UMA ABORDAGEM NEOPIAGETIANA PARA O PLANEJAMENTO DO ENSINO DE FÍSICA EM CURSOS TÉCNICOS: UMA APLICAÇÃO À FÍSICA TÉRMICA

## UMAABORDAGEMNEOPIAGETIANA PARA O PLANEJAMENTO DO ENSINO DE FÍSICA EM CURSOS TÉCNICOS:UMA APLICAÇÃO À FÍSICA TÉRMICA

Gabriel Dias de Carvalho Júnior a [gabrieljr@uol.com.br]

a Centro Federal de Educação Tecnológica de Ouro Preto - Uned Congonhas

## RESESUMO

Este trabalho tem como objetivo apresentar a teoria dos campos conceituais de Vergnaud (1990) para o planenejamento e a análise das atividades de intervenção didática em aulas de Física. Tais atividades estão sendo conduzidas nos cursos técnicos na Unidade de Ensino Descentralizada de Congonhas --MG do Centro Federal de Educação Tecnológica de Ouro Preto-MG. A abordagem tem como foco a estrutura dos conceitos e teoremas em ação dos estudantes para a promoção de mudanças conceituais e ainda está em curso. Estruturamos o curso a partir dos problemas que os estudantes deveriam saber resolver para, em seguida, compormos uma seqüência de trabalho que privilegiasse a construção, testagem e reformulação de modelos explicativos. Para isso, reservamos momentos para a ativividades individuais e coletivas, teóricas e empíricas e situações de resolução de problemas "lápis e papel". Essas estratégias de intervenção procuram apresentar os conceitos chave da Física Térmica a de forma recursiva, permitindo aos estudantes aplicá-los em diversas situações. Apresentamos alguns dos resultados preliminares relacionados ao planejamento das atividades e à forma de intervenção didática e, além disso, discutimos suas implicações nas aquisições conceituais em Física Térmica .

Palavras- s- chave: Campos Conceituais, planejamento do ensino, desenvolvimento cognititivivo.

## 1) ININTRODUÇAO

Este trabalho apresenta uma metodologia de trabalho que tem como objetivo principal a redução dos níveis de reprovação das disciplinas Física Aplicada e Mecânica Aplicada nos s cursos técnicos do Centro Federal de Educação Tecnológica de Ouro Preto - Uned Congonhas. Tal metodologia está calcada no acompanhamento cotidiano das aquisições conceituais dos estudantes para que seja possível uma ação direta por parte do professor nas lacunas de aprendizado. Por meio desse trabalho , centrado na detecção e correção dos modelos explicativos dos estudantes, o processo ensino -aprendizagem tende a ser mais efetivo,o que contribui significativamente para a diminuição nos níveis de reprovação das disciplinas relacionadas com a Física.

Apresentamos, nesse trabalho, os referenciais teóricos para o planejamento das atividades, bem como alguns dos resultados preliminares dessa metodologia de intervenção didática que ainda está em curso.

## 2) CARACTERIZAÇAÇÃO DO ESPAÇO DA PES QUISA

A Uninidade de Ensino Descentralizada (Uned) de Congonhas abriga hoje três cursos técnicos: Edificações, Mecânica Industrial e Produção Industrial. Nesse universo, temos estudantes

que já concluíram o Ensino Médio e que almejam obte r uma qualificação mais específica nas citadas áreas.

As disciplinas relacionadas com a Física são (1) Física Aplicada para todos os cursos e (2) Mecânica Aplicada para o curso de Mecânica. Na disciplina Física Aplicada são trabalhados tópicos de Mecânica e Eletricidade nos cursos de Edificações e Produção Industrial e Física Térmica e Circuitos Elétricos para o curso de Mecânica. Na disciplina Mecânica Aplicada são trabalhos tópicos de Mecânica. As disciplinas citadas são ofertadas no primeiro semestre e dos cursos .

Apesar de os estudantes já terem cumprido a Educação Básica formal, há, em geral, , uma grande defasagem em relação às competências e habilidades esperadas de sujeitos com tal nível de escolaridade. Dessa forma, um curso que se propõe a formar técnicicos em áreas específicas necessita investir fortemente no desenvolvimento cognitivo dos sujeitos durante o processo de instrução formal. A fundamentação conceitual concernente à Física deve ser desenvolvida juntamente com a construção de competências mais amplas que irão ser fundamentais para o exercício das atividades relacionadas com os campos do saber dos cursos.

Para as análises seguintes, fizemos uma opção por trabalhar com a disciplina Física Aplicada do curso de Mecânica, por apresentar mais elementos de estudo que as outras disciplinas. Essa turma possui 37 alunos matriculados, sendo que apenas 24 freqüentam regularmente as aulas. São 3 aulas por semana, na quarta-feira à noite, de 20:00h às 22:30h.

## 3) A TEORIA DOS CAMPOS CONCEITUAIS DE VERGNAUD

Gèrard Vergnaud é um psicólogo pertencente à tradição piagetiana, que procura investigar o sujeito do conhecimento em resposta a uma situação de ens inino. O autor procura redirecionar o foco piagegetiano do sujeito epistêmico para o do sujeito-em-situação. Esse deslocamento de objeto central 1 de análise procura responder à pergunta central de como o sujeito aprende em situação1 1 .

Os projetos de investigação de Piaget e Vergnaud são complementares quando pensamos em atividades de intervenção didática em sala de aula. Com om a análise do sujeito de situação, proposta por Vergnaud, podemos pesquisar e comompreender melhor a evolução temporal dos sujeitos à medida que aprendem, bem como pensar em planejamentos de intervenções didáticas centradas nas caracterísísticas dos conteúdos que serão estudados. Para Vergnaud, o desenvolvimento cognitivo não pode ser explicado por modelos simplistas, seja recorrendo a idéias de reprodução social, seja pela emergência de estruturas inatas do sujeito, ou ainda por meio da metáfora da mente como processamento de informação (VERGRGNGNAUD, 1998, p. 173). Por outro lado, com Piaget possuímos dispositivos de análise dos mecanismos gerais do desenvolvimento do sujeito que podem conduzir às aprendizazagens. A Teoria da Equilibração (PIAGET, 1986) - com seus conceitos de assimilação, acomodação, perturbação, compensação e equilibração majorante - nos fornenece amplas bases para explicar a emergência das novidades no curso das ações e operações de um sujeito frente a um objeto de conhecimento. Essa dimensão funcncioional da teoria piagetiana é, em essência, preservada na teoria de campos conceituais de Vergnaud, que toma como base o conceito piagetiano de esqueuema.

Para Vergnaud, o conhecimento está organizado em campos conceituais, cujo domínio por parte do aprendiz vai acontecendo ao longo de um extenso período de tempo, por meio da experiência, maturidade e aprendizagem (MOREIEIRA, 2002). Esses campos conceituais são recortes do mundo físico com um forte componente cultural associado. Vergnaud defifinine como campo conceititual:

um conjunto informal e heterogêneo de problemas, situações, conceitos, relações, estruturas, conteúdos e operações de pensasamento, conectados uns aos outros e, provavelmente, entrelaçados durante o processo de aquisição (VERGNAUD, 1998 , p.168).

Um ga nho em se trabalhar com a Teoria dos Campos Conceituais no plalanejamento e na análise de situações de ensino é que essa é uma teoria que lida com o desenvolvimento cognitivo e com a aprendizagem a partir dos próprios conteúdos do conhecimento e a análise conceitual do seu domínio (MOREIEIRA, 2002). Para o autor, o objeto de ensino influencia fortemente a forma como o conhecimento é construído por parte do estudante.

## 3.1) Justificativas para a Teoria dos Campos Conceitutuais

Vergnaud apresenta três justificativas s para que se utilize o conceito de campo conceitual como forma de análise para a questão da obtenção de conhecimento:

- (1) Um conceito não se forma a partir de um só tipo de situação, o, o que sugere a necessidade de se diversificarem as atividades de ensino em um movimento que permita ao sujeito a aplicação de um dado conceito em diversas situauações e que faça a integração entre as partes e o todo. Vários autores, como HESTSTENES (1996) e KAPER e GOEDHART (2002) confirmam essa proposição. A necessidade de diversisificação de situações cumpre um papel importante na conceieitualização, pois fornece uma base para que os estudantes possam testar seus modelelos explicativos em contextos diversos, enriquecendo tais modelos ou reformulanandooos, como nos indica VOSNSNIADOU (1994) .
- (2) Uma situação não se analisa com um só conceito, o que implica na necessidade de uma visão integradora do conhecimento. Atividades didáticas que permitam uma visão generalizante do conhecimento podem contribuir para uma melhor apropriação do mesmo por parte dos estudantes. HESTENES (1996) defende que a redução na quantidade dos conteúdos trabalhados em sala de aula em favor da cenentralização em conceitoschave provê a chave para que os estudantes tenham tempo de construir, testar e validar seus modelos explicativos.
- (3) A construção e apropriação de todas as propriedades de um conceito ou todos os aspectos de uma situação é um processo longo, o, o que está em perfeita sintonia com o que CLEMENT (2000) afirma acerca da progressão dos modelos pessoais em direção aos modelos científicos.

Na teoria dos campos conceituais, o desenvolvimento cognitivo depende fortemente da situação e da conceitualização específificicas. O autor entende que a "situação" é uma tarefa, teórica ou empírica, a ser realilizada pelo sujeito. Segundo Vergnaud:

- o saber se forma a partir de problemas para resolver, quer dizer, de situações para dominar. [...] Por 'problema' é preciso entender, no sentido amplo que lhe atribui o psicólogo, toda situação na qual é preciso descobrir relações, desenvolver atividades de exploração, de hipótese e de verificação, para produzir uma solulução (1990, p. 52).

Sendo assim, Vergnaud afirma que o processo de desenvolvimento cognitivo, por ser fortemente dependente das situações a serem enfrentadas pelo sujeitito, tem como cerne a consnstrução

de conce itos, ou seja, a conceitualização, o, processo longo, que requer uma diversificação das situações.

## 3.2) Conceito em Vergnaud

Se a conceitualização é o cerne do desenvolvimento cogognitivo, devemos, pois, compreender o que ue se entende por conce ito. Para o autor, o conceito é tido como formado por três conjuntntos:

- 1) O conjunto das situações (S) que dão sentido ao conceito. A enentrada em um campo conceitual se dá pelas situações, que são responsáveis pelo sentido que é atribuíuído ao conceito, ou seja, um conceito torna-se signifificativo através de uma variedade de situações. Essa postulação de Vergnaud se inscreve no âmago de sua teoria, uma vez que o foco de análise é o sujeito-o-em-ação. O conjunto das situações é reconhecido como o refefererente do conceito.
- 2) 2) Os invariantes (I) sobre os quais repousa a operacionalidade dos conceieitos. Esses invariantes representam aquilo que se preserva nos conceitos e que permite que sejam reconhecidos como tais nas situações. Os invariantes rep resentam o significado do conceito.
- 3) As representações simbólicas (R) que podem ser utilizadas para indicar e representar os invariantes e, portanto, representar as situações e procedimentos para lidar com elas. É identificado como o significante do conceito.

Na dedeteterminação desses conceitos, à luz da Teoria dos Campos Conceituais, teremos que apresentar as situações, os invaria ntntes operatórios e as representações. Como exemplo, apresentamos a nossa apropriação para os conceitos de Calor e Temperatura.

Tabela 1 -Os conceitos de calor e temperatura, como utilizados no planenejamento da seqüência de ensinino.

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de um sistema.

pelo calor ou pelo trabalho.

As partículas têm energia cinétética, cujo valor médio está associado à temperatura.

## 3.3) O esquema

Frente a uma determinada situação, o sujeito age segundo as representataçações que dela faz, sendo o esquema o elo entre as representações e a sua conduta. A noção de esquema é, para Vergnaud, a ma ior contribuição de Piaget e é entendido como "a organização invariante do comportamento para uma determinada classe de situações" (MOREIRA, 2002). Vergnaud afirma que "o conceito de esquema é muito frutífero, não somente para descrever comportamentos famililiaiares, mas também para descrever e compreender os processos de resolução de problemas" (1998, p. 173).

VERGNAUD (1998, p. 173) identifica 4 ingredientes de um esquema, que são:

- 1) Metas (objetivos) e antecipações, pois um esquema está orientado sempre à resolução de uma determinada classe de situações.
- 2) Regras de ação, busca por informações e controle, que são os elemenentntos que dirigem a seqeqüência de ações do sujeito;
- 3) Invariantes operatórios (teoremas-em-ação e conceitos-s-em-ação) que dirigem o reconhecimento, por parte do indivíduo, dos elementos pertinentes à situação e, portanto, guiam a construção dos modelos mentntais;
- 4) Possibilidades de inferência (ou raciocínios) que permitem determinar as regras e antecipações a partir das informações e dos invnvariantes oper atatórios dos quais dispõe o sujeito.

Desses ingredientes, os invariantes operatórios, cujas categorias princ ipais são teoremas-emação e conceitos-em-ação, constituem a base conceitual implícita que permite inferir as regras de ação mais pertininentes (VERGNAUD, 1996, p. 201). Assim, é nos esquemas que devemos pesquisar os conhecimentos -em-ação do sujeito (os conceitos-em-ação e as teorias-em-ação), uma vez que é aí que popodemos encontrar os elementntos que fazem com que a sua ação seja operatória.

Em Piaget, de modo semelhante, a interação sujeito-objeto não é direta, mas mediaiada por esquemas de assimilação que o sujeito dispõe e lança mão ao interagir com o objejeto do conhecimento. O que Vergnaud acrescenta a Piaget é uma maior ênfase ao caráter situado da conceitualização. O objeto do conhecimento será, então, sempre um objeto em situação, não existindo uma ordem total linear para as aquisições dos suje ititos.

O conceito de esquema pode conduzir a análise dos conhecimentos-em-ação do sujeito. Uma das maneiras de se verificar tais conhecimentos é por meio do acompanhamento dos diversos moment ntos em que os estudantes são chamados a dar respostas a problemas. É possível que se verifique, por meio da análise das estratégias utilizadas na resolução de um prproblema, os esquemas que um determininado sujeito lança mão, bem como os modelos mentais construídos frente a novas situauações. Essa análise permite compor um quadro no qual se observa a evolução temporal dos modelos explicativos dos suje ititos, inferida a partir dos conceitos-em-ação e dos teoremas-em-ação utilizados ao longo de uma atividade de ensino, de acorordo com a teoria dos campos conceituais de Vergnaud.

## 4) O PLANEJAMENTO DAS ATIVIDADES À LUZ DA TEORIA DOS CAMPOS CONC EITUAUAIS

A análise dos conteúdos da seqüência de trabalho foi feita a partir da teoria dos campos conceituauais de Vergnaud. Apresentamos e justificamos, a seguir, o modo como nos valelemos desta teoria para desenvolvermos e refletirmos sobre as atividades e estratétégias do curso.

1) A partir da análise do conhecimento a ser ensinado, fizemos a escolha da distinção entre calor e temperatura, por entendermrmos que tal distinção inaugura a possibilidade de um estudo sistemático dos fenômenos térm icos.

- 2) Escolhido o ponto de partida, estabelecemos as conexões entre o conceitito de energia (cinética e potencial) com os efeitos do calor (variação de temperaturura e mudanças de estado físico) e com as leis da Termodinâmica.
- 3) Exploradas as possibilidades de conexões , o recorte que fizemos foi no sent ido de trabalhar, inicialmente, com a calorimetria, deixando para uma abordagem posterior o tratamento das leis da Termodinâmica.
- 4) Por último, visualizamos as situações de ensino e as variáveis didáticas relevantes para a construção de uma seqüência de atatividades coerentes e inter-r-relacionadas para o ambiente escolar, de forma cronologicamente organizada em termos de uma seqüência didática. A ordem escolhida para o desenvolvimento do trabalho foi: distinção entre calor e temperatura, apresentação e discussão do modelo cinético-molecular, calorimetria e termodinâmica.

Vamos apresentar, a seguir, a nossa apropriação acerca da Física Térmimicica em nível elementar. Assim, descreveremos o campo conceitual por nós idealilizizado para o desenho das situações de ensino. As situações, os conceitos e os teoremas que serão mostrados representam a nossa leitura do que é relevante para um curso de Física Térmica para o Ensino Técnico .

## 4.1) Conjunto de situações a compreender e a tratar

Para Vergnaud, nas situações repousa a opoperacionalidade dos conceitos e, porta ntnto, são as situações que conferem sentido a um dado conceito. Podemos entender as situações como sendo os problemas que o sujeito deve resolver. A seguir, apresentamos classes de situações por nós identificadas como prproblemas gerais para o desenvolvlvimento dos conceitos de calor, temperatura e equilíbrio térmico em nível elementntar:

- A.1 - os processos de variação de temperatura de um corpo: a indicação de como a temperatura pode variar em um dado sistema;
- A.2 - os processos que envolvem a transferência de calor entre sistemas por condução, convecção, radiação;
- A.3 - as sensações de quente e frio: como essas podem ser explicadas considerando-se os conceitos de calor, temperatura e equilíbrio térmrmico;
- A.4 - os fatores que ininfluenciam na variação de temperatura: a influência que a massa e o tipo de material possuem sobre a variação da tememperatura de um dado sistema;
- A.5 - os processos de transferência de energia - calor e trabalho - e os efeitos dessa transferência: condiçõe s para o estabelecimento do calor e do trabalalho e a indicação da equivalência entre esses dois prorocessos na modificação da energia interna de um dado sistema;
- A.6 - a rapidez com que o calor pode ser transferido;
- A.7 - a assimetria na transferência de calor: reconhecimento de que o cacalalor só flui do sistema de maior para o de menor temperatura;
- A.8 - situações em que ocorre calor, mas a temperatura do sistema não se altera;

## 4.2) Os conceitos-e -e m-ação

Os conceitos -em-ação, tal como propostos por Vergnaud, estão relacionanados a objetos, predicados, classes, condiçições, etc. Dentro de uma vasta quantidade de conceitos que podem estar

disponíveis no repertório dos sujeitos, é selecioionada uma pequena parte para cada ação. Portanto, os conceitos -em-ação podem ser adedequados ou inadequados para uma dada classe de situações (VERGNAUD, 1998, p.173). Esses conceitos-em-ação permanecem, em sua maioria, imimplícitos ao longo da ação do sujeito. Por isso, a análise dos comportamentos e das resposostas dadas pelos estudantes é importante para inferirmos quais dos conceitos-em-ação estão sendo utilizados pelos estudantes.

Apresentamos, a seguir, alguns conceitos relacionados à Física Térmica. De acordo com a compreensão dada por Vergnaud para o tema, tais conceitos não podem ser r considerados conceitosem-ação, posto que não são categorias de entntendimento de um sujeito em ação frente a uma dada situação. Os conceitos apreresentados são, portanto, conceitos científicos preparados para a mediação didática visando sua apropriação por paparte de estudantes de um determinado nível de ensino. Poderíamos dizer que se tratam de conceitos científificos escolares relativos à Física Térmica para o Ensino Técnico. o. O critério que utilizamos para chegar a eles foi o de selecionar aqueles cononceitos que julgamos necessários a um dado sujeito para dar conta das situações listadas no tópico anterior. É importante ressaltar que o conjunto assim construído pode não ser explicitado dessa forma pelos estudantntes, tampouco ser reconhecido por eles como conceitos científicos fundamentntais.

- B.1 - calor: transferência de energia entre dois sistemas motivada, exclulusivamente, pela diferença de temperatura entre eles.
- B.2 - temperatura: índice associado à energia cinética média das partícuculas de um sistema.
- B.3 - equilíbrio térmico: tendência final de igualdade de temperaturas decorrente de transferências de energia entre sistemas em contato térmico.
- B.4 - capacidade térmica: quantidade de energia necessária para que a temperatura de um determinado sistema varie em uma unidade.
- B.5 - condutividade térmica: capacidade de transferência de calor, por condução, de um determinado material.
- B.6 - calor latente: quantidade de energia necessária para que uma uninidade de massa de um material sofra uma mudança de fase, sem que haja alteração em sua temperatura.

## 4.3) Os teoremas-e -e m-ação

Os conceitos -em-ação se articulam por meio dos teoremas-em-ação. Os teoremas-em-ação são proposições, que podem ser verdadeiras ou falsas. De mamaneira análoga àquela apresentada para os conceitos -em-ação, essas proposições permrmanecem, em sua maioria, implícitas nas ações do sujeito, podendo se tornar explílícitas.

Enunciamos, a seguir, algumas relações conceituais que não são teor emas-em-ação, da forma definida por Vergnaud, posto que não se referem a um m dado suje ito em ação frente a uma situação-o-problema. As relações mostradas são aquelas que julgamos importantes para a abordagem e a solução das situações que envolvem a Física Térmica.

- C.1 - A temperatura é uma característica de cada sistema, associada à agitação das partículas desse sistema.
- C.2 - A temperatura não depende da massa do sistema, pois é proporcioional à energia cinética média das parartrtículas.
- C.3 - O calor é a transferência de energia entre sistemas que estão a dif erentes temperaturas.
- C.4 - O calor tende a produzir o equilíbrio térmico entre os sistemas.
- C.5 - A temperatura pode ser entendida como um índice que revela o sentido do fluxo de calor.
- C.6 - A variação de temperatura produzida por um dado fluxo de calor depende de características próprias do sistema, como a massa e o tipo de material de que esse sistema é formado.
- C.7 - A energia se conserva em todas as transformações possíveis em um sistema isolado.

## 5) METODOLOGIA DE PESQUISA E ANÁLISE PRELIMINAR DE DADOS

A execução das atividades de de intervenção didática foi precedida de uma conversa com os estudantes a respeito da proposta de trabalho, suas facilitações e seus desafios.

A fim de acompanhar a evolução temporal das aquisições conceituais dos estudantes, são propostas atividades ao final de cada aula. Cada atividade é corrigida e devolvida aos estudantes com comentário sobre acertos e erros cometidos. O início da aula seguinte é destinado aos comentários sobre os modelos demonstrados pelos alunos.

Na primeira atividade dessa natureza, envolvendo os os conceitos de transferência de calor e de dilatação térmica, cerca de 83% dos estudantes (20 alunos dos 24 da sala) ) apresentavam algum problema na distinção entre calor e temperatura. Essa atividade solicitava que os estudantes reconhecessem os conceitos de calor e temperatura a partir da interpretação de situações práticas2 . É possível percebermos tal l problema em explicações de que a barra de aço iria dilatar porque "a "a chama transferia sua temperatura para a barra " (Geraldo) ou na afirmação de que "e"em uma estação fria, as pessoas têm que arrumar objetos que as aqueçam " (Grace) .

Percebemos que, ao serem submetidos a problemas de lápis e papel, os estudantes recorriam aos seus modelos pessoais, sem tentar fazer a relação com os modelos científic os. De alguma maneira, havia uma diferença entre os seus conhecimentos declarativos (a maioria dos alunos sabia recitar os conceitos de calor e temperatura) e seus conhecimentos-em-ação.

Essa situação foi apresentada quando da devolução da atividade aos alalunos. Após alguns momentos de discussão conceitual, onde de tentamos comparar as respostas dadas pelos estudantes com os modelos científicos já apresentados, propusemos a resolução de mais uma atividade, dessa vez, experimental.

Foram apresentados dois experimentos simples. No primeiro o experimento, dois cubos, um de alumínio e outro de madeira, eram tocados pelos alunos, provocando diferentes sensações térmicas. Era solicitado que eles explicassem se realmente as temperaturas eram diferentes. No segundo, os estudantes deveriam examinar uma garrafa térmica e explicar o motivo de seu espelhamento interno e externo.

Houve respostas que ainda mostraram uma indiferenciação entre calor e temperatura como em "o "o alumínio consegue capitar (sic) a temperatura mais rápidido que a madeira. Com isso o alumínio absorve calor mais fácil " (Geraldo) e "o "o grau de agitação das moléculas (sic) do alumínio é menor que a da placa de madeira, estando elas mais agrupadas e por esse motivo transferem calor mais rápido dando essa sensação de estar mais fria. " (Cristiano)

No entanto, algumas respostas indicaram uma evolução conceitual considerável, como em "p "porque o alumínio é um ótimo condutor de calor, ao contrário da madeira " (Grace) ) e "p"paredes da garrafa espelhadas para refletir o calo r " . (Reuber)

No global, percebemos que ainda havia problemas de distinção entre calor e temperatura em cerca de 54% dos alunos (13 alunos). Além desse resultado quantitativo, importante para o direcionamento de futuras atividades de intervenção didática, há há também o aspecto qualitativo. Para todas as atividades propostas, é de se destacar o empenho demonstrado pelos estudantes em resolver os problemas e apresentar soluções corretas. As discussões nos trabalhos em grupo são permeadas

por inúmeras menções aos conceitos desenvolvidos, o que nota uma tentativa de apropriação dos conteúdos trabalhados.

A última das atividades estudadas apresentava uma situação teórica, baseada nos estudos de John Black sobre o calor específico dos materiais. Foi apresentada a ilustração a seguir.

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Essa é a situação final de equilíbrio de duas esferas de mesma massa, com a mesma temperatura inicial, que foram colocadas em um grande bloco de gelo a 0ºC. Desprezando as perdas de calor para o ambiente , compare os valores do calor específico do cobre e do alumínio.

A questão é complexa, uma vez que exige a coordenação de diversas grandezas físicas (massa, calor, variação de temperatura, calor específico e calor latente). O índice de acerto da questão ficou em torno de 42% (10 alunos). "O "O alumínio tem o calor específico mais alto que o do cobre pois em um mesmo ambiente, com mesma temperatura e com as massas iguais, o alumínio funde mais rápido com o gelo (sic)" (Grace)

No entanto, mesmo nas respostas incorretas ou incompletas, percebemos uma boa evolução conceitual, como é possível perceber em "O "O alumínio por sua vez tem a capacidade térmica de obter calor mais facilmente que o cobre e assim passa mais calor para o gelo " (Geraldo) e "O "O alumínio transmitou (sic ) mais calor para a barra de gelo " (Cristiano) .

Percebemos, apenas, 25% (6 alunos) ainda com problemas na distinção entre calor e temperatura.

Não temos, ainda, resultados finais quanto à aprovação dos estudantes para compararmos com a média histórica da instituição. Por isso, apresentamos, somente, esses resultados preliminares que são motivadores.

## 6) CONSIDERAÇÕES FINAIS

Acreditamos que um dos pontos mais fortes da Teoria dos Campos Cononceituais seja a preocupação que Vergnaud tem com o sujeito-em-situação. É essa característica que faz sua teoria ser muito útil no planejamento e na análise de situações de ensino em ciências naturais, uma vez que temos uma grande necessididade de acompanhar os alunos enquanto aprendem, procurando, nos conceitos e teoremas em ação, a evolução temporal de seu conhecimento.

Além disso, pelo fato de ser uma teoria complexa em que diversos conce ititos dedevem ser considerados para que o sujeito possa dar conta de certa situação, a teoria dos campos conceituais permite ao professor pensar seu objeto de ensino de forma mais global. Os conceitos estudados, o nível de profundidade das abordadagens e as avaliações das aprendizagens podem ser planejados a partir da seleção das situações que deverão ser enfrentadas pelos estudantes, ao longo de um um

determinado período de tempo. Portanto, a teoria dos campos conceituais se apresenta como referencial teórico promissor para pesquisas em que se quer enfocar o sujeito em ato, envolvido em tarefas de ensino e aprendizagem.

Esperamos que as atividades planejadas possam contribuir para potencializar o desenvolvimento dos estudantes da Uned Congonhas e, com isso, diminuir os índices de reprovação e aumentar ainda mais a qualificação dos formandos dessa instituição.

Agradeço aos pareceristas pelas importantes contribuições para a melhoria deste trabalho.

## 7) REFERÊNCIAS

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