Módulos didáticos hipermídicos para o ensino de eletromagnetismo e óptica no ensino médio

## Módulos didáticos hipermídicos para o ensino de eletromagnetismo e óptica no ensino médio

Luís Fernando Gastaldo (lfgastaldo@terra.com.br)

Centro Universitário Franciscano -

UNIFRA

## RESUMO

A A própria evolução da tecnologia mostra-nos que reforçar informações e conteúdos para memorizá -los não responde hoje as necessidades dos alunos frente a esta nova sociedade. Nossa evolução tem sido tão grande que a gama de informações disponíveis adquire uma grandeza tal, que se torna impossível para uma pessoa memorizá-la. A mudança na educação que entendemos ser necessária não se efetivará apenas com a inclusão de outros instrumentos pedagógicos, ou então com a troca de conteúdos a serem trabalhados. As alterações precisarão ocorrer de maneira mais profunda, tornando a a escola uma instituição mais coerente com o atual contexto histórico, social e tecnológico em que estamos vivendo.

Neste trabalho elaboramos Módulos Didáticos (MD) com a utilização de material interativo hipermídico na área eletromagnetismo e óptica, visando sua implementação em aulas de física no Ensino Médio, planejados com um modelo de Três Momentos Pedagógico (TMP): Problematização Inicial, Organização do Conhecimento e Aplicação do Conhecimento. Propomos a aplicação, destes módulos didáticos, em duas turmas da 3ª série do Ensino Médio para posterior apresentação e discutição das experiências vividas pelo professor e pelos alunos. Para dar sustentação ao trabalho, utilizamos as idéias de Ausubel e Novak (Aprendizagem Significativa) e Vergnaud (Campos Conceituais) como referenciais de teorias de aprendizagem.

Utilizando as potencialidades disponibilizadas pela informática e auxiliados pelas teorias defendidas por Ausubel, Novak e Vergnaud , busca -se o desenvolvimento de material interativo hipermídico na área de eletromagnetismo e óptica , organizados em Módulos Didáticos com três momentos pedagógicos e sua disponibilização em CD-ROM, como uma ferramenta auxiliar para o ensino de Física a no Ensino Médio, com a inclusão de novas tecnologias de ensino, explolorando simuladores (Java applet) e imagens em animação, vídeos , textos explicativos e teóricos.

## 1 -NOVAS TECNOLOGIAS E O ENSINO DE FÍSICA

Neste novo milênio estamos vivendo uma era de muitas revoluções comportamentais, políticas, tecnológicas, financeiras, etc. O campo que mais sofreu alterações e que não pára de crescer é o das telecomunicações e o da informática, que conjuntamente recebeu a denominação de "Telemática". Com o advento da telemática, ganhamos um novo modo de nos comunicarmos e de nos informararmos de maneira muito rápida e prática .

Principalmente crianças e adolescentes estão cada vez mais mergulhados no mundo digital, de tal forma que estas inovações tecnológicas vão sendo por estes, facilmente assimiladas e incorporadas em seu dia-a-dia. Isto nos levou a uma situação histórica inédita, onde algumas crianças estão mais à vontade e mais instruídas que seus pais e até mesmo que seus professores, diante das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) e de suas inovações que alavancam as mudanças em nossa sociedade. Estes novos valores necessários ao cidadão passaram a ser exigidos por esta sociedade da informação.

A Escola não pode comportar-se como um apêndice da sociedade, mas deve assumir sua função educacional e organizacional, essencial e decisiva neste novo cenário global e conectado em que estamos inseridos. Mudanças constantes se fazem necessárias. Algumas em curto prazo e outras em, no máximo, médio prazo. As evoluções são tão rápidas que planejamentos em longo prazo correm o risco de estarem defasados antes de serem aplicados plenamente.

A relação entre a Escola e as novas tecnologias e mais especificamente a relação entre o professor e a internet precisam ser mais bem estudadas, pois a simples aproximação destes não tem

resultado em melhlhorias pedagógicas, imaginadas a priori, por boa parte dos professores que buscam esta aproximação.

A própria evolução da tecnologia, porém, mostra-nos que reforçar informações e conteúdos para memorizá-los não responde hoje as necessidades dos alunos frentnte a esta nova sociedade. Nossa evolução tem sido tão grande que a gama de informações disponíveis adquire uma grandeza tal, que se torna impossível para uma pessoa memorizá-la.

A mudança na educação que entendemos ser necessária não se efetivará apenas cocom a inclusão de outros instrumentos pedagógicos, ou então com a troca de conteúdos a serem trabalhados. As alterações precisarão ocorrer de maneira mais profunda, tornando a escola uma instituição mais coerente com o atual contexto histórico, social e tecnológico em que estamos vivendo. Nesta escola contextualizada, o professor poderá renovar a sua auto-estima (por vezes perdida), mas precisará assumir um novo papel e um novo paradigma. Não se trata apenas de um acúmulo maior de atribuições em sua profissão, mas de uma mudança de rumo, desviando o foco de suas funções, deixando de ensinar a reproduzir para fazer o aluno assumir o seu papel ativo na construção do conhecimento.

Portanto, o papel fundamental do professor deveria ser, sobretudo, de motivador de situações de aprendizagem, de canalizador ou organizador de tais experiências. Desta maneira, percebemos que a tecnologia tem mudado a sociedade, e a mudança da sociedade altera as circunstâncias da aprendizagem, a forma de pensar e conhecer. Por isto, precisamos incorporar ao ambiente escolar estas novas tecnologias de informação e comunicação e fundamentalmente estabelecer condições para que os professores possam delas fazer um uso adequado. Não se pode imaginar que a simples utilização dos computadores resolverão os problemas de "transmissão" de conhecimento.

Neste contexto, a prática pedagógica do professor precisa desafiar os alunos a desenvolver o desejo do saber. O aprendizado deve ser impulsionado pela problematização e pela busca de soluções possívíveis dentro do seu momento histórico e de sua realidade. Esta problematização provocada pelo professor deve despertar no aluno o desejo de aprender, fazendo com que pela dúvida, se encontre o prazer da descoberta e da investigação, deslocando o foco do processo para o aprender a aprender.

A Física não constitui uma exceção frente ao rol de disciplinas. Continua com um ensino voltado primordialmente para a preparação aos exames vestibulares, suportado pelo uso indiscriminado do livro didático ou materiais assemelhados e pela ênfase excessiva na resolução de exercícios puramente memorísticos e algébricos. Um ensino que apresenta a Física como uma ciência compartimentada, segmentada, pronta, acabada imutável. Desta maneira não se resolve a contradição existente entre os conceitos formais transmitidos no ensino de física e os conceitos espontâneos (alternativos, informais, não formais, intuitivos ou outras denominações) apresentados pelos estudantes, na maior parte das vezes distintas e até conflitantes, mesmo após a escolaridade do indivíduo. Paralelo a esta realidade da sala de aula de Física, as TIC trazem informações e possibilidades para mudar este panorama.

Neste trabalho elaboramos Módulos Didáticos (MD) com a utilização de material interativo hipermídico na área eletromagnetismo e óptica, visando sua implementação em aulas de física no Ensino Médio, planejados com um modelo de Três Momentos Pedagógico (TMP): Problematização Inicial, Organização do Conhecimento e Aplicação do Conhecimento (Delizoicov, 1992) . Propomos a aplicação, pelo próprio autor, destes módulos didáticos, em duas turmas da 3ª série do Ensino Médio para posterior apresentação e discutição das experiências vividas pelo professor e pelos alunos.

Por isso, nossas constatações preliminares são, neste momento, condicionadas a este contexto. Podemos afirmar, a partir de outros planejamentos didáticos já aplicados, que as exigências decorrentes da abordagem segundo os TMP, em termos de diálogo entre professor e aluno e em termos de uma participação mais ativa dos próprios alunos, trazem inicialmente, dificuldades de encaminhamento das aulas, na medida em que alguns alunos trazem uma imagem de aulas de Física fortemente baseadas no trabalho com formulários e cálculos matemáticos, desvinculadas de sitituações do cotidiano. Outra constatação refere-se, em particular, ao trabalho com

tecnologias digitais em sala de informática, onde se evidenciou a dificuldade de desenvolvimento da proposta a partir das diferentes realidades sociais dos alunos, bem como dodos diferentes graus de habilidades destes frente a estas tecnologias.

## 2 -REFERENCIAIS TEÓRICOS

Para dar sustentação ao trabalho, utilizamos as idéias de Ausubel e Novak (Aprendizagem Significativa) e Vergnaud (Campos Conceituais) como referenciais de teorias de aprendizagem. O Primeiro teórico, David Ausubel, para quem "o fator isolado que mais influência a aprendizagem é aquilo que o aluno já sabe", (MOREIRA, 1999, p.152) lançou as bases para a teoria da aprendizagem significativa com especial atenção para a aprendizagem tal como ela ocorre na sala de aula. Ausubel dedicou sua carreira acadêmica à psicologia educacional, mas depois de se aposentar na década de 1980, voltou à psiquiatria e sua teoria foi assumida e complementada por Joseph Novak, também rerecebendo contribuições de Bob Gowin. Os trabalhos destes três autores formam um corpo teórico coerente e apropriado para lidar com a realidade da sala de aula. A Aprendizagem Significativa, conceito central na teoria de Ausubel, é o processo pelo qual uma nova informação se relaciona com o subsunçor, um aspecto relevante da estrutura cognitiva do aluno, entendida por Ausubel como uma estrutura hierárquica e organizada de conceitos. Em contraste com a aprendizagem significativa, Ausubel define a aprendizagem m mecânica, na qual as novas informações não interagem com a estrutura cognitiva já existente, sendo armazenadas de maneira arbitrária. É preciso esclarecer que aprendizagem significativa não significa aprendizagem correta, pois o aluno pode aprender signifificativamente informações que não são compartilhadas pelos especialistas. Exemplo disso são as concepções alternativas, que envolvem conceitos ou leis não aceitos pela comunidade científica e extremamente resistentes à mudança. A maioria dos conceitos subsunçores se forma na infância, através do processo de formação de conceitos, permitindo que a criança atinja a idade escolar já possuindo um conjunto apropriado de conceitos para a aprendizagem significativa .

Contudo, ao iniciar o estudo de uma área novava, para a qual não há subsunçores, pode ser necessário aprender mecanicamente alguns conceitos relevantes, até que existam conhecimentos da nova área que sirvam de subsunçores para novas informações. As condições necessárias para que ocorra a aprendizagem significativa são material potencialmente significativo e predisposição do aluno para aprender de maneira significativa. Não adianta o aluno desejar a aprendizagem significativa se o material não for relacionável com a estrutura cognitiva existente, mas, popor mais relacionável que seja o material, a aprendizagem só será significativa se o aluno estiver disposto a relacioná -lo de maneira significativa.

Quando um conceito novo, relacionado a um subsunçor, é aprendido, ele será assimilado pelo subsunçor. Durante o período de retenção o conceito novo permanece disponível, podendo ser dissociado do subsunçor, tornado-se cada vez menos dissociável durante a assimilação obliteradora, até deixar de estar disponível, permanecendo na estrutura somente o subsunçor modifificado. O esquecimento é continuação da assimilação; a nova informação, que foi assimilada pelo s subsunçor, será recuperada com facilidade quando o aluno voltar a estudar aquele conceito.

Há duas maneiras de influenciar a estrutura cognitiva do aprendiz, substantivamente pela apresentação de conceitos unificadores, explanatórios e inclusivos e programaticamente usando métodos adequados para a organização seqüencial e apresentação dos conteúdos.

Esta influência só será efetiva se for conhecida a estrutura cogngnitiva existente. Assim Ausubel identifica como tarefas fundamentais do professor:

- -identificar a estrutura conceitual e proposicional da matéria de ensino,
- -identificar os conceitos relevantes à aprendizagem na matéria de ensino,
- -diagnosticar aquilo que o aluno já sabe e
- -usar princípios e recursos que facilitem adquirir a estrutura conceitual da matéria de ensino.

Joseph D. Novak foi colaborador de Ausubel e foi ele quem refinou e fez muitos dos testes com a teoria. Sua proposta é mais ampla, vê a educação como conjunto de experiências que contribuem para o engrandecimento do indivíduo, e a aprendizagem significativa é parte desse conjunto de experiências. Por esta visão ampla de educação ele pode também ser considerado um autor humanista.

A premissa da teoria de educação de Novak é que seres humanos pesam , sentem e f fazem e, segundo ele, uma teoria de educação deve considerar estes elementos, analisando como pode contribuir para melhorar a forma de pensar, sentir e f fazer, tornando possível o engrandecimento do indivíduo.

Um evento educativo é qualquer ação que tem por finalidade a troca de significados e sentimentos entre professores e alunos, que envolve os elementos básicos da educação: aprendiz, professor, matéria de ensino, contexto e avaliação. PrProfessores ensinam esperando que seus alunos captem e incorporem à sua estrutura cognitiva os significados compartilhados e aceitos no contexto da comunidade científica.

Este é o sentido que Novak atribui a troca de significados entre professor e aprendiz, mas há também a troca de sentimentos da qual vai resultar, ou não, a predisposição para aprender significativamente. Para Novak a sensação afetiva é inadequada quando o aprendiz sente que não está aprendendo o novo conhecimento.

Já a teoria dos campos conceituais de Gérard Vergnaud é uma teoria de base piagetiana, mas que afasta-se bastante de Piaget ao tomar como referência o próprio conteúdo do conhecimento e a análise conceitual do progressivo domínio desse conhecimento, bem como ao ocupar-se do estudo do desenvolvimento cognitivo do sujeito-em-m-situação ao invés de operações lógicas gerais, de estruturas gerais do pensamento. Ao fazer isso, a teoria de Vergnaud apresenta um grande potencial para descrever, analisar e interpretar aquilo que se passa em sala de aula na aprendizagem de física. A teoria dos campos conceituais destaca que a aquisição de conhecimento é moldada pelas situações e problemas previamente dominados e que esse conhecimento tem, portanto, muitas características contextuais. Assim, muitas de nossas concepções vêm das primeiras situações que fomos capazes de dominar ou de nossa experiência tentando modificá-las.

As concepções prévias dos alunos têm sido consideradas como erros, concepções alternativa, em relação às concepções científicas. Para Vergnaud , esta maneira de conceber o conhecimento prévio supõe a criança, o aluno ou o adulto aprendiz, como incompletos, imperfeitos ou deficientes em comparação a adultos especialistas. Essa abordagem, segundo ele, é inadequada às questões de desenvolvimento cognitivo aí envolvidas. Seria muito mais frutífero considerar o sujeito como um sistema dinâmico, com mecanismos regulatórios capazes de assegurar seu progresso cognitivo.

Muitas das concepções errôneas dos alunos derivam do fato de que eles atribuem a certas palavras usadas em ciências, para representar conceitos, o mesmo significado que atribuem a essas mesmas palavras no dia-a-dia. Inclusive de uma ciência para outra os significados de uma mesma palavra podem ser distintos, mas o aluno pode não captá-los como distintos.

A persistência das chamadas concepções alternativas, inclusive em estudantes em cursos científicos avançados, têm recebido várias interpretações, porém, Vergnaud argumenta que em praticamente todas elas o sistema de percepção visual tem um papel preponderante na construção do conhecimento pelos sujeitos, mas pouca atenção tem sido dada ao papel funcional dessas concepções e poucas pesquisas têm sido feitas sobre os problemas que os sujeitos encontram para construíílas. Por r exemplo, os "erros" encontrados em alguns estudos freqüentemente decorrem de fato de que os sujeitos se deparam com questões que nunca se propuseram antes ou que envolvem valores não usuais das variáveis de uma dada situação. Outro exemplo de dificuldade enfrentada pelos sujeitos está no fato de que os modelos científicos fazem uso de entidades que geralmente não são acessíveis sensorialmente. Em Física, por exemplo, os estudantes enfrentam uma dificuldade: a verificação do significado de representações simbólicas depende não só da habilidade que o sujeito tenha para representar as entidades e as relações entre elas, mas principalmente de

elementos conceituais que devem ser levados em conta (conceitos como sistema, estado, interação, transferência, conservavação, apenas para mencionar alguns).

O que tudo isso quer dizer é que é normal que os alunos apresentem tais concepções e que elas devem ser consideradas como precursoras de conceitos científicos a serem adquiridos. A ativação desses precursores é necessária e deve ser guiada pelo professor.

As concepções prévias dos alunos contêm teoremas e conceitos-em-m-ação que não são verdadeiros teoremas e conceitos científicos, mas que podem evoluir para eles. Porém, como já foi dito, o hiato entre os invariantes operatórios dos alunos e os do conhecimento científico é grande, de modo que a mudança conceitual poderá levar muito tempo.

Por outro lado, pode ocorrer que certos conceitos possam ser construídos somente se certas concepções prévias forem abandonadas. Quer didizer, o conhecimento prévio pode funcionar como obstáculo epistemológico. Nesse caso, a ação mediadora do professor é também imprescindível. A construção do conhecimento pelo aprendiz não é um processo linear, facilmente identificável.

Ao contrário, é complexo, tortuoso, demorado, com avanços e retrocessos, continuidades e rupturas. O conhecimento prévio é determinante no progressivo domínio de um campo conceitual, mas pode também, em alguns casos, ser impeditivo. Continuidades e rupturas não são, no entanto, excludentes. Pode haver continuidade e ruptura. A Mecânica Clássica e a Mecânica Quântica, por exemplo, apresentam continuidades, mas para aprender esta é preciso rupturas com aquela.

No ensino, é necessário desestabilizar cognitivamente o aluno, mas não demais. É preciso identificar sobre quais conhecimentos prévios a criança pode se apoiar para aprender, mas é forçoso também distinguir quais as rupturas necessárias. Quer dizer, é preciso propor também, com cuidado, situações para as quais os alunos não têm onde se apoiar, ou não devem se apoiar, em conhecimentos prévios.

As idéias de Vergnaud sobre o papel do conhecimento prévio (que pode ser "alternativo") como percursor de novos conhecimentos (que podem ser científicos) e sobre as continuidades e rupturas na construção do conhecimento, parecem ter muito a ver com a teoria da aprendizagem significativa de Ausubel . Para Ausubel, o conhecimento prévio é o principal fator, isolado, que influencia a aquisição de novos conhecimentos. A aprendizagem significativa se caracteriza pela interação entre o novo conhecimento e o conhecimento prévio. É nessa interação que o novo conhecimento adquire significados e o conhecimento prévio se modifica e/ou adquire novos significados. Mas tal interação não é arbitrária, ou seja, o novo conhecimento adquire significados pela interação com conhecimentos prévios especificamente relevantes. Em outras palavras, a interação não é com qualquer conhecimento prévio. Nesse sentido, no ensino é preciso identificar sobre quais conhecimentos prévios o aluno pode se apoiar para aprender. Contudo, o efeito do conhecimento prévio na aprendizagem é tão forte que em certos casos é preciso romper com ele. Por exemplo, no ensino do conceito de aprendizagem significativa pode não ser adequado apoiar-se na idéia de interação, pois esta pode estar fortemente arraigada na estrutura cognitiva como sendo uma relação assimétrica que poderia dificultar a compreensão do fato de que na aprendizagem significativa tanto o novo conhecimento como o conhecimento prévio se modificam. Por outro lado, a compreensão da aprendizagem significativa como uma relação simétrica, ou de ação recíproca, juntamente com a aprendizagem de outros processos envolvendo ação recíproca, poderia levar a uma evolução dos concnceitos e teoremas-em-m-ação associados à idéia de interação (que é uma idéiachave na ciência) para outros progressivamente mais próximos daqueles cientificamente compartilhados.

Mas se a teoria dos campos conceituais é compatível com a teoria da aprendizagegem significativa, por que não ficar com esta que é bastante mais conhecida e aceita no ensino de ciências? A resposta é que podem ser tomadas como complementares: a teoria de Ausubel, é uma teoria de aprendizagem em sala de aula, de aquisição de corpos orgaganizados de conhecimento em situação formal de ensino, enquanto que a teoria de Vergnaud é uma teoria psicológica do processo de conceituação do real que se propõe a localizar e estudar continuidades e rupturas entre conhecimentos do ponto de vista de seu conteúdo conceitual. A teoria de Vergnaud não é uma teoria de ensino de conceitos explícitos e formalizados, embora tenha subjacente a idéia de que os

conhecimentos -em-m-ação (largamente implícitos) podem evoluir, ao longo do tempo, para conhecimentos científicos (explícitos). A teoria de Ausubel, por outro lado, se ocupa exatamente da aquisição de conceitos explícitos e formalizados, chegando inclusive a propor princípios programáticos - como a diferenciação progressiva, a reconciliação integradora e a consolidação - para a organização do ensino.

Ao resgatar e enriquecer o conceito de esquema introduzindo os conceitos de teorema-em-mação e conceito-em-m-ação, ao definir conceito como um tripleto, ao colocar a conceitualização no âmago do desenvolvimento cognitivivo, ao priorizar a interação sujeito-situação e, como não poderia deixar de ser, ao definir campo conceitual, Vergnaud provê um referencial muito rico para compreender, explicar e investigar o processo da aprendizagem significativa. A teoria dos campos concnceituais de Vergnaud parece prover um referencial adequado para analisar a estrutura fina da teoria da aprendizagem significativa de Ausubel. O que para Ausubel são campos organizados de conhecimento, para Vergnaud são campos conceituais.

Um determinado campo conceitual, como o da Eletricidade, por exemplo, pode ser progressivamente dominado por um aprendiz, mas o ensino, através da ação mediadora do professor, é essencial para isso. Professores são mediadores. Sua tarefa é a de ajudar os alunos a desenvolvlver seu repertório de esquemas e representações. Desenvolvendo novos esquemas, os alunos tornammse capazes de enfrentar situações cada vez mais complexas. Novos esquemas não podem ser desenvolvidos sem novos invariantes operacionais. A linguagem e os símbolos são importantes nesse processo. Os professores usam palavras e sentenças para explicar, formular questões, selecionar informações, propor metas, expectativas, regras e planos. Contudo, sua ação mediadora mais importante é a de prover situações (de aprendizagem) frutíferas para os estudantes (ibid.). Tais situações devem ser cuidadosamente escolhidas, ordenadas, diversificadas, apresentadas no momento certo e dentro da zona de desenvolvimento proximal do aluno. Sem dúvida, uma tarefa difícil, mas essenciaial.

Para Vergnaud, o desenvolvimento cognitivo depende de situações e conceitualizações específicas para lidar com elas. São as situações que dão sentido aos conceitos; elas é que são responsáveis pelo sentido atribuído ao conceito; um conceito torna-se significativo através de uma variedade de situações, mas o sentido não está nas situações em si mesmas, assim como não está nas palavras nem nos símbolos.

Cabe aqui lembrar que embora estejamos falando do ensino e do papel do professor na perspectiva de Vergnaud, as situações antes referidas não são situações didáticas, propriamente ditas, mas sim tarefas, problemas.

- O papel do professor como mediador, provedor de situações problemáticas frutíferas, estimuladoras da interação sujeito-situação que leva à ampmpliação e à diversificação de seus esquemas de ação, ou seja, ao desenvolvimento cognitivo, deixa ainda mais evidente que a teoria de Vergnaud tem também forte influência vigotskyana.
- O ensino de ciências tradicionalmente envolve três aspectos principais profundamente interrelacionados: o conhecimento teórico (conceitos, leis, princípios, equações), as práticas de laboratório (experimentos, demonstrações, procedimentos científicos) e a resolução de problemas (abertos, fechados, como investigação, de papel e lápis). Obviamente, qualquer professor experiente sabe que essa distinção é artificial: o conhecimento científico é produzido através da interação entre o domínio conceitual e o metodológico. Porém, na perspectiva de Vergnaud esta interdependência entre a teoria e a prática fica muito clara.

Como já foi dito reiteradamente ao longo deste texto, são as situações que dão sentido aos conceitos; um conceito torna -se significativo através de uma variedade de situações, os conhecimentos dos alunos são moldados pelas situações que encontram e, progressivamente, dominam. Embora o conceito de situação tenha, na teoria dos campos conceituais, o significado de tarefa, podemos supor que no âmbito das ciências situação significa também problema. Ou podemos falar em sitituações e problemas como faz o próprio Vergnaud ao dizer que "a aquisição de conhecimento é moldada pelas situações e problemas previamente dominados e, portanto, o conhecimento do sujeito tem muitos aspectos locais". Em outro trabalho, bastante anterior a a esse,

Vergnaud diz que "na verdade, os conceitos se desenvolvem através da resolução de problemas, e esse desenvolvimento é lento".

Isso significa que a resolução de problemas ou as situações de resolução de problemas são essenciais para a conceitualização, mas, como chama atenção Vergnaud, "um problema não é um problema para um indivíduo a menos que ele ou ela tenha conceitos que o/a tornem capaz de considerá -lo como um problema para si mesmo". Ou seja, há uma relação dialética e cíclica entre a conceituaualização e a resolução de problemas. Para Vergnaud, a problematização vai muito além da abstração de regularidades do mundo observável. Problemas são teóricos e práticos, não meramente empíricos, mesmo para crianças pequenas. Quando uma classe de problemas s é resolvida por um indivíduo (o que significa que ela ou ele desenvolve um esquema eficiente para lidar com todos ou quase todos os problemas dessa classe), o caráter problemático dessa classe específica desaparece . Mas essa competência desenvolvida pelo indivíduo o habilita a reconhecer ou considerar novos problemas para si mesmo; trata-se então, de um processo cíclico.

## 3 -OS MÓDULOS DIDÁTICOS HIPERMÍDICOS

Motivados pelas potencialidades disponibilizadas pela informática e auxiliados pelas teorias defendidas por Ausubel, Novak e Vergnaud , estamos desenvolvendo o mataterial interativo hipermídico na área de eletromagnetismo e óptica, a, disponibilizado em CD-ROM, como uma ferramenta auxiliar para o ensino de Física no Ensino Médio, com a inclusão de novas tececnologias de ensino, explorando simuladores (Java applet) e imagens em animação geradas ou obtidas através de filmadora digital, textos explicativos e teóricos.

Todo o material desenvolvido estará á disponibilizado em CD-ROM. Executamos a organização do material hipermídico em linguagem html, portanto, podendo ser disponibilizado na rede mundial de computadores (Internet) para download.

O desenvolvimento do material englobou algumas etapas importantes:

- -seleção dos tópicos de eletromagnetismo e óptica significativos e importantes para os alunos do Ensino Médio;
- -pesquisa sobre os simuladores java applets disponíveis na Internet para download, e, posteriormente, disponibilização e adequação dos mesmos no material;
- -criação, adequação de textos teóricos e expxplicativos em cada tópico abordado;
- -criação dos simuladores para facilitar a compreensão dos assuntos;
- -produção e obtenção de imagens relacionadas a cada tópico;
- -desenvolvimento de atividades, questões e exercícios para cada tópico;
- -organização do material criado em um sistema hipermídia na linguagem html.

Buscamos durante este trabalho executar uma ponte entre dos conteúdos abordados no Eletromagnetismo interligados aos conceitos abordados na óptica , sempre elaborados em módulos didáticos estrutur ados em três momentos pedagógicos: problematização, organização do conhecimento e aplicação do conhecimento .

Propomos inicialmente o ensino dos efeitos fotoelétrico e efeito Compton, entrando em alguns conceitos da física moderna, para explicá-á-los em contexto e nível de conceitos para uma aula de Ensino Médio. Objetivando situar o aluno historicamente, através da disponibilização de conteúdos que envolvam a teoria corpuscular na proposta de Planck e Einstein sobre os fótons ou pacotes de luz, passando pelo contexto da óptica geométrica, posteriormente pela teoria ondulatória, que foi comprovada experimentalmente por Young, buscando a compreensão sobre a natureza da luz, ou seja, entendê-la como onda-partícula.

O uso de simuladores Java Applets no material, objetiva estimular o aprendiz ao uso desses aplicativos desenvolvidos em linguagem Java, pois são estes que permitem a sua interação com os materiais didáticos, textuais e a simulação, servindo como um organizador prévio, facilitando a sua aprendizagem significativa.

Aproveitamos na elaboração dos módulos os simuladores disponibilizados para download na Internet. Para tanto, organizamos e os disponibilizamos no material hipermídia, facilitando o seu uso e a exploração, sem que o aprendiz necessite acessar r a Internet, podendo fazer uso a qualquer instante em seu próprio computador.

Acreditamos que fazer uso desses simuladores isoladamente não é eficiente, por isso, inserimos juntamente com o simulador, um pequeno texto instrucional, explicando o uso do aplicativo e, depois desafiamos os alunos a seguir um roteiro de atividades, as quais buscam fazer o aluno a pensar e refletir criticamente sobre os fenômeno em que está simulado. Portanto, inserimos os simuladores dentro do texto didático, acoplando-os a nossa metodologia dos três momentos pedagógicos .

Após desenvolvermos o material para o ensino de eletromagnetismo e óptica, utilizamos o mesmo nas aulas da 3a série de Ensino Médio, do do Escola Estadual de Ensino Médio Professora Maria Rocha, objetivando verificar a aceitação e o entendimento do conteúdo pelos alunos, buscando também críticas e sugestões para possíveis melhorias.

Este trabalho encontra -se em desenvolvimento. Ainda este ano será aplicado nas turmas de 3ª série, possibilitando novas adaptações e conclusões, que poderão ser apresentadas.

## 4 -REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

DELIZOICOV, Demétrio, ANGOTTI, José André Peres. Física - - Coleção Magistério - - 2 º Grau. São Paulo: Cortez, 1992.

MOREIRA, Marco A. e AXT, Rolando.Tópicos em ensino de ciências. Porto Alegre: Sagra. 1991 MOREIRA, Marco A. Teorias de Aprendizagem. São Paulo: EPU. 1999.

MÜTZENBERG, Luiz André.Trabalhos trimestrais: uma proposta de pequenos projetos de pesquisa no ensino de física.Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul: Porto Alegre. 2005.

NOVAK, Joseph D. and GOWIN. D. Bob.Aprender a aprender. Lisboa: Plátano. 1984.

NOVAK, Joseph D.Aprender, Criar e utilizar o conhecimento. Lisboa: Plátano.2000.