicas. Neste estudo, foi elaborado um questionário com sete questões envolvendo concepções alternativas: três de mecânica, duas termologia, uma de eletrodinâmica e uma de ondas. Visando minimizar a influência do professor e do planejamento de ensino na pesquisa, o questionário foi aplicado a alunos do terceiro ano d o ensino médio, em três colégios da rede pública e três colégios da rede privada, e os resultados foram analisados através dos valores médios. Foram formuladas questões de múltipla escolha com cinco alternativas cada, sendo apenas uma correta. As outras alternativas foram relacionadas às concepções alternativas. Foi possível perceber através do questionário quais as concepções alternativas mais difíceis de serem corrigidas. Foi observado, através de valores médios, que a qualidade de ensino na rede privada é superior à qualidade do ensino na rede pública. Também foi possível, analisando valores médios junto com os desvios padrão dos dados, correlacionar a correção de concepções alternativas com o tempo dedicado ao estudo da disciplina.

## INTRODUÇÃO

- O objetivo deste trabalho foi o estudo de concepções alternativas nas áreas de mecânica, termologia, ondas e eletrodinâmica, com a finalidade de fornecer aos professores de física do ensino médio, subsídios para aplicação de ferramentas didáticas, tanto na rede pública como na rede particular.

Concepções alternativas são idéias e modelos criados pelo estudante para explicar fenômenos presentes no seu dia a dia [1]. Essas idéias, que diferem das teorias e conceitos, começam a ser desenvolvidas desde a infância e são b aseadas em observações diárias. Elas existem para os mais diversos fenômenos e são um grande obstáculo no aprendizado dos estudantes, pois são difíceis de serem mudadas.

## METODOLOGIA

Foram formuladas sete questões objetivas, três sobre mecânica, que envolvem a relação entre força e movimento, duas sobre termologia, que envolvem o estudo de fluxo de calor, uma sobre teoria das ondas, sobre a influência do meio na velocidade de propagação dela, e uma sobre eletrodinâmica, que trata da relação entre intensidade do choque elétrico e a diferença de potencial. As questões foram formuladas com cinco alternativas cada, sendo apenas uma correta. As outras alternativas foram relacionadas às concepções alternativas. O questionário é apresentado abaixo:

## 1) Um corpo está em movimento no vácuo com velocidade constante. Isso significa que:

- a) Existe uma força atuando no corpo para que ele permaneça em movimento.
- b) Existe uma força constante atuando no corpo para que ele permaneça em movimento.
- c) Existe uma força constante de mesma direção e sentido atuando no corpo para que ele permaneça em movimento.
- d) Não existe força alguma atuando no corpo.
- e) Nada pode-se afirmar, pois não foi dada a massa nem a aceleração do corpo, sendo a força F=ma.

## 2) Quando vamos pegar em um martelo percebemos que a cabeça do martelo feita de ferro geralmente está fria e o cabo feito de madeira não, isto se explica por que:

- a) Faz parte da natureza do ferro ser mais frio assim como faz parte da natureza da madeira ser mais quente.
- b) O ferro é um bom condutor de calor e a madeira não, é o ferro que absorve melhor o calor de nossa mão dando a sensação de estar mais frio e a madeira por não absorver bem o calor de nossa mão nos dá a sensação de estar quente.
- c) No martelo, ferro e madeira estão um em contato com outro, a madeira absorve boa parte do calor do ferro , pois é uma característica da madeira absorver mais calor que o ferro, isto também explica o por que da madeira entra em combustão (pega fogo) mais rápido do que o ferro.
- d) O ferro é um bom condutor de calor e cede todo o calor para o ar por isso sempre está a uma temperatura menor que o do cabo que não doa tanto calor como a cabeça do martelo que é feita de ferro.
- e) Nada se pode afirmar pois não foi dada a temperatura do cabo e nem da cabeça do martelo, não podemos concluir nada se baseando em sensações.

## 3) Em qual situação uma pessoa sofre um choque de maior intensidade?

- a) Com uma tensão de 12 volts.
- b) Com uma tensão de 110 volts.
- c) Com uma tensão de 127 volts.
- d) Com uma tensão de 220 volts.
- e) Nada se pode afirmar pois este fato depende também da intensidade da corrente.

## 4) Em qual meio o som se propaga com maior facilidade?

- a) Em um meio sólido como o trilho do trem.
- b) No ar.
- c) Na água de uma piscina elíptica.
- d) No vácuo.
- e) Nada podemos afirma por não saber a intensidade do som.

## 5) Nos dias frios usamos sempre roupas de tecidos grossos, geralmente lã, couro, etc., para nos proteger do frio. Isto porque:

- a) Porque estas roupas produzem mais calor, aquecendo assim o nosso corpo.
- b) Porque quanto maior a espessura do material, maior o atrito com o corpo, o que faz a sensação térmica aumentar.
- c) Porque quanto mais grosso for o tecido maior é a espessura para o fluxo de calor atravessar, isolando assim o corpo do ambiente.
- d) Tudo isto é apenas uma questão de estética, não tendo nenhuma relação física.
- e) Nada podemos afirmar, pois o fator acima mencionado nada influencia.

## 6) Ao empurrarmos uma caixa pelo chão, podemos afirmar que:

- a) Existe apenas uma força agindo no sentido do movimento.

- b) Existe uma força agindo no sentido do movimento e outra no sentido contrário ao movimento.
- c) Existem mais de duas forças agindo no corpo.
- d) Só existe força agindo no movimento, quando ele é acelerado.
- e) Nada podemos afirmar por falta de dados.

## 7) Se soltarmos simultaneamente uma bola de chumbo e outra de borracha, ambas do mesmo tamanho e a mesma altura, qual chega primeiro ao solo?

- a) A bola de chumbo, por ser mais pesada.
- b) A bola de borracha, por ser menos pesada.
- c) A bola de chumbo, por ser mais dura.
- d) Ambas chegam juntas, pois a massa não influencia.
- e) Nada podemos afirmar por não saber a massa de cada bola.

O questionário foi aplicado em três colégios da rede pública e três colégios rede particular do estado de São Paulo. Na tentativa de minimizar a influência do professor e do planejamento de ensino na pesquisa, os resultados foram analisados através dos valores médios, conforme mostra a tabela 1.

Tabela 1. Resultado da pesquisa

* indica a resposta correta

## RESULTADOS E CONCLUSÕES

Antes da análise de cada pergunta individualmente, algumas observações gerais serão feitas. É possível notar que os alunos da rede particular selecionaram as alternativas corretas na grande

maioria das perguntas, o que não ocorreu em nenhuma das perguntas na rede pública. Uma diferença, que pode ser observada utilizando critérios objetivos, entre o ensino de física nos colégios da rede pública e da rede particular pesquisados é a carga horária dedicada a esta disciplina. Na da rede particular, tal carga horária é mais que o dobro da carga da rede pública, indicando que a mudança de concepções alternativas é correlacionada ao tempo de estudo dedicado à disciplina. É possível que possa ser observada a influência da carga horária, analisando o desvio padrão associado aos dados. Nota-se que a variabilidade associada às respostas é pequena na rede pública, onde todos os colégios pesquisados tem baixa carga horária. Na rede particular, a variabilidade associada às respostas é alta, e a carga horária varia entre os colégios pesquisados. A seguir, será feita a análise de cada questão.

A questão 1) é referente à uma concepção alternativa que aparece com grande freqüência e intensidade entre os alunos: associar a presença de movimento com força. Percebe-se que nesta questão, a porcentagem de acertos na rede pública foi muito baixa e na rede particular apesar da maior porcentagem ser a da alternativa correta, entre todas as perguntas esta foi a com menor porcentagem de acertos. Devido à intensidade desta concepção alternativa, mais tempo deve ser investido no intuito de corrigi-la. As questões 2) e 5) exploram a concepção alternativa associada à transmissão de calor. É possível perceber que o resultado foi bom na rede particular e na rede pública foram duas das perguntas com maiores índices de acerto, indicando que são concepções alternativas podem ser corrigidas com menor dificuldade. A questão 3), que envolveu a concepção alternativa associada à relação entre o choque e a diferença de potencial, foi o pior resultado da rede particular - a única questão em que a m aior porcentagem não foi a da resposta correta - e foi o melhor resultado da rede pública, sendo a questão com maior porcentagem de acertos. Uma interpretação possível para este resultado é a proximidade de tempo entre o estudo de eletrodinâmica e a aplicação do questionário nas escolas da rede pública, levando a crer que o estudo da eletrodinâmica é suficiente para corrigir tal concepção. A questão 4) envolve a concepção alternativa que relaciona a velocidade de propagação do som com a densidade do meio. Nesta pergunta a rede pública apresentou seu pior desempenho, e a rede particular teve desempenho razoável. É possível que o pouco tempo dedicado ao estudo da física ondulatória seja a explicação para estes resultados, e portanto torna difícil a avaliação d a intensidade desta concepção alternativa. A questão 6) é mais uma das questões que relacionam força e movimento, porém particularmente nesta pergunta, os conceitos envolvidos são essencialmente teóricos. Nos resultados obtidos na rede pública observa-se que não há concentração considerável em uma única resposta. Nos colégios da rede particular, observa-se que a maioria dos alunos têm conhecimento sobre a existência das forças peso e normal, porém o número de alunos que não as considerou foi relevante, indicando uma certa dificuldade em corrigir esta concepção alternativa. A questão 7) envolve a concepção alternativa que relaciona a massa dos corpos com a aceleração. Os resultados mostram que grande parte dos alunos escolheram a alternativa correta, porém a alternativa onde a relação entre a massa e a aceleração está mais explícita, teve considerável porcentagem de escolha. Apesar de ser uma concepção alternativa bastante presente, a situação envolvida na questão é um exemplo clássico utilizado com freqüência pelos professores e livros didáticos, sendo uma possível interpretação para o número de acertos, que foi alto quando comparado com as questões anteriores.

Os resultados obtidos nesta pesquisa, mostram que existem concepções alternativas mais difíceis de serem corrigidas e que a carga horária dedicada a uma disciplina tem influência direta nesta tarefa. Esta última observação indica que a melhor forma de corrigir concepções alternativas é a que exige mais tempo, onde são utilizadas as idéias prévias dos alunos.

- [1] Pietrocola,M., Ensino de Física- conteúdo, metodologia e epistemologia numa concepção inovadora , Ed. da Ufsc, Florianópolis, 2001