AS SITUAÇÕES-PROBLEMA COMO FACILITADORAS PARA A APRENDIZAGEM DE CONCEITOS FÍSICOS NO ENSINO MÉDIO

## AS SITUAÇÕES-PROBLEMA COMO FACILITADORAS PARA A APRENDIZAGEM DE CONCEITOS FÍSICOS NO ENSINO MÉDIO

## Ophelio Walkyrio de Castro Walvy

ophwalvy@yahoo.com.br

## Resumo

Este trabalho sinaliza a importância da sala de a ula no dia-a-dia de um ambiente escolar e como o uso adequado de situações-problema feito pelo professor junto aos seus alunos pode facilitar e enriquecer o aprendizado de conceitos físicos no ensino médio. Através de um trabalho que se preocupa com o perfil do aluno, com os conhecimentos prévios que cada um deles traz e que apresenta conteúdos científicos contextualizados, estaremos objetivando uma aprendizagem significativa. Outro destaque é dado à representação da Matemática como um estruturante na formação de conceitos físicos, além de sua utilização como ferramenta descritiva desses mesmos conceitos e o quanto essa visão deve ser construída com os alunos como forma de otimizar a aprendizagem da Física. Ressalta-se, assim, a visão de que conceitos científicos devem ser construídos a partir de situações problematizantes motivadoras, que levem os alunos a se tornarem capazes de aplicar um conceito trabalhado e apreendido dentro de um contexto científico em outro contexto.

Palavras-chave: Ensino Médio; Conceitos físicos; Situações-problema; Conteúdos contextualizados; Aprendizagem significativa; A Matemática como um estruturante; Situações problematizantes motivadoras.

## 1. Introdução

O dia-a-dia de um professor na sala de aula é repleto de desafios e situações complexas com as quais ele precisa lidar a qualquer momento. O fato de um professor conviver com a sala de aula durante muito tempo nem sempre representa sinônimo de um ambiente de estudo satisfatório com relação a resultados desejáveis para o ensino-aprendizagem de jovens estudantes que se encontram sob sua responsabilidade no ensino médio.

Estamos rodeados de inovações científicas e tecnológicas que se multiplicam diariamente, incentivando a nós, professores, na busca cada vez maior de atualização dentro desse panorama tão dinâmico. E isso não acontece só com os professores, mas também com os alunos, pois esses precisam encontrar razões para eles mesmos do porquê estarem estudando uma série de disciplinas que aparentemente não se relacionam entre si e q ue talvez não tenham nenhuma importância para as suas vidas.

Estes fatos acabam gerando um completo desinteresse de grande parte dos alunos que, por obterem facilmente, a todo momento, informações novas sobre o mundo com tecnologia de ponta, não encontram motivação para apreender determinados conceitos científicos ou mesmo para elaborar representações e idéias matemáticas entre tantos outros tipos de estudo que lhes são apresentados na escola e na vida; na maioria dos casos, comportamentos tradicionais de t rabalho em sala de aula por parte dos professores geram, ainda mais, relações ásperas e distanciamento dos alunos quanto ao interesse pelos estudos.

Verifica-se, portanto, quão é importante os professores se interessarem em transformar suas salas de aula em ambientes escolares mais saudáveis , ou seja, ambientes onde os alunos e o professor possam interagir intensamente, com conteúdos disciplinares articulados com o mundo real, através do uso de situações problematizadoras que motivem os alunos a pensar e fazer.

## 2. Porque os alunos do ensino médio encontram dificuldades para aprender Física?

Com relação ao ensino de Ciências e em particular ao ensino de Física, uma série de queixas e obstáculos encontrados por professores fizeram com que essa disciplina se tornasse um tema de reflexão sobre os porquês para tantos insucessos dos alunos com relação à aprendizagem dessa disciplina. Com muita regularidade, os alunos comentam que a Física é uma disciplina muito difícil, que não vai ser útil para suas vidas, que 'têm muita Matemática' ou que não entendem quase nada do que o professor fala. Poucos são os alunos que se declaram amantes dessa ciência na escola média.

Tentando responder ao porquê de tamanha rejeição, podemos sinalizar para alguns fatores que poderiam contribuir para uma melhor aprendizagem da Física do ensino médio e conseqüentemente para uma maior motivação dos alunos em investirem na construção de uma visão de mundo que faça uso do conhecimento que essa disciplina proporciona .

É consenso entre pesquisadores em ensino de Física ser necessário relacionar conceitos físicos apresentados aos alunos no ambiente escolar com aqueles que são previamente trazidos por esses alunos. No entanto, as formas de estabelecer esta relação são muitas. Alguns acreditam que em determinados momentos é preciso que alguns conceitos alternativos à Física, preconcebidos pelos alunos, sejam postos em questionamento, para que se possa apresentar idéias da Física capazes de solucionar conflitos entre o que as idéias dos alunos esperavam e o que acontece em experimentos, apresentando-se a Física como hierarquicamente mais vantajosa na solução do conflito. Com relação às concepções alternativas, Pozo e Gómez Crespo (1998) comentam:

' En suma, las concepciones alternativas no son algo accidental o coyuntural sino que tienen una naturaleza estructural, sistemática. Son el resultado de una mente o un sistema cognitivo que intenta dar sentido a un mundo definido no sólo por las relaciones entre los objetos físicos que pueblan el mundo, sino también por las relaciones sociales y culturales que se establecen en torno a esos objetos'. (p. 103).

Em outros casos vale a pena aproveitar certos conhecimentos trazidos pelos alunos, pois a partir de situações-problema motivadoras e que tenham significado para os mesmos, é possível trabalhar de maneira construtiva a formação de novos conceitos físicos, utilizando-se do que o aluno já possui e de sua motivação para tal aprendizagem. Segundo Ausubel (apud Moreira,1983):

'a essência do processo de aprendizagem significativa é que idéias simbolicamente expressas sejam relacionadas de maneira substantiva(não literal) e não arbitrária ao que o aprendiz já sabe, ou seja, a algum aspecto de sua estrutura cognitiva especificamente relevante(i.e., um subsunçor) que pode ser, por exemplo, uma imagem, um símbolo, um conceito ou uma proposição já significativos'. (p. 25).

Em qualquer das situações é importante dar destaque à contextualização dos conceitos físicos apresentados aos alunos. Um trabalho que possa relacionar teoria e uma prática vivenciada, buscando o interesse pelo aprender e o fazer, é fundamental para que se quebrem barreiras em uma aprendizagem científica.

Em um trabalho que procura aprofundar a reflexão sobre a inter-relação entre a Didática das Ciências e as Práticas de Ensino, Carvalho(2003, p. 119) relata um planejamento de atividades de conhecimento físico para o Ensino Fundamental, no qual, além de ser focalizado esse conhecimento, propõe uma metodologia de ensino que leve em conta os conhecimentos produzidos pelas pesquisas na área de ensino de ciências.

Carvalho(2003, p.119) apresenta, neste trabalho, problemas experimentais para serem resolvidos pelos alunos que se encontram organizados em grupos pequenos. Nessa etapa, os alunos, ao procurarem uma solução, agem sobre os objetos, numa ação que não se limita à simples manipulação e/ou observação. Os estudantes desses grupos discutem uns com os outros, explicando o que estão fazendo, e nesse trabalho prático cria-se um sistema conceitual coerente que proporciona, para os alunos, 'o pensamento por trás do fazer '.

Verifica-se, portanto, como é relevante dar condições ao aluno de tentar descrever os fenômenos da Física que lhes são apresentados, num esforço de diminuir a dificuldade inicial q ue o aluno encontra com relação à aprendizagem de conceitos físicos. Aprender ciência é aprender a falar ciência. Ressaltamos ainda, a importância do professor de Física ver o papel da Matemática não apenas como uma ferramenta para ser utilizada na descrição de idéias físicas, mas como um estruturante na formação dessas idéias. Segundo Pietrocola e Silva (2003):

'Normalmente, as leis físicas são expressas através da linguagem matemática. Devido a uma precária discussão sobre o papel da Matemática, os estudantes normalmente vêem as equações como meras fórmulas, sem notarem que elas são funções relacionadas com modelos particulares para a descrição de certos aspectos do mundo empírico. Por outro lado, muitos professores ainda têm a concepção ingênua de que, devido a sua precisão e universalidade

asseguradas por sua estrutural formal, a Matemática é apenas uma ferramenta a mais utilizada pelo método empírico-dedutivo'. (p. 1).

Com essa visão participativa da Matemática nesse contexto, pode-se trabalhar o seu emprego na Física como ferramenta descritiva inicial de conceitos físicos, dando mais significação e visibilidade ao uso das respectivas fórmulas matemáticas e facilitando, inclusive, os próprios desenvolvimentos de seus cálculos.As articulações existentes entre as linguagens da Física, da Matemática e do cotidiano, se tornam significativas para o aluno quando ele passa a compreender as relações existentes entre essas linguagens. Pietrocola e Silva comentam: '... levar os estudantes a compreender o papel estruturador da Matemática no contexto das ciências experimentais em geral é objetivo dos mais importantes na perspectiva de uma educação científica'. ( p. 2).

## 3. As situações-problema motivadoras

Em um universo de estudo tão repleto de possibilidades, como procurarmos contextualizar da melhor maneira possível um determinado conceito físico? Como buscar o interesse dos alunos que se encontram em um mundo tão repleto de tecnologias e de informações renovadas a cada minuto? Com certeza não é uma tarefa muito simples, pois exigirá de nós professores uma predisposição para a reflexão e para a busca de novas alternativas de trabalho para a sala de aula. Em um estudo analítico-comparativo das idéias de Paulo Freire e Gérard Fourez sobre os conceitos de problematização e de contextualização, bem como suas concepções de sujeito, Ricardo(2003) comenta: '... Freire defende que o conteúdo programático terá que ser extraído da investigação temática, mais especificamente na redução temática, a partir de situações significativas de cotidiano desse sujeito coletivo.' (p. 8).

Um dos caminhos que pode ajudar sensivelmente nesta tarefa se origina no fato de que em um ambiente escolar não estamos sozinhos, dividimos o mesmo espaço físico com colegas de outras disciplinas, e isto pode gerar um trabalho interdisciplinar, a partir, é claro, de uma interação dos professores envolvidos e que acreditam na necessidade de inovar na escola a partir do trabalho coletivo.

Percebendo-se o valioso elo existente entre as mais diversas disciplinas, podemos apresentar conteúdos científicos partindo de um trabalho cooperativo. Os professores de disciplinas como Física, Matemática, Química e Biologia, por exemplo, encontram inúmeros conceitos inclusos em seus universos particulares que podem se relacionar significativamente. Este trabalho pode ser desenvolvido com cada professor atuando no domínio de sua disciplina, sem a necessidade de ocupar o papel de professor de uma outra disciplina.

O que se pretende sinalizar é o fato que a interdisciplinaridade é extremamente rica quando se pretende buscar alternativas para melhorar o desempenho da aprendizagem dos alunos do ensino médio, resgatando o interesse desses estudantes desmotivados em sua grande maioria com os conteúdos escolares que lhes são apresentados.

Procurando definir situações-problema, Macedo(2002) comenta:

' as situações-problema caracterizam-se por recortes de um domínio complexo, cuja realização implica mobilizar recursos, tomar decisões e ativar esquemas . São fragmentos relacionados com nosso trabalho, nossa interação com as pessoas, nossa realização de tarefas, nosso enfrentamento de conflitos.' ( p. 114).

## 4. Sugestões para a criação de situações-problema motivadoras

As situações-problema podem estar presentes no dia-a-dia da sala de aula (o espaço de ensino-aprendizagem mais valioso para o professor e para os alunos) ou fora dela. Como indicativos para a criação de situações-problema motivadoras para os alunos sugerimos:

- · a criação de situações problematizadoras e motivadoras oriunda dos professores interessados em fazer um trabalho interdisciplinar, que contribua para a otimização do ensino-aprendizagem de suas próprias disciplinas e de outras do ensino médio;
- · o uso do computador, já que é instrumento facilitador d e investigações e está acessível a muitos estudantes;
- · a escolha de textos atualizados que podem estar presentes em artigos da Internet, em revistas ou jornais;

- · a escolha de um livro texto que procure motivar o aluno e apresente visões mais abrangentes da F ísica, como suas relações com outras disciplinas e como está inserida no mundo científico;
- · a indicação de programas de televisão e de filmes de uma maneira geral que sejam problematizadores e inspiradores da curiosidade dos jovens estudantes;
- · o incentivo a visitas a museus de ciência, bibliotecas e locais de cultura científica, a fim de gerar ou aumentar o interesse desses alunos para com o mundo da ciência de uma forma geral;
- · a explicitação aos alunos do destaque da Matemática como estruturante para a formação de conceitos físicos e como potencializador quando se necessita descrever esses mesmos conceitos de uma forma universalmente aceita ;
- · a explicitação aos alunos, quando pertinente, das possíveis relações existentes entre determinados conceitos físicos com outras disciplinas do ensino médio;
- · A elaboração dos exercícios relacionados à Física em forma de outras situaçõesproblema, onde se valorize a contextualização do tema em estudo e a busca da motivação dos estudantes em querer aprender, para q ue eles possam utilizar esses novos conhecimentos de uma forma significativa em suas vidas.

## 5. Conclusões

As sugestões apresentadas neste trabalho têm como objetivo trazer algumas alternativas para a otimização da aprendizagem de conceitos físicos no ensino médio com o uso de situaçõesproblema no ambiente de sala de aula e também fora dela.

Entendemos que nesse tipo de trabalho é preciso que esteja agregada a idéia de que conteúdos matemáticos são estruturantes na formação de determinados conceitos físicos e que a linguagem matemática auxilia a descrição desses conceitos físicos. Dessa forma, na apresentação desses conceitos podemos facilitar ainda mais a compreensão dessas idéias físicas.

Além disso, os conteúdos da Física podem ser trabalhados tendo-se a visão interdisciplinar, sempre na intenção de que uma maior parte dos conteúdos estudados passe a ter significado para os alunos do ensino médio e quando possível possam ser aplicados em outras áreas do conhecimento, procurando caminhos para que esses estudos sejam úteis para as vidas desses jovens estudantes.

## 6. Referências bibliográficas

AUSUBEL, D.P. , NOVAK, J.D. and HANESIAN, H. Educational psychology: a cognitive view. ( 2 nd ed. ) New York, Holt, Rinehart and Winston, 1978. 733p. , apud MOREIRA, M. A. Uma abordagem cognitivista ao ensino da física; a teoria de aprendizagem de David Ausubel como sistema de referência para a organização do ensino de ciências. Porto Alegre, Ed da Universidade, UFRGS, 1983. p.25.

CARVALHO, A. M. P. de. A inter-relação entre a didática das ciências e a prática de ensino. In: SELLES, S. E. ; FERREIRA, M. S. (orgs.) Formação docente em Ciências: memórias e práticas. Niterói: Eduff, 2003. P.117-135.

MACEDO, L. de Situação-problema: forma e recurso de avaliação, desenvolvimento de competências e aprendizagem escolar. In: PERRENOUD, P. et al. As competências para ensinar no século XXI: a formação dos professores e o desafio da avaliação. Porto Alegre: Artmed Editora, 2002. p. 113-135.

POZO, J. I. , & GÓMEZ CRESPO, M. A. , Aprender y enseñar ciencia . Madrid: Morata, 1998.

PIETROCOLA, M.; SILVA, C. C. O papel estruturante da Matemática na teoria eletromagnética: um estudo histórico e suas implicações didáticas. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, IV, 2003, Bauru. Atas [recurso eletrônico]/ IV ENPEC. Porto Alegre, 2004. 1 CD-ROM: il.

RICARDO, E. C. , A problematização e a contextualização no ensino das ciências: acerca das idéias de Paulo Freire e Gérard Fourez. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, IV, 2003, Bauru. Atas [recurso eletrônico]/ IV ENPEC. Porto Alegre, 2004a. 1 CD-ROM: il.