Pensando uma metodologia para o Ensino de Física.

## PENSANDO UMA METODOLOGIA PARA O ENSINO DE FÍSICA.

Gerson Kniphoff da Cruz [gersonkc@uepg.br] Sílvio Luiz Rutz da Silva [rutz@uepg.br] Kelly Cristiane Iaroz

Universidade Estadual de Ponta Grossa, Departamento de Física, Av. Carlos Cavalcanti, 4748, Bloco L; Campus de Uvaranas, Ponta Grossa - PR.

## RESUMO

A cada ano vem crescendo o despreparo de nossos acadêmicos em relação aos conhecimentos nas diversas áreas da física. Não pretendemos afirmar que todos possuem este comportamento, mas a grande maioria são detentores de fórmulas cujos significados não são entendido. Pior que isto, é a falta de preocupação em saber para que elas servem e quais suas validades. Tendo sido verificada está constatação estamos pensando uma metodologia para o Ensino de Física que leve a uma modificação de atitude dos acadêmicos frente a este comportamento. Na nossa visão, essa nova forma de trabalhar deve apenas reativar a criatividade do aprendiz; criatividade entendida como uma habilidade de saber questionar. Assim sendo, neste trabalho é apresentado e discutido um método de observação para ser utilizado com a finalidade de inserir o aprendiz nessa nova metodologia. Esta metodologia foi aplicada em um curso de Introdução a Eletricidade em que os alunos eram professores do ensino médio. Como principais conclusões das atividades até o momento desenvolvidas, podemos ressaltar a mudança de atitude dos aprendizes frente aos conhecimentos a serem adquiridos e o ganho de dinâmica de desenvolvimento das atividades em sala de aula.

## Palavras chaves: ensino de física

## Introdução

Cada vez mais nos preocupam os resultados obtidos pelo nosso sistema de ensino de física. Preocupação que surge de uma constatação facilmente verificável nos cursos de graduação: os acadêmicos vêm apresentando características cada vez mais bem definidas. Talvez pudéssemos generalizar para os cursos de engenharia, em alguns dos quais já trabalhamos, mas preferimos restringir nossa análise aos acadêmicos dos cursos de Licenciatura e Bacharelado em Física. Para nós, são acadêmicos que possuem conhecimento através de fórmulas; não questionam sobre a validade destas fórmulas; e não apresentam interesse pelo aprendizado, pretendendo apenas obter rapidamente um diploma universitário. É de se duvidar dessas conclusões, mas elas são facilmente verificáveis pelos resultados das avaliações em sala de aula.

Pensando diferentemente temos embasado, nosso trabalho na premissa de que é suficiente ativar ou reativar a criatividade do aprendiz para que ele tenha desenvoltura no ensino de físi ca [1]. É importante ressaltar que criatividade é uma faculdade ou atributo de quem ou do que é criativo; capacidade de criar coisas novas; espírito inventivo; qualidade ou característica de quem ou do que é criativo; inventividade, inteligência ou talento, natos ou adquiridos, para criar, inventar, inovar, quer no campo artístico, quer no científico, esportivo etc. Claramente percebemos que criatividade é uma habilidade. Para a definição acima, entretanto, gostaríamos de incluir a seguinte interpretação. Criatividade é a habilidade de saber questionar. Isto é, nesta interpretação, uma pessoa criativa é aquela que pode gerar o maior número de perguntas em determinada situação. Na seqüência esta nova interpretação se justificará.

Nesta nova metodologia levamos em consideração a seguinte questão: É da metodologia científica que surgem todos os nossos conhecimentos científicos, então porque não usá-la para

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ativar ou reativar a criatividade do aprendiz? Recentemente, Arruda [2] propôs um modelo didático para o e nsino-aprendizagem de física. Não obstante, o autor elegeu como um dos princípios básicos de seu modelo à metodologia científica. Neste sentido, pretendemos expor um pouco das idéias aplicadas em nossas atividades.

## Fundamentação teórica

Estamos propondo uma metodologia que considera a metodologia científica como ponto de partida para ativar ou reativar a criatividade do estudante para o ensino de física. Mas, como funciona a construção de um modelo através da metodologia científica? Em primeiro lugar definimos um objeto de estudo. Em nosso caso, tomaremos como objeto de estudo um pote plástico sobre uma mesa e contendo um objeto no seu interior. Este pote plástico deverá sofre uma rotação de 180 graus em relação a um eixo que seja paralelo ao plano da mesa (veja figura 1, adiante).

Em seguida, pensamos sobre o problema. Qual é o problema? É determinarmos o estado final do sistema. Aqui está a questão que consideramos ser fundamental. Pensar no problema nada mais é do que verificar se já possuímos algum tipo de resposta para a pergunta realizada. Poderemos afirmar: 'o objeto ficará...'. Mas esta afirmação não é um conhecimento adquirido. Somente no passo seguinte é que se dará o início da possibilidade de adquirirmos o conhecimento desejado. É a etapa de criarmos as hipóteses. Se girarmos o pote plástico rapidamente, o objeto ficará... Criadas as hipóteses, passamos à fase da experimentação. Agora testamos cada hipóteses criadas. Ou seja, temos que realizar a experimentação levando em consideração as condições de cada uma das hipóteses. Se o resultado for positivo, a hipótese é preservada, caso contrário ela é descartada. Nossa teoria ficará cada vez mais forte se conseguirmos prever e reproduzir resultados de forma satisfatória.

Entramos então na fase final; a fase de apontamos as conclusões. Poderíamos dizer que concluir é simplesmente apontar as hipóteses que devem ser descartadas e as que devem continuar. As que continuam, além de terem dado certo, continuam criando possibilidades de novos estudos e o processo começa a se repetir indefinidamente. Na medida em que confirmamos repetidas vezes uma hipótese, ela passa a ser nosso conhecimento adquirido e o nosso aprendizado aconteceu.

Mas, onde entra a criatividade? Entra no processo de geração de hipóteses. Podemos acreditar ou não, mas para cada hipótese foi necessária uma pergunta, um questionamento. E quanto maior o número de questionamentos, maior a chance de aprendermos sobre o objeto em estudo. É neste instante que o conhecimento é gerado e adquirido pelo aprendiz. O que não faz sentido não é aprendido. E esta afirmação deve ser considerada nos dois sentidos. Não saber resolver um problema de forma a confirmar um modelo significa saber que não devemos repetir determinado tipo de experimentação porque os resultados não serão satisfatórios. É interessante questionarmonos sobre o porque sempre consideramos o aprendizado ligado à forma correta dos modelos, sendo que o conhecimento científico é sempre desenvolvido baseado em falsificações. Que avaliação você faria se um acadêmico lhe trouxesse um relatório de física experimental baseados em resultados incorretos, mas que foram cuidadosamente obtidos sob sua supervisão? Em resumo, estamos propondo a implementação de uma metodologia de ensino que apenas ensine o acadêmico a perguntar.

## Desenvolvimento experimental

Neste item pretendemos descrever um método desenvolvido para ser utilizado no primeiro contato com o aprendiz. É um método simples e que se transforma numa divertida brincadeira e uma boa abertura de diálogo entre o professor e o aluno. Ele permite ainda iniciar o aprendiz na metodologia científica.

## Método de observação sem manipulação.

Um pote de plástico transparente, com um objeto em seu interior (no caso apresentado, um cubo com as faces numeradas), é colocado em cima de uma mesa (figura 1a). Pergunta-se:

Como ficará o objeto se girarmos o pote de um ângulo de 180 graus em torno de um eixo cuja direção é paralela ao plano da mesa (figura 1b)? E que tipo de objeto existe dentro do pote?

É claro que a segunda resposta é facilmente obtida. Porém, ela pode não ser verdadeira. Buscando na imaginação um objeto semelhante para responder a pergunta os alunos pensam imediatamente em um dado. Entretanto, o professor pode interferir na afirmação indagando sobre a seqüência na numeração, por exemplo. Estará o mesmo padrão de numeração colocado no objeto no interior do pote? Os números foram marcados com caneta. Desta forma, a dúvida deverá persistir até que uma pequena investigação seja feita (figura 2).

Figura 1- (a) Pote plástico com um objeto cúbico no seu interior. Nas faces foram marcados números com uma caneta. (b) Um possível estado final do pote plástico após a rotação.

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O que estamos fazendo neste momento? Apenas aplicando uma metodologia adequada de investigação. Temos um objeto, realizamos uma questão e devemos, portanto, encontrar uma resposta satisfatória a nossa indagação.

Figura 2 - Fotografias do dado utilizado dentro do pote plástico. Uma breve investigação permitirá verificar que nas faces opostas estão marcados os números (1-3), (2-4) e (5-6). O objeto não é igual a um dado porque a soma dos números das faces opostas não é igual a 7.

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O que há de importante na prática anterior? Primeiro, a atitude do aprendiz, demonstrada pelo interesse em querer responder a questão realizada. Em segundo, a constatação que fazemos da necessidade do aprendiz tocar no pote plástico. Nesta atitude de tocar demonstramos que temos a necessidade de contato físico para o aprendizado. O que é uma contradição frente ao que pretendemos ensinar, pois os conhecimentos a serem transferidos para o aprendiz são abstratos. Nesta prática demonstramos exatamente esta última afirmação. Em muitos casos podemos visualizar os objetos em estudo, isto é, podemos defini-los claramente. Porém, não podemos movê-los. Devemos imaginar possibilidades de ação que poderão ser ou não testadas. Exemplos são os desastres naturais que podemos ver e prever, mas que não temos domínio sobre seus efeitos e que, portanto, não sabemos como terminarão.

## Comentários

No método apresentado temos uma questão básica e que é fundamental: acionamos 'nosso fornecedor de perguntas'. Isto é, questionamos antes de dar a resposta. Resposta certa ou errada? Esta certamente não é a questão a ser respondida no momento.

Um modelo pode ser criado e muitas hipóteses podem ser analisadas (velocidade de rotação, formato do pote plástico, formato do objeto, etc...) Podem ser realizadas aproximações e inclusive simplificações de um modelo para posterior generalização para o fato real, o pote plástico sobre a mesa. Entretanto, é importante ressaltar o fato de que cada uma das hipóteses é trabalhada separadamente. Algumas poderão, talvez, ser eliminadas por argumentos de contradição. Outras por serem mais ou menos prováveis. O interessante é notar que nenhuma delas pode ser completamente

eliminada por mais absurda que pareça, antes de sua verificação. Se eliminarmos uma hipótese, estaremos fazendo-o por opção do desejo, o que é inadequado, pois a hipótese não foi devidamente testada.

Aqui pensamos estar a grande questão do ensino de física. Pode alguém que não é capaz de formular perguntas aprender física? Neste sentido repassamos a mesma preocupação. Há alguns anos temos utilizado na prática de avaliação a formulação de questões por parte dos aprendizes. Esta prática surgiu porque passamos a trabalhar com o primeiro e segundo anos do curso de Licenciatura em Física, que é o curso que forma nossos professores de Física. A questão fundamental que levantamos para adotar esta prática foi a preocupação com o tipo de avaliação que nossos acadêmicos realizariam em suas atividades futuras. Não temos a intenção de discutir sobre o tema 'que tipo de avaliação ele fariam'. Na maioria dos casos, os acadêmicos simplesmente não conseguiram realizar a atividade proposta. Alguns obtiveram êxito parcial na obtenção das questões, porém não sabiam o que estavam perguntando. Outros que formularam a questão de forma satisfatória não souberam achar uma resposta para responder sua própria questão formulada.

O que foi relatado no parágrafo anterior vem diretamente ao encontro com o que estamos propondo. Devemos ensinar nossos acadêmicos, em primeiro lugar, a questionar. Questionar de forma correta, porque sabemos que determinados tipos de questões são necessários para obtermos respostas coerentes dentro da ciência.

## Conclusões

Podemos ressaltar que o método aplicado no curso de qualificação docente alterou o comportamento desses professores frente às informações que eles transmitem em suas atividades de sala de aula bem como alterou o comportamento deles na relação de comunicação entre professoraluno. Após as atividades do método de observação sem manipulação tivemos uma variação na dinâmica do curso. Inicialmente o curso apresentou uma redução de atividades desenvolvidas em sala de aula, em função até da nova postura dos alunos frente ao aprendizado. Esta lentidão foi aos poucos desaparecendo e na fase final tivemos uma compensação significativa de tempo em relação aos conteúdos programáticos do curso. Enfim, tornamos a concluir que um modelo de ensino de física deva levar em consideração a possibilidade de ensinarmos os aprendizes apenas a perguntar. Vale ressaltar que esta nova forma metodológica de ensinar física possui, até o presente momento, apenas experiências desenvolvidas no ensino superior.

## Bibliografia

[1] Gerson Kniphoff da Cruz, Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 19. no.2, Junho, 1997.

[2] José Ricardo Campelo Arruda, Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 25. no.1, Março, 2004.