Diversidade no aprendizado de física em alunos de sexta e sétima séries do ensino fundamental em diferentes meios sócioeconômicos

## Diversidade no aprendizado de física em alunos da sexta e sétima séries do ensino fundamental em diferentes meios socioeconômicos.

Liliane Paiva Panetto 1 [liliane\_panetto@hotmail.com] José Carlos Xavier da Silva 1 [xavier@uerj.br] Paula Rocha Pessanha 1 [paularodrigues@ibest.com.br] Soraia Rodrigues de Azeredo
1 1 [azeredosoraia@ig.com.br] 1 UERJ - RJ – Brasil

## 1. Introdução

Atualmente os alunos estão interagindo com um mundo repleto de recursos. As escolas não podem ignorar esta realidade; elas precisam ensinar o estudante a conviver com a ciência e as novas tecnologias. Como Fernández cita:

- "O organismo se sustenta e cresce por meio de transações com seu ambiente. Trata-se de um processo de adaptação, que acontece cada vez que um intercâmbio particular entre o organismo e o meio modifica o primeiro".

O ensino de ciências, principalmente o de Física, quase sempre encontra dificuldades, pois a abordagem utilizada se afasta dos fatos e fenômenos que englobam a vida cotidiana. Entretanto, o cotidiano está cercado de vários termos interessantes, sendo necessário que o aluno compreenda o significado deles para sua inserção na sociedade. Eles têm dificuldades no aprendizado, pois desconhecem que a Física se trata de uma ciência experimental e de grande aplicação no cotidiano, não conseguindo, portanto associar a parte teórica com alguma aplicação para a sua vida, pois ao longo de sua vida escolar não praticou a ciência através de experimentos. Para os alunos, as concepções espontâneas sobre os fenômenos da nanatureza ficam mascaradas pelo excesso de matemática. Conforme cita Maria Lúcia Weiss:

" Uma aprendizagem mecânica, que não vai além da simples retenção, não tem significado para o aluno. Para ser significativa, é necessário que a aprendizagem envolva racioiocínio, análise, imaginação e o relacionamento entre idéias, coisas e acontecimentos." " O aluno precisa ser capaz de reconhecer as situações em que aplicará o novo conhecimento ou habilidade.Tanto quanto possível, aquilo que é aprendido precisa ser signifificativo para ele." "P "Para que a aprendizagem provoque uma efetiva mudança de comportamento e amplie cada vez mais o potencial do educando, é necessário que ele perceba a relação entre o que está aprendendo e a sua vida."

Uma solução para esta problemática a seria a escola possuir laboratórios didáticos ou os próprios professores utilizarem recursos como, por exemplo, experimentos. Por isso estamos investigando como os alunos do Ensino Fundamental pensam a Física sem os modelos matemáticos e se os mesmos apresentam condições de aprender com situações do cotidiano. Observamos se as diferenças sócio -econômico -cultural influenciam no processo ensino aprendizado, já que o convívio com as novas tecnologias diferem entre as classes sociais. Como explicita Fernández :

"Se analisarmos a modalidade de aprendizagem de uma pessoa, veremos semelhanças com sua modalidade sexual e até com sua modalidade de relação com o dinheiro."

## 2. Descrição do trabalho desenvolvido:

Esta pesquisa parte de um projeto que consiste, inicialmente, em preparar algumas experiências simples, com materiais de baixo custo e fácil aquisição, e apresentar a uma escola de nível sócio econômico baixo(público) e um colégio de nível sócio econômico alto(particular), ambos localizados na zona na norte da cidade do Rio de Janeiro. Os experimentos são apresentados a turmas de sexta e sétima séries do Ensino Fundamental, com um intervalo de quinze dias entre experiências diferentes.

Durante a apresentação, os alunos observam e manuseiam o expe rimento e são orientados a escrever redações sobre o que observaram e como explicariam o fenômeno estudado. Não é feita à turma qualquer explicação teórica ou qualquer indução, através de perguntas, sobre o fenômeno físico observado.

Após a apresentação e manipulação do experimento, os estudantes deverão, através de redações individuais, expressar suas observações sobre a experiência realizada. Após esta etapa as redações são catalogadas, organizadas e analisadas com o objetivo de observar como os alunos de de cada classe social descrevem o fenômeno físico envolvido na experiência.

Enfim, a realização das atividades propostas por este projeto possibilitará conforme Xavier (2004):

" o desenvolvimento do espírito de observação, a habilidade manual, a redescoberta da Física, a aplicação da Física no seu dia-a-dia e o domínio da escrita no aluno para que ele possa interagir no processo como agente crítico, das novas tecnologias e criar nele, o espírito de cidadania, fazendo-o -o um agente transformador na sociedade em que ele vive, propiciando sua inclusão social e facilitando o seu acesso ao ensino médio."

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Figura 1: Descrição do trabalho

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## 2.1 O Experimento: Prensa Hidráulica

A prensa hidráulica é um experimento muito simples e pode ser feita com materiais de baixo custo. Este simples experimento é considerado muito rico do ponto de vista didático, pois permite que o aluno perceba que é possível transmitir forças através de líquidos, relacionando assim em seu funcionamento os princípios básicos da hidrostática (Princípio de Pascal) e diversos conceitos físicos como pressão, força, área, equilíbrio estático, volume, entre outros.

Figura 2: Experimento: Prensa Hidráulica

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Este brinquedo-experimento consiste de duas seringas que se intercomunicam, providos de êmbolos cujas secções tem áreas diferentes.Os recipientes são preenchidos com um líquido homogêneo sobre o qual se exerce pressão transmissível em seu interior.

## 2.2 Construção do Experimento:

Neste trabalho construímos a prensa hidráulica utilizando duas seringas hipodérmicas sem agulhas e de diâmetros diferentes: uma seringa de 5ml e outra de 20ml, uma mangueirinha de equipossoro de aproximadamente 40cm para fazer a conexão das seringas (encontrada em farmácias ou loja de aquário), água (neste caso utilizamos água com corante para melhor visualização) e durepox para vedar as conexões entre a seringa e a mangueira.

Figura 3: Construção do Experimento

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Para construir a experiência é necessário, inicialmente, retirar os êmbolos das seringas e acoplar um lado da mangueira na seringa de 5ml e o outro lado da mangueira na seringa de 20ml, utilizamos durepox para a vedação, assim não corre o risco de vazar água.Posteriormente enche as seringas com água, não deixando formar bolhas de ar.A mangueira também deverá estar completamente cheia de água e sem bolhas de ar.Colocar o êmbolo na seringa de 20ml sem deixar entrar bolhas de ar, baixando -o até o fundo da seringa, ou seja, transferindo a água para a seringa de 5ml, que deverá estar cheia (com o êmbolo o mais alto possível).

## 2.3 Funcionamento do Experimento

O funcionamento do experimento é feito da seguinte maneira: colocamos um estudante de pequeno porte físico empurrando a seringa pequena e um estudante de porte físico maior empurrando a seringa grande para que o equilíbrio possa ser mantido.Os alunos foram incentivados para que disputasassem como se fossem um "cabo de guerra" hidráulico.

Figura 4: Funcionamento do Experimento

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A explicação para o funcionamento da prensa hidráulica é baseada na transmissão de pressão, feita na coluna de área menor, até a outra coluna de área mamaior, ou vice -versa.

A idéia da prensa hidráulica baseia-se no princípio que diz: "A variação de pressão provocada em um ponto de um líquido em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos do líquido e das paredes do recipiente que o contém"m". (Princípio de Pascal). Se a pressão é a mesma em todos os pontos de um líquido incompressível em equilíbrio hidrostático, então em superfícies de áreas diferentes as intensidades das forças aplicadas pelo líquido também devem ser diferentes. Assim, se fofor aplicada ao êmbolo menor uma força F1 F1 haverá sobre o líquido um acréscimo de pressão. Esse acréscimo de pressão, de acordo com o Princípio de Pascal, transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido e da parede, inclusive do êmbolo maior.

Embora a pressão seja a mesma no êmbolo maior, ela atua numa área maior, por isso a força nesse êmbolo também será maior. Em conseqüência o êmbolo maior, de área S2S2, fica sujeito a uma força F2 F2 maior que a força F1F1. Teoricamente, se a área do êmbolo maior for dez vezes maior que a área do êmbolo menor, a força no êmbolo maior também será dez vezes maior.

Figura 5: Explicação Teórica para a Prensa Hidráulica

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## 2.4 Aplicações da prensa hidráulica

O modelo teórico da prensa hidráulica pode ser aplicado a várias situações do dia-a-dia, como o funcionamento das cadeiras de dentistas, elevadores hidráulicos de garagens e postos de gasolina, prensagem de fardos, freios hidráulicos automotivos, macacos hidráulicos e numa grande quantidade de máquinas que funcionam a partir deste princípio. Ela é usada também para comprimir frutas, algodão, papel e prensar sucatas de objetos diversos.

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Figura 6: Aplicações da prensa Hidráulica

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## 3. Resultados:

Obtivemos um total de 89 registros escritos, sendo 31 registros da escola pública, onde 17 eram alunos da sexta série e 14 eram alunos da sétima série e 58 da escola particular, dos quais 22 eram da sexta série e 36 da sétima série.Todos os registros foforam realizados de maneira individual, considerando sempre para a análise que a fala de uma criança é natural, enquanto que para escrever , ela é bem mais cuidadosa , uma vez que a escrita não é uma forma natural de expressão para as crianças e sim uma exigência da sociedade(Vigostky,1989).

A definição das categorias foi feita após as primeiras leituras dos registros escritos. Estes foram separados em: redações que apresentam desenhos, redações que contenha jargões da física, redações com relação de causalidade, redações que explicam corretamente o fenômeno em questão e redações que possuíam coisas do dia -a-a-dia( analogias com o cotidiano).

## 3.1 Redações da sexta série:

Fazendo a análise dos registros escritos dos alunos da sexta série obteve -se a seguinte porcentagem:

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3.1.1 Redações dos alunos da sexta série do colégio público:

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Transcrição do trecho respeitando a ortografia do aluno: Porque o ar do menor e maior do que outro. O ar do maior e menor. É a pressão do maior e menor.A pressão do menor e maior.

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Transcrição do trecho respeitando a ortografia do aluno: Eu acho que a seringa menor canha porque ela posui mais ar e menos água do que a grande.É a pressão que a seringa menor faz e maior do que a maior.

3.1.2 Redações da sexta série do colégio particular

Transcrição do trecho respeitando a ortografia do aluno: Eu acho que é por causa da pressão da água.E a siringa menor teve mais força.

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Transcrição do trecho respeitando a ortografia do aluno: A seringa menor tem mais força do que a seringa maior.É a preção d'agua.

## 3.2 Redações da sétima série:

Fazendo a análise dos registros escritos dos alunos da sétima série obteve-se a seguinte porcentagem:

3.2.1 Redações da sétima série do colégio público:

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Transcrição do trecho respeitando a ortografia do aluno: a siringa menor é quase do mesmo tamanho que o tubo, isso facilitando que ela faça mais pressão que a siringa maior.

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Transcrição do trecho respeitando a ortografia do aluno: a siringa fina tem mais presão e é menor dando maior facilidade no aperto a siringa menor e quase de acordo com a burrachinha que da melhor presão.grossa com grossa ganha quem faz mais pressão.

## 3.2.2 Redações da sétima série do colégio particular:

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Transcrição do trecho respeitando a ortografia do aluno: A siringa menor tem mas força porque tem menos espaço.

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Transcrição do trecho respeitando a ortografia do aluno: força dividida pela área.

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Transcrição do trecho respeitando a ortografia do aluno: Eu acho que a pequena ganha porque a pequena tem mais força a grande tem mais água e a pequena tem pouca porisso que a pequena ganha a pequena tem pressão, a pequena tem mais força porque quanto mais água melhor da mais força e pressão.

## 4. Conclusão:

Em todas as redações analisadas os alunos citam jargões da física, em alguns trechos nota-se que o aluno utiliza a palavra pressão e/ou força com um sentido coerente com a comunidade científica. E em todas elas os alunos tentam dar explicações para o fenômeno físico. A redação que nos surpreendeu foi o registro do aluno da sétima série de maior poder aquisitivo na qual ele relaciona pressão como força dividida pela área.

Enfim tanto os alunos de alto pododer aquisitivo como o de baixo poder aquisitivo conseguem relacionar que a seringa de menor capacidade faz uma força maior que a seringa de maior capacidade, relacionando isto de alguma forma a pressão. Mas de acordo com a análise das

redações os alunos do o colégio de poder aquisitivo mais alto relacionam isto de uma maneira melhor que os alunos de colégio de poder aquisitivo mais baixo, pois os alunos do colégio de classe média alta relacionam a pressão com as variáveis em questão(força e área), explicam o fenômeno corretamente e aplicam regras de causalidade em porcentagens maiores.

Logo, concluímos que os alunos de alto e de baixo poderes aquisitivos apresentam concepções originadas pela vivência cotidiana independente de conhecerem modelos teóricos e formalismos matemáticos pré-existentes e que estas concepções variam de classe social para classe social. Desta forma, percebemos que a influência social interfere no aprendizado.

Enfim, o ensino de física deveria diminuir as desigualdades produzidas pela falta de compreensão técnico-científica, ajudar as pessoas a se organizar e dar-lhes os meios para participar de debates democráticos que exigem conhecimentos e um senso crítico. Em suma, o que está em jogo é uma certa autonomia na nossa sociedade técnico-c-cieientífica e uma diminuição das desigualdades. Não se trata, portanto, de ficar "mundinho do aluno", adaptando-o-se a ele, mas sim de construir um ensino de ciências e de tecnologias que se articule com este mundo e consiga analisá-álo, trazendo o aluno a interfrferir nas decisões da sociedade sobre temas polêmicos da aplicação da física na sociedade, qualquer que seja o nível sócio-econômico do estudante.

Sintetizado o que foi visto, destacamos a idéia básica de aprendizagem como um processo de construção que se e dá na interação permanente do sujeito com o meio que o cerca. Meio esse expresso inicialmente pela família, depois pelo acréscimo da escola, ambos permeados pela sociedade em questão.

## 5. Referências Bibliográficas:

FERNÁNDEZ, A., A Inteligência Aprisionada, 1994.

GASPAR, Alberto, Ciências para o 1º Grau, São Paulo , Editora Ática 7ª edição,1999.

XAVIER, J.C., Material didático para uso do professor do Ensino Fundamental, SNEF, 2003.

XAVIER, J.C., Desenvolvimento do pensamento científico em alunos do Ensino Fundamental(trabalho de extensão), UERJ - - Rio de Janeiro, 2004.

VIGOTSKY, L.S., Pensamento e linguagem, 2ª ed., São Paulo, 1989.

WEISS, Maria Lúcia. Psicopedagogia Clínica: uma visão diagnóstica dos problemas de aprendizagem escolar. 9ª.ed., DP&amp;A editora, 2002.