UMA MANEIRA DE TRABALHAR A FÍSICA TÉRMICA NA EDUCAÇÃO DE JOVENS E ADULTOS.

## UMA MANEIRA DE TRABALHAR A FÍSICA TÉRMICA NA EDUCAÇÃO DE JOVENS E ADULTOS.

Luiz Artur Weiller a (arturfisica@yahoo.com.br )

a Curso de Licenciatura em Física - Pontifícia Universidade Católica de Minas GeGerais

## RESUMO

Este projeto tem como objetivo ensinar Física Térmica, focando as diferenças entre temperatura e calor, a partir de experimento realizado no laboratório da Escola Estadual Professor Hilton Rocha para os trinta e cinco alunos do Ensino de Jovens e Adultos. Utilizando como ponto de partida o cotidiano dos alunos a qual eleva a uma educação e desenvolva o conhecimento e a integração na diversidade cultural. A proposta metodológica do trabalho partiu do pressuposto que a Física Térmica deve ser compreendida sem medo e deve ser ensinada levando em consideração o pensamento crítico dos alunos, num diálogo constante entre a teoria e a prática. O trabalho desenvolveu em três partes. Primeiramente iniciou -se com um questionário de pré-concepção, como análise do perfil, a sua atividade profissional, os motivos que levaram o seu retorno ao estudo e o conhecimento prévio sobre temperatura e calor. Em seguida, buscou-u-se nos referenciais teóricos, explicações para as dúvidas inerentes ao tema, calor e tempe ratura, desenvolvido durante as seis aulas de Física ministradas em sala de aula e no laboratório, encerrandooas com a aplicação de um teste de reavaliação. Neste momento os alunos puderam relacionar o seu cotidiano, percebendo e compreendendo, á Física ne la aplicada. Para finalmente, considerar-se que, uma proposta pedagógica diferenciada utilizando-se de uma metodologia interativa e dialógica para alunos diferentes, resulta -se em um processo de ensino-aprendizagem satisfatório. O educador através a sua metodologia de ensino deverá atender as situações de dificuldade do aluno, buscando valorizar as diversas formas do conhecimento do aluno com atividades interdisciplinares.

PALAVRAS -CHAVE: Temperatura - Calor - - Educação de Jovem e Adulto.

## INTRODUÇÃO

A Educação de Jovens e Adultos ( EJA ) vem se atualizando ante as novas exigências culturais e novas teorias pedagógicas. Na reflexão sobre essa modalidade educativa, tem especial relevância a consideração de suas dimensões social, ética e política onde as exigências educativas contemporâneas são e estão relacionadas a diferentes dimensões da vida da pessoa: o trabalho, à vida familiar, a comunitária, às oportunidades de lazer e desenvolvimento cultural (ARROYO, 2001).

Nestas áreas, destaca -se o valor educativo do diálogo e da participação, a consideração do educando como sujeito portador de saberes que devem ser reconhecidos.

A Constituição Federal de 1988 estendeu o direito à educação aos cidadãos de todas as faixas etárias, o que estabelece o imperativo de de ampliar as oportunidades educacionais para aqueles que já ultrapassaram a idade de escolarização regular .

Coloca -nos que a oferta de educação escolar regular para jovens e adultos, com características e modalidades adequadas às suas necessidades e dispononibilidades, garantindose aos que forem trabalhadores as condições de acesso e permanência na escola. (LDB, 1996) .

No Brasil, o Ensino de Jovens e Adultos é visto como uma saída para a escolarização daqueles que não puderam estudar na idade regular.

Segundo Soares (1999, p. 26) o Ensino de Jovens e Adultos deve desempenhar função reparadora, função equalizadora e função qualificadora para estes estudantes. E Freire (1996, p.66) a educação é uma prática da liberdade, onde são imprescindíveis o diálogo crítico, a fala e a convivência entre o educando e o educador.

É nessa perspectiva que desenvolvemos uma proposta de pesquisa e o foco foram os alunos do Ensino Médio da EJA. O tema proposto foi o Ensino da Física Térmica - a escolha do tema calor está no fato de sua importância contemporânea - principalmente na questão do aquecimento global.

A partir da compreensão vivencial, dos elementos do cotidiano dos alunos, poderemos fazer uma reflexão ao conhecimento elaborado da Física Térmica e a partir desta anánálise conhecer uma postura pedagógica dos educadores das classes da EJA e as propostas pedagógicas que permeia caminhos diferenciados do Ensino Regular no nível Médio.

Na a procura de material pedagógico para trabalhar com o EJA há muito pouco, mas existem m pessoas preocupadas com o ensino na EJA. Trabalhar de forma diferenciada elaborou -se propostas de trabalhos, onde os alunos pudessem compreender a Física, como algo comum em suas vidas.

- O projeto de pesquisa foi desenvolvido em três etapas: iniciou-u-se realizando um levantamento do perfil dos alunos da EJA de uma escola pública, baseando-se nos resultados desta etapa e nos referenciais teóricos, aplicamos a proposta do Ensino de Física Térmica, e, no final, após uma análise sobre o processo de construção dedeste trabalho, apresentamos as considerações finais sobre a proposta da pesquisa.

## METODOLOGIA

A proposta do projeto foi demonstrar que quando uma prática pedagógica leva em consideração as diferenças em sala de aula como o GREF, Grupo de Reelaboração do Ensino de Física , o resultado do processo ensino-aprendizagem é positivo, já que, a metodologia aplicada relacionou Física Térmica com a realidade vivida dos jovens e adultos. Essa experiência ocorreu na Escola Estadual Professor Hilton Rocha, no segundo do semestre de 2007, com alunos da EJA, nível Ensino Médio, em média de 20 a 65 anos, no bairro primeiro de Maio, na cidade de Belo Horizonte em Minas Gerais.

## Perfil dos Alunos

O primeiro passo da pesquisa foi a elaboração de um questionário abordando as suas expectativas com o estudo, à sua profissão e aos seus Conhecimentos específicos no conteúdo de Física.

No dia da aplicação do mesmo, estavam presentes apenas 34 alunos, que prontamente o responderam, sua duração não excedeu aos 50 minutos da aula. . Nas orientações dadas pediu-se que fosse respondido apenas o conhecido, visto que, o questionário não caracterizava uma avaliação quantitativa, mas sim, diagnóstica. As respostas seguiram a linha da síntese objetiva e entre os presentes apenas nove estuda ntes não responderam o questionário na íntegra.

## Análise das Respostas dos Alunos

Na análise dos dados coletados, os nomes dos alunos foram preservados e os questionários receberam a classificação de aluno 1 ao aluno 34. A turma é distribuída de 18 alunos e 16 alunas. A seguir são apresentados os resultados da classificação das respostas.

## Atividade profissional que o (a) aluno (a) executa

Gráfico 1 -Perfil Profissional dos Alunos

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Os dados do gráfico mostram que há grande diversidade profissional e conseqüentemente os objetivos variam conforme os anseios de cada um. Por que você voltou a estudar?

Gráfico 2 -Motivação dos Alunos

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Na sua maioria voltaram a estudar na EJA para mudar de cargo no emprego ou para voltar ao mercado de trabalho. Em seguiuida a opção de não serem humilhados e o outro grupo porque encontram dificuldades para ensinar os filhos nos deveres de casa.

Ao perguntar aos alunos em que lugar eles ouviram falar sobre temperatura e calor, eles responderam o seguinte:

Gráfico 3 -Alunos ouviram falar sobre Temperatura e Calor

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Os alunos disseram que ouviram em TV, rádio, na escola, leram em revistas e jornais, também quando acessam a internet, mostrando que os veículos de comunicação são expressivamente importantes na vida das pessoaoas.

Os alunos foram questionados sobre se colocar um pano molhado na testa quando estamos com febre, se isso tinha algum sentido para eles. Eles responderam o seguinte:

Gráfico 4 -Relatos do cotidiano dos alunos

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Por que o alimento na panela de pressão cozinha mais rápido?

Gráfico 5 -Diagnóstico dos Alunos

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Por que as panelas de pressão têm cabos de madeira para segurá -las? Eles responderam em sua totalidade para não queimar a mão, quando fosse pegar a panela.

O que é o Aquecimento Global?

Eles responderam que é o aquecimento da Terra e o aquecimento do Planeta.

## PROPOSTA, APLICAÇÃO E AVALIAÇÃO.

O trabalho foi desenvolvido durante seis aulas de Física de 50 minutos. As aulas foram ministradas em sala e no laboratório de Física. Na sexta aula foi aplicado um teste de reavaliação.

## As aulas e seu Desenvolvimento

As aulas iniciaram com um levantamento dos elementos do cotidiano dos alunos que estão relacionados ao calor.

## 1ª aula: Levantamento do cotidiano do aluno

A frase: "Se alguma coisa dá a impressão de não ter nada a ver com a idéia de calor... é só impressão!".

Exemplos de "coisas" que estão relacionadas com o calor e a temperatura foram citados os seguintes:

Tabela 1 - Relacionado à Temperatura e Calor.

Depois conversamos sobre a importância do controle da temperatura, como:

- -Quando vamos tomar banho, a água deve estar numa temperatura agradável.
- -Quando vamos dormir: colocar cobertor em dias frios e dormir com lençol em dias quentes; com isso estamos controlando a temperatura do nosso corpo.

-Nos Hospitais: fundamental para o controle de crescimento dos microorganismos em geral, armazenamento das vacinas, na sobrevivência dos recém nascidos.

Enfim, discutimos que é fundamental o controle da temperatura para a nossa sobrevivência e para a sobrevivência da natureza.

## 2ª aula: Trabalhamos sensação térmica, termômetro e temperatura.

Numa aula de laboratório, o questionamento como faríamos o controle da temperatura? Se o nosso tato era um bom instrumento para fazermos isso? O que seria mais indicado? P Podemos confiar em nosso senso de quente e frio?

Colocammse três vasilhas sobre a bancada. Uma com água fria (com gelo), outra com água quente e a terceira com água mornana. Pedi que alguns alunos colocassem uma das mãos dentro da vasilha que continha água fria e a outra, em água quente, deixando-as lá por 15 segundos. Em seguida, solicitei que retirassem as mãos dessas vasilhas e as mergulhassem na água morna. E, questionei-os, se em ambas as mãos, sentiram a mesma temperatura.

Após várias indagações, expliquei-i-lhes o experimento.

As mãos foram colocadas numa vasilha de água fria, quente e morna, cada uma das mãos dará uma informação diferente: a mão que estava acostumada à água fria lhe informará uma temperatura maior do que a mão que estava em contacto com a água quente. Certamente, essas sensações estão lhe fornecendo informações falsas, pois a água morna se encontra a uma temperatura uniforme.

Para que a temperatura popossa ser considerada uma grandeza física, é necessário que saibamos mediila, de modo que tenhamos um conceito quantitativo desta grandeza. Para isso, devemos usar um termômetro.

## 3ª aula: Termômetro e medidas de temperatura

Passou -se aos alunos que existstem vários tipos de termômetros, cada um deles utilizando a variação de certa grandeza (volume, dilatação), provocada por uma variação de temperatura. Mostrando-os três tipos de termômetros:

- a) Termômetro de mercúrio e álcool - usado em práticas escolares e laboratórios de pesquisa.
- b) Termômetro de cristal líquido - bastante utilizado na medida de temperatura de crianças.
- c) O O termômetro mais utilizado é o termômetro clínico de vidro.

Após os alunos tirarem dúvidas sobre os termômetros fez a medida da te mperatura da sala de aula de duas maneiras diferentes:

I - Com as janelas e portas fechadas e com o ventilador desligado, pegamos 5 termômetros e os colocamos em posições diferentes da sala, dividindo-a de maneira que cada canto fosse chamado por uma letrtra: TA (termômetro no canto A), TB (termômetro no canto B), TC (termômetro no canto C), TD (termômetro no canto D) e o TM (termômetro no meio da sala). Posicionamos os termômetros em cada conto e aguardamos 15 minutos para que os mesmos pudessem estabilizar ar as colunas. Os termômetros eram de álcool, por causa do corante vermelho os alunos acharam melhor para visualizar a temperatura. Após os 15 minutos os termômetros fizeram as seguintes temperaturas: TA: t = 25,5°C; TB: t =25,0°C, TC: t = 24,5°C; TD: t = 2323,0°C; TM: t= 26,0°C. Obtivemos uma temperatura média de t = 24,8°C. Fiz algumas observações com os alunos: O TD ficou com uma temperatura mais baixa por que estava perto da porta e esta não possui vedação, o TM ficou no meio onde havia maior concentração de pessoas. O acumulo de pessoas pode ter influenciado. Neste dia estava fazendo 22°C no termômetro da escola localizado na cantina que fica aproximadamente uns 50 metros longe desta sala.

II - Em seguida fizemos a medida da temperatura da sala la com a porta e janela aberta, só não ligou o ventilador, por que os alunos estavam sentindo frio. Os termômetros foram situados da mesma maneira da situação acima citada. O TA obteve uma temperatura t = 24,0°C; TB: t = 23,5°C; TC: t= 24,0°C; TD: 21,5°C e TM: 25,0°C. Desta vez a média da temperatura foi de 23,6°C. Após este experimento foi possível discutir com os alunos como é feita a leitura da temperatura de uma cidade e, que é por isso que os telejornais falam de temperatura média e não absoluta da cidade. Nas duas situações explicou-u-se aos alunos a necessidade de se esperar que o termômetro adquirisse um equilíbrio. Foi aí que obtive a abertura para discutir o equilíbrio térmico. Ao Colocar um copo com água gelada pediremos para que um aluno observe as temperaturas do copo e da sala, não foi possível observar por que a aula acabou. Mas os alunos saíram com o conceito de equilíbrio térmico.

## 4ª aula: Temperatura corporal e Pressão: a influência da pressão na temperatura

Nesta aula foi possível medir a temperatura corporal de um grupo de 15 alunos. Obtivemos uma média de 36,7°C. Os alunos observaram que a temperatura varia de pessoa para pessoa. Pois, tivemos uma pessoa com a menor temperatura 35,8°C e outra com a maior temperatura 37,2°C. Disse a eles que também depende do nosso metabolismo e que nas

meninas a ovulação também influencia a temperatura corporal.

Nesta aula medimos a temperatura de ebulição da água líquida e fusão gelo. Cada grupo de 3 alunos, num total de 10 grupos, recebeu: u: 1 termômetro (escala Celsius contendo álcool), 1 lamparina a álcool e 2 béqueres. O procedimento era o seguinte: Colocamos água em quantidades diferentes em cada béquer e colocamos o termômetro dentro da água. Esperamos o termômetro atingir o equilíbrio térmico com a água. Acendemos a lamparina. Quebrei o gelo em partes bem pequenas e coloquei-i-os em outro béquer. Quando os alunos colocaram o termômetro dentro do béquer, eles perceberam a queda da temperatura se deu rapidamente. Após alguns minutos, alguns s começaram a dizer que a água já estava fervendo. Como havia dez grupos, em cada um houve uma leitura diferente. Grupo 1: 97,7°C; grupo 2: 96,8°C; grupo 3: 95,9°C, grupo 4: 97,6°C, grupo 5: 96,5°C, grupo 6: 97,6°C, grupo 7: 97,8°C, grupo 8: 97,7°C, grupo 9: 9: 96,8°C e grupo 10: 96,9°C. Após fazermos à média e obtivemos: t = 97,13°C. Os alunos ficam muito intrigados porque na Física se tira tanta média. Abrimos à discussão e foi aí que eles entenderam a Física como ciência experimental. Sempre que quisermos nos aproximar do ideal temos que fazermos a média para termos uma maior precisão das medidas.

## 5ª aula: Calor específico e Condutividade térmica

Nesta aula discutimos duas grandezas Físicas muito importantes na cozinha de uma casa que são o calor específico e a condutividade térmica. Mas o que vem a ser estas duas grandezas.

I - Calor específico: Utilizamos dois materiais de 1 kg de água e 1 kg de ferro. Colocamos os dois para esquentar no forno do fogão do laboratório. Após 3 minutos retiramos do forno. A água estava com uma temperatura de 35ºC e o bloco de ferro estava com uma temperatura de 52,3°C, então discutimos o motivo que quando colocamos dois corpos de materiais diferentes para receberem a mesma quantidade de calor, um aquece mais rápido que o outro. Foi aí que conceituamos o calor específico para os alunos, como sendo a quantidade de calor necessária para elevar em um grau a temperatura da substância por unidade de massa.

II - Neste experimento discutimos a condutividade térmica. Utilizamos três panelas de materiais diferentes: uma de vidro, uma de cobre e outra de alumínio. A proposta foi de fritarmos um bife com as mesmas dimensões em cada panela. Então colocamos as panelas em cada queimador, com o diâmetro igual, e monitoramos as panelas até o bife ficar pronto. Os alunos perceberam que o bife que estava na panela de cobre fritou mais rápido e o que estava na panela de vidro demorou mais. Os alunos disseram então que a panela de cobre deve ter "algo" que faz a panela esquentar mais rápido. Então que este "algo" tinha um nome e que se chamava condutividade térmica dos materiais, uma propriedade física dos materiais que é a capacidade dos mesmos de conduzir calor. A condutividade térmica equivale a quantidade de calor transmitida, devido a uma a variação de temperatura e quando a transferência de calor é dependente apenas da variação de temperatura.

## 6ª aula: Estimar a potência de um queimador e conclusões finais

A aula era para conclusões com um teste, mas um aluno me perguntou como saberia se o queimador do fogão estava bom, ou seja, se ele estava com a chama boa. Então comentei um pouco sobre o que é Potência, na qual vem a ser uma grandeza que representa a rapidez com que uma dada energia, se transforma em outra forma de energia.

O experimento to era o seguinte: Colocamos numa panela 1 litro de água (t0 t0 0 = 25°C) no fogão do laboratório. Observamos a água ferver após 8 minutos no fogo.

Imaginem que todo calor gerado pelo fogo fosse utilizado para aquecer a água, assim calculemos a potência, no quadro, utilizando a equação Q = P x t ( 1 ), ), onde Q (Q = m.c. ?t) ( 2 ) ) que é o calor recebido pela água e t é o tempo gasto para que a temperatura da água sofresse uma variação de temperatura, nesta ocasião atingiu 71,9°C. Achando um valor aproximado da potência (P = 687,5 Watts).

## Avaliação das Aulas

No final da sexta aula, distribuímos um questionário contendo 5 questões abertas para os alunos respondessem. Das 5 questões, 3 já estavam no primeiro questionário e duas eram novas. O objetivo do questionário era avaliar a relevância da proposta pedagógica e se realmente os alunos entenderam o que é estudar Física Térmica, numa proposta diferenciada.

Os resultados obtidos nos permitiram vislumbrar as suas perspectivas quanto às aulas de Física, em que foram aplicados os experimentos utilizando materiais de baixo custo. É surpreendente também, pois a maioria agora consegue relacionar a Física com o cotidiano.

Percebeuuse, diante da proposta pedagógica, que os alunos conseguiram diferenciar temperatura de calor e que quente e frio está associado ao nosso tato.

Os alunos puderam compreender que a febre é uma aliada nossa. Que quando estamos com febre é o nosso organismo está nos alertando que alguma coisa não está bem.

Os alunos perceberam que a panela de pressão é usada para cozinharmos mais rápido por causa do aumento da pressão no seu interior, isso altera a temperatura de ebulição da água. Se não tivéssemos a panela de pressão em alguns lugares, seria difícil cozinharmos os alimentos. E que temperatura e pressão andam juntos.

É importante ressaltar que as aulas com os experimentos foram intercaladas com alguns conhecimentos teóricos, relacionados ao conteúdo, pois tal prática pedagógica não pode ser deixada de lado, pois ela faz parte do ensino de Física. a.

Através dos experimentos com materiais de baixo custo (VALADARES, 2000), podemos observar uma maneira pela quais os alunos podem interagir com a Física do cotidiano, pois esses materiais são acessíveis e fáceis de encontrar.

Os alunos gostaram muito da s aulas, principalmente porque a Física foi usada para falar de assuntos que estavam próximos deles.

Os resultados mostram que o aluno passa a "ver" o extraordinário no ordinário, pois na verdade, esses materiais, como já foram dito, fazem parte do seu dia -a-a-dia.

## CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com base no projeto, pode-se perceber que trabalhar com propostas pedagógicas diferenciadas na EJA no Ensino de Física, focando Calor e Temperatura, utilizando-se de uma metodologia interativa e dialógica, resultou-u-se num processo de ensino-aprendizagem satisfatório e significativo para as partes envolvidas.

Não temos dúvida alguma, de que ensinar Física Térmica não se faz resolvendo problemas ou lendo apostila, porém, se faz ensinando de forma associada com a realidade do educando, incluído suas experiências à teoria a (VIEIRA, 2005) .

Os alunos da EJA estão acostumados com atividades colaborativas em seu trabalho e isso deve ser aproveitado na escola. O educador deve estar atento às experiências, incluindoas em seu currículo escolar e em suas propostas acadêmicas de ensino.

A Física, assim como outras disciplinas do currículo da EJA, não está voltada ao vestibular, e isso, facilita o trabalho do educador, que pode colocar em prática, novas metodologias de ensino que atenda as dificuldades de seus alunos, propondo continuamente atividades interdisciplinares e valorizando as diversas formas de conhecimento de seus mesmos.

## REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ARROYO, Miguel. A educação de jovens e adultos em tempos de exclusão. In. A lfabetização e cidadania. R Revista de Educação de Jovens e Adultos. . São Paulo, n 11. P. 21-31, abr. 2001.

BRASIL. L Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional. lei n. 9.394, de 20 de dez, 1996. Disponível em: http:// w www.presidencia.gov.br/ccivil\_03/Leis/L9394.htm. m.

BRASIL. M Ministério da Educação. Propostos Curriculares para Educação de Jovens e Adultos. Brasília: MEC: 2002.

FREIRE, Paulo. Pedagogia da Autonomia: Saberes necessários à prática educativa. 21. ed. São Paulo: Paz e Terra, 1996. ( Coleção leitura ).

GREF. G Grupo de Reelaboração do ensino de Física. (1992). Física. São Paulo: EDUSP.

SOARES, Leôncio José Gomes. A As políticas de EJA e as necessidades de aprendizagem dos jovens e adultos. . 4° encontro de Educação de jovens trabalhadores. Campinas, Julho, 1999.

VALADARES, E. de C. F Física mais que divertida: inventos eletrizantes em materiais reciclados e de baixo custo, Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2000.

VIEIRA, M. A. D. E. Utilização de Materiais Alternativos de Baixo Custo na Educação de Adultos (EJA), Utilizando Paulo Freire e andragogia. In: Simpósio Nacional de Ensino de Física, 16, 2005, Rio de Janeiro. A Atas... Rio de Janeiro, 2005. T 0497 -1.