O USO DE PROJETOS EXPERIMENTAIS PARA A INTEGRAÇAO ENTRE TEORIA E PRATICA NO ENSINO DE FISICA

## O USO DE P PROJETOS E EXPERIMENTAIS PARA A ININTEGRAÇÃO ENTRE TEORIA E PRÁTICA NO E ENSINO DE FÍSICA

Ana Cristina Espindola a ,b [annacristhyna@yahoo.com.br] Ana Cristina Garcia Dias c [cristcris@hotmail.com]m] Vania Elisabeth Barlette b [barlette@unifra.br]

a Escola EsEstadual de Educação Básica Thomás Fortes, Santiago, RS b Centro Universitário Franciscano, Santa Maria, RS c Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria , RS

## RESUMO

O objetivo do presente estudo é compreender como o trabalho com projetos pode auxiliar na construção do conhecimento físico, especialmente buscando conhecer, a partir da visão dos alunos, quais são as expectativas dos mesmos para com este tipo de trabalho, e quais são as relações que eles estabelecem entre o conteúdo visto em sala de aula e o trabalho desenvolvido nos projetos experimentais . Participaram deste estudo em torno de 180 adadolescentes, com idades entre 14 e 18 anos, do ensino médio de uma escola pública do Rio Grande do Sul. Foram aplicados dois questionários aos alunos participantes. O primeiro questionário foi aplicado antes do início das atividades envolvendo os projetos; e o segundo, foi aplicado após o término das atividades. Do total de 180 alunos participantes, 67 deles responderam ao primeiro questionário (antes), e 79 responderam ao segundo questionário (após). A A análise de de conteúdo foi utilizada para a análise das questões. As falas referentes às expectativas e ao grau de segurançnça dos jovens nos indicam que eles encontrammse interessados e motivados para a realização das atividades. Observa-se, pelalas falas, que os jovens apresentam duas expectativas importantes, que são: o projeto deve auxiliá-los a aprender melhor os conteúdos, e eles (os alunos) devem saber explicar o projeto de tal forma que os colegas entendam. m. Para ra o bom desenvolvimento dos projetos, observa-se, através das falas, a necessidade de organização e compmprometimento do professor para a realização das atividades relacionadas aos projetos . A intenção do professor em promover a aprendizagem a partir da relação entre diferentes conceitos pode ser facilitada com a metodologia de projetos, sendo uma possibilidade e metodológica interessante ao ao professor, por permitir aos alunos a transferência do conhecimento apreendido no ambiente da sala de aula na dirireção da solução de um problema.

Palavras - chave: Integração teoria e prática, Projetos experimentais, Ensino de Física .

## INTRODUÇÃO

Atualmente, existe um consenso entre docentes e estudantes de que deve haver mudanças na maneira tradicional de se enfocar o ensino de ciêncncias, no sentido de ocorrer uma integração entre teoria e prática. Nesse sentido, alguns professores e pesquisadores destacam a importância do espaço de aprendizado ser construído com metodologias experimentais (SILVA, 2002). O uso de experimentntos e de projetos no ensino de Física pode auxiliar tanto no aprendizado de conceitos como de relações interprpessoais. O método de projetos, por possuir um caráter ativo, no qual o sujeito deve agir e refletir sobre sua ação, pode proporcionar aos alunos uma ma ior motivivação e, diríamos, possibilidades de construção de conhecimentos no domínio da Física. O objetivo do presente estudo é compreender como o trabalho com projetos pode auxiliar na na construção do conhecimento físico, especialmente buscando conhecer, a partir da a visão dos alunos, quais são as expectativas dos mesmos para a com este tipo de trabalho, e quais são as relações que eles estabelecem m entre o conteúdo visto em sala de aula e o trabalho desenvolvido nos projetos

experimentais . Além disso, pretende-se discutir acerca do papel do professor para o desenvolvimento de tal metodologia.

Siqueira (2004) nos aponta que o ensino não pode e não deve ser algo estático e unidirecional; a sala de aula não é apenas um lugar para transmitir conteúdos teóricos, mas também é um espaço, um local para o aprendizado de valores e comportamentos, de aquisição de uma mentalidade científica lógica e participativa. Este espaço , se bem organizado , pode possibilitar ao aluno uma boa interpretação e mesmo condições para a transformação da sociedade em benefício do bemmestar coletivo e pessoal. Assim , percebemos a necessidade da construção de projetos de ensino para possibilitar que professores e alunos se tornem realmente atores de seu processo educacional. Nesse sentido, o uso de projetos no ensino de ciências exige dos alunos habilidades cognitivas para realizar seus projetos experimentais, além de habilidades sociais e uma revisão de seu processo de aprendizagem e síntese do conhecimento elaborado.

Segundo Hernández (1998), a metodologia ia de projetos envolve basicamente as etapas de seleção de um problema ou tema, o desenvolvimento do tema ou problema, e a síntese do conhecimento elaborado. Neste estudo, a professora (pesquisadora), ministrante da disciplina , apresentou u aos seus alunos em m torno de 20 propostas de possibilidades de projetos que abarcavam conteúdos físicos relativos às temáticas trabalhadas nas três séries do ensino médio. As propostas dos aparatos estavam relacionadas a leis e conceitos físicos em sua maioria já estudados previamente, sendo a grande parte das propostas baseadas em experimentos desenvolvidos por outros professores e/ou pesquisadores, encontradas nos sites http://www.feiradeciencias.com.br/, /, http://www.fc.une sp.br/experimentosdefisica/ e http://www.saladefisica.cjb.net/. Os alunos, enquanto participantes ativos do seu processo de aprendizagem, e em pequenos grupos (de 03 a 06 alunos), escolheram um dos temas sugugeridos para a realização dos seus projetos segundo seus interesses, motivações e habilidades, e modificaram as propostas de acordo com suas realidades, levando -se em conta o baixo custo e/ou facilidade de acesso aos materiais envolvidos. Os temas escolhidos versaram sobre leis e conceitos da mecânica, fluidos e eletricidade, os quais foram delimitados nas seguintes propostas para os 20 grupos (grupos G1, G2, ... , G20):

(a) Mecânica: Velocidade escalar média (Experimento escolhido pelo grupo G2: Cinemática dos Dominós (NETTO, 2005)); Referencial l (Experimento escolhido pelo grupo G5: Relatividade da TrTrajetória (NETTO, 2005); Experimento escolhido pelo grupo G17: : Sistema de Coordenadas Acelerado (NETTO, 2005)); Movimento uniforme (E(Experimimento escolhido pelo grgrupo G13: O Pássaro (SILVA, 2005)); Lançamento horizontal e movimento de projéteis (Experimento escolhido pelo grupo G3: Previsão das TrTrajetórias (NETTO, 2005)); Queda a livre (Experimento escolhido pelo grupo G19: : Medida do Impacto (NETTO, 2005); Experimento escolhido pelos grupos G14 e G16: A bola e o Copo (P(Paradoxo da Queda Livre) (NETTO, 2005)); Movimento uniformementnte variado (Experimento escolhido pelo grupo G20: : Plano Inclinado de Duff (NETTO, 2005)); Movimento de projéteis e conservação de energia mecânica (Experimento escolhido pelo grupo G4: Independência dos Movimentos I (NETTO, 2005)); Lançamento oblíquo (Experimento escolhido pelo grupo G11: Independência dos Movimentos II (NETTO, 2005)); Movimento de projéteis (Experimento escolhido pelo grupo G16: Modelos de trajetórias (NETTO, 2005)); Máquinas de conversão de força (E(Experimento escolhido pelo grupo G10: : Polias (G.E.F., 2005)); Peso, tração e movimento acelerado (Experimento: Tração x Movimento (NETTO, 2005); Experimento escolhido pelo grupo G12: : Tração, Movimento e Queda Livre (NETTO, 2005)); Energia cinética e potencial (Experimento escolhido pelo grupo G1: Cone de vórtice (SILVA, 2005));

(b) Estática e dinâmica de fluidos: Movimento uniformemente variado e pressão (Experimento escolhido pelo grgrupo G18: Registrando o Movimento, com o GoGotejador r de Mariotte (NETTO, 2005)); Viscosidade (Experimento escolhido pelo grupo G6: Movimento Uniforme (NETTO, 2005)); Velocidade angular (Experimentnto escolhido pelo grupo G7: Líquidos em RoRotação

(NETTO, 2005)); Movimento uniforme e força de arrasto (E(Experimento escolhido pelo grupo G9: Movimento da Bola de Vidro no Óleo (NETTO, 2005));

(c) Eletricidade: Trajetória, referencial e circuito em paralelo (E(Experimento escolhido pelo grupo G8: : Trajetória e ReReferencial (NETTO, 2005)) .

## METODOLOGIA

## Participantes

Participaram deste estudo em torno de 180 adolescentes, de ambos os sexos, com idades entre 14 e 18 anos (idade média=16 anos) os quais participaram do desenvolvimento dos projetos no ano de 2005. Dos 180 jovens pararticipantes, 90 jovens estavam na primeira série, 30 jovens na segunda série, e 60 jovens na terceira série do ensino médio da Escola EsEstadual de Educação Básica Thomás s Fortes, Santiago, RS .

## Instrumentos e procedimentos

Foram aplicados dois questionários aos alunos participantes. O primeiro questionário foi aplicado antes do início das atividades, em 13 de junho de 2005. O segundo questionário foi aplicado após o término das atividades com os projetos, de 8 a 10 de agosto de 2005. Do total de 180 alunos participantes dos projetos, 67 deles responderam ao primeiro questionário (antes), e 79 responderam ao segundo questionário (após).

Ambos os questionários contavam m de 6 questões abertas , das quais destacamos os seguintes questionamentos pertinentes a este trabalho: (antes) Você se sente seguro para elaborar o roteiro que será proposto pela professora? Quais suas expectativas em relação ao trabalho?; e (após) Fazer uma relação dos conteúdos de Física estudados em sala de aula com temas abordados em sua atividade experimental.

## Análise de dados

A A análise de de conteúdo (BARDIN, 2000) foi utilizada para a análise das questões, a qual consiste em demonstrar a estrutura e os elementos do conteúdo para esclarecer as diferentes características do mesmo, extraindo a sua significação.

## RESULTADOS

A seguir, são apresentadas as falas presentes nas duas questões analisadas a partir do questionário proposto.

## Nível de segurança e Expectativas para a execução do trabalho

Essa categoria congrega as respostas ofeferecidas às às questões: Você se sente seguro para elaborar o roteiro que será proposto pela professora? Quais suas expectativas em relação ao trabalho? Percebe -se que a maior parte dos alunos questionados afirma sentir-se seguro para realizar o trabalho proposto. DoDos 67 alunos apenas 14 afirmaram não se sentirem seguros , ou sentiremmse mais ou menos seguros. Os s principais fatores associados à à insegurança foram: o medo por ser uma metodologia nova para eles , as dúvidas referentes à execução do projeto , bem como as exigências pedidas pela professora. Apesar dessa insegurança, observa-se que os alunos possuem boas expectativas p para com a consecução do trabalho.

- G2 -Não nos sentimos muito seguras porque ficam dúvidas principalmente sobre o modo de começar o trabalho. Nossas principipais dúvidas são se o experimento dará certo e se saberemos fazê -lo corretamente.
- G7 -Mais ou menos porque precisamos do auxilio da professora.
- G16 -Não estou muito segura, pois nunca realizei atividades experimentais, minhas expectativas é que nosso experimento seja bom e que dê para apreendermos alguma coisa com ele.
- G18 -Não. As minhas expectativas estão todas relacionadas aos objetivos do trabalho, ou seja, o que a professora irá pedir para a elaboração de tal.

Já , entre os fatores asassociados à à segurança para a realização do trabalhoho, observamos que o interesse, a dedicação, o conhecimento prévio (já ter feito esse tipo de trabalho ou mesmo do conteúdo trabalho em sala de aula), o fornecimento de um roteiro detalhado de atividades, o apoio da professora e do grupo são aspectos importantes para o bom desenvolvimento dos projetos na opinião dos alunos.

- G1 -Sim. Pois é um trabalho que interessa a todos nós. Esperamos que todos entendam o que estamos expressando.
- G4 - - - Sim pois estamos desenvolvendo tudo o que foi explicado pela professora em sala de aula.
- G7 -Sim, com o acompanhamento da professora e a ajuda do grupo. Tenho boas expectativas porque ue gosto deste tipo de trabalho.
- G8 -Sim, pois sem o roteiro a gente não tem nem idéia de como vai ser o trabalho realizado. E com o roteiro dá para saber melhor do que se trata o trabalho e dá para sentir mais segurança pois o roteiro explica como deve ser feito passo a passo o trabalho.
- G10 -Sim pois eu acredito que eu possa. Não é uma coisa muito complicada, pode ter um certo grau de e dificuldade mas nada de mais.
- G14 -Eu estou seguro, vou dar o melhor de mim para fazer esse trabalho.

Observamos que os jovens têm as melhores expectativas em relação ao desenvolvimento dos projetos, mesmo na situação em que não se se sentem muito seguros na execução dos mesmos. Os jovens esperam aprender, se divertir e transmitir o conhecimento construído a outras pessoas.

- G8 -Um pouco porque nos nunca fizemos, este será o primimeiro p por isso essa insegurança mas as expectativas é que sairá um bom trabalho, pois a teoria nos j já sabemos.
- G12 -Sim espero que seja bom de se trabalhar, seja divertido de fazer e também nos ajudar no ensino.
- G14 -Sim, e nossas expectativas em relação ao trabalho é que possamos aprender mais um pouco sobre o conteúdo e que possamos passar um pouco daquilo que aprendemos para os outros.

## Relação entre conteúdo abordado em sala de aula com o trabalho experimental realizado

Os depoimentos dados pelos alunos deixam claro que eles buscaram fazer a transferência do conhecimento apreendido, seja em momentos de discussão da sala de aula ou entre os pares, na direção de uma solução para o problema central dos seus projetos.

- G1 -As atividades trabalhadas em aula nos ajudaram bastante, porque o estudo da velocidade foi bem importante para nosso experimento.
- G2 -O conteúdo abordado em nosso experimento é a velocidade média. Ao derrubarmos a fileira de dominós nós calculamos a velocididade média de queda dos dominós; Nosso

trabalho era sobre a velocidade média e através do comprimento da fila e o tempo de queda podemos descobrir a velocidade dos dominós.

- G4 -Foi usado nas duas esferas o MRUV, as trajetórias eram diferentes, uma na na vertical e a outra horizontal; Foram trabalhadas formulas para nós chegarmos a uma conclusão bebem objetiva em nosso trabalho.
- G7 -O conteúdo estudado em aula tem relação com o trabalho, rotação, MCU, o movimento circular uniforme que o nosso trabalho era baseado nesse conteúdo, a água em movimento circular uniforme, então isso tem relação com o nosso experimento; MCU por causa da rotação da água.
- G9 -Movimento uniforme foi trabalhado no nosso grupo observando o movimento de uma bolinha dentro de um tubo com óleo.
- G16 -É sobre os lançamentos, se ele (o objeto atirado) for atirado reto ele vai cair formando uma parábola, se for para cima ele vai cair reto; O trabalho em si era sobre lançamentos, relacionado -se com os assuntos estudados: lançamento horizontal, lançamento vertical, lançamento oblíquo ...
- G18 -Os conteúdos de sala de aula estão relacionados com a velocidade, a aceleração, o tempo, o deslocamento, etc ... Nós usamos todos esses conteúdos para elaborarmos o nosso trabalho experimental; N No trabalho havia a aceleração, deslocamento, velocidade variada. Já na aula tivemos tudo que era necessário para nosso trabalho como MRUV e as fórmulas de explicação da matéria dada.
- G19 -Nós colocamos a bolinha (rolamento) no eletroímã com duas pilhas, com o fio de cobre no prego e um negrinho de abajour para passar energia, assim a bolinha caia e fazia uma marca na massa (quando tiramos as pilhas). Nós estudamos queda livre, altura, velocidade e impacto.
- G20 -O nosso trabalho falava sobre velocidade, espaço e tempo com que a bolinha percorria a calha.

No entanto, alguns alunos (apenas dois dos que responderam ao questionário) indicam, por meio dos seus depoimentos, uma compreensão equivocada da relação entre teoria e prática.

- G7 -O MCU que fofoi usado para movimentar a água.
- G10 -Um pouco diferente o conteúdo do nosso trabalho não tem muito a ver com o conteúdo estudado .

Com relação a esses depoimentos, de grupos distintos, deve ser ressaltado que: (i) para os demais colegas do mesmo grupo de G7 (que responderam ao questionário) a relação percebida entre teoria e experimento, cujo tema se referia a LíLíquidos em Rotação (NETO, 2005), foi i na direção correta e se referiram m ao "MCU por causa da rotação da água" " que eles observaram e que era o objeto de estudo do projeto; (ii) no caso do grupo G10, os demais colegas deste grupo, cujo tema se referia a Polias (G.E.F., 2005), revelam, acertadamente, que o asassunto abordado " foi a força" ou "a economia de força".

Alguns jovens ainda se referiram ao trabalho experimental como uma comprovação teórica, como no depoimento "O "O nosso trabalho mostrou na prprática o movimento uniforme, mostrando a velocidade e a aceleração" (G6), ou perceberam aspectos conceituais importantes com o experimento de queda livre (NETO, 2005) na fala "E"Ele falava sobre o peso, a massa, a gravidade. E na queda livre não importa a massa (...) . (G12), ou, ainda, que eles estavam trabalhando com situações não comuns no seu dia-a-dia, quando se referiram ao experimento "O Pássaro" (SILVA, 2005), "O "O nosso trabalho mostrava um exemplo de velocidade constante, que é muito difícil de se encontrar" (G13).

## DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

As falas referentes às às expectativas e ao grau de segurançnça dos jovens nos indicam que eles encontrammse interessados e motivados para a realização das atividades. Isso talvez decorra das idéias subjacentes à à proposta, que valoriza a construção e exposição do conhecimento dos próprios alunos. Observa -se, pelalas falas, que os jovens apresentam duas expectativas importantes, que são: o projeto deve auxiliá-los a aprender melhor os conteúdos, e eles (os alunos) devem saber explicar o projojeto de tal forma que os colegas entendam. m. Cabe lembrar que não é a primeira vez que essa atividade é desenvolvida na escola, embora, a, para alguns alunos, esta seja a prprimeira vez que se encontram envolvidos na mesma. Além da troca de comentários positivos com m os colegas que já realizaram este tipo de experiência, os alunos também podem ter observado o desenvolvimento dos projetos de alunos de séries anteriores. Nesse sentido, os jovens possuem expectativas positivas em relação a trocas futuras que poderão ocorrer, fruto dos projetos. Eles sabem que lhes será garantido um espaço para apresentação de sua produção, não só para os colegas de classe, mas para a comunidade da escola. Esse fato , já descrito em trabalho anterior (ESPINDOLA et al., 2006) , pode ser um m fator motivador, que faz com que eles busquem efetivamente se envolver com seus projetos e integrar a teoria e prática.

Para o bom desenvolvimento dos projetos, obobservamos através das falas, a necessidade de organização e compmprometimentnto do professor para a realização das atividades relacionadas aos projetos. Nesse sentido, é importante e necessário preparar os materiais práticos e teóricos que servirão de base para a construção das experiências , e antecipar r dificuldades inerentes ao processo de desenvolvimento dos projetos, tais como alterações nos roteiros das experiências em função dos materiais obtidos s e dos objetivos propostos no trabalho, tempo para execução das tarefas, conflitos no grupo de trabalho, etc. Ao antecipar e discutir alguns desses aspectos com os jovens, estes se encontrarão mais seguros para desenvolver os projetos, sendo a aprendizagem, por meio dos mesmos , prazerosa. Alguns depoimentos também apontam para a necessidade que alguns alunos , mais do que outros, apresentam com relação à atençnção do professor. Assim, é preciso que o professor se encontre atento p para essas necessidades e lhes ofereça apoio.

No que tange a integração entntre teoria e prática, observou-u-se que o uso de projetos mostrou ser uma possibilidade metodológica interessantnte para o professor , por permitir aos alunos a transferência do conhecimento apreendido no ambiente da sala de aula na direção da solução de um problema, evidenciando que a a intenção do professor em promover a aprendizagem a partir da relação entre diferentes conceitos pode ser facilitada com esta metodologia . Isso é evidenciado por Hernández e Ventura (1998), que ressaltam que o conhecimento implica no aprofundamento dadas relações em torno de um tema, implica em m relacionar-se com as informações, refletindo sosobre as mesmas e criando novas possibilidades de compreensão e organização dos conteúdos.

De maneira geral, percebemos que os alunos tiveram uma boa receptividade a este tipo de metodologia, pois se sentem atores de suas aprendizagens. Essa metodologia de projetos exige uma nova postura tanto do professor quanto do aluno. O professor, r, para o desenvolvimento deste trabalho , não deve medir esforços para levar os seus alunos à ação, à reflexão crítica, à curiosidade, ao questionamento e à descoberta. Ele deve respeitar o aluno e o desenvolvimento que este adquiriu por meio de suas experiências de vida (conhecimentos já assimilados), idade e desenvolvimento mental. Para tanto , são importantes a existência de afetividade, a confiança, a empatia e o respeito entre docente e discentnte. Nesse sentido, o professor precisa aprender a combinar autoridade, respeito e afetividade, isto é, ao mesmo tempo em que estabelece normas, deixando bem claro o que espera dos alunos, deve respeitar a individualidade e a liberdade deststes, para neles poder desenvolver o senso de responsabilidade (SIQUEIRA, 2004).

## REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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SIQUEIRA , D. Relação professor-r-aluno: uma revisão crítica. São Paulo: Cortez, 2004 .