Uma Proposta de Mapa Conceitual Elaborada a partir de Estruturas Alternativas Relativas à Mecânica Apresentadas por Alunos e Professores

## UMA PROPOSTA DE MAPA CONCEITUAL ELABORADA A PARTIR DE ESTRUTURAS ALTERNATIVAS AS RELATIVAS AS À MECÂNICA APRESENTADAS POR A ALUNOS E PROFESSORES

Ruberley Rodrigues de Souza

Professor do CEFET/Goiás

Unidade Jataí. Pós

1

, Roberto Nardi

2

doutorando no Grupo de Pesquisa em Ensino de

Ciências. Programa de Pós -Graduação em Educação para a Ciência. Faculdade de Ciências/

Universidade Estadual Paulista, UNESP, Campus de Bauru. Apoio: CNPq. ruberley@cefetgo.br

2

Professor Adjujunto, Departamento de Educação. Grupo de Pesquisa em Ensino de Ciências.

Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência. Faculdade de Ciências/Universidade

Estadual Paulista, UNESP, Campus de Bauru. Apoio: CNPq. nardi@fc.unesp.br

## Resumo

Apresentamos aqui uma revisão bibliográfica das pesquisas sobre concepções alternativas na área de Mecânica, realizadas a partir do final da década de 1970, com o objetivo de propor uma organização de estruturas conceituais para ra os conhecimentos intuitivos dos alunos em diversas áreas da Física. Iniciamos esta estruturação pela Mecânica, por ser esta a base dos cursos, tanto em nível básico quanto superior, além do fato de ter sido por meio desta área da Física que o movimento das concepções alternativas ganhou destaque na comunidade científica. A partir dos conceitos intuitivos detectados, junto a alunos e professores do Ensino Básico e Superior, e publicados em inúmeros periódicos nacionais e internacionais, pudemos estabelecer r possíveis relações entre eles, de forma a propor uma possível estruturação dos mesmos. Representamos esta estrutura por meio de um mapa conceitual (elaborado com a utilização do software MapTools), que estabelecesse, de forma clara e sucinta, as possíveis s relações que os estudantes poderiam estabelecer entre os conceitos de senso comum. Estamos, no momento, elaborando um mapa conceitual que represente as principais relações existentes entre os conceitos científicos da Mecânica. Acreditamos que esses mapas conceituais, em conjunto, poderão auxiliar os professores, da Educação Básica e Superior, no planejamento de atividades de ensino que abordem os conhecimentos de senso comum e propicie um ensino que vise à aprendizagem significativa dos conceitos da Física . A estrutura conceitual proposta aqui, faz parte de um trabalho mais amplo, no qual pretendemos elaborar mapas conceituais que representem estruturas alternativas de estudantes nas diversas áreas da Física.

Palavras -c -chave: Ensino Física; Concepções Alternativas; Mapas Conceituais.

## Introdução

O alto índice de dificuldade e a falta de motivação para o estudo da Física, em nível básico e universitário, têm sido motivos de constante preocupação por parte dos professores e pesquisadores. Em geral, o aluno que finaliza seus estudos em nível médio e inicia um curso universitário sente dificuldades em acompanhar as disciplinas da Física básica, e é nos conceitos da mecânica que esses problemas mais se acentuam.

No final dos anos 70, devido à forte influência do construtivismo piagetiano, o interesse da pesquisa em ensino de ciências começou a se voltar para as idéias que os estudantes, mesmo antes do ensino formal, traziam para as aulas sobre os fenômenos da natureza. Levantamentos realizados (PFUNDT; DUIT, 1994; NARDI; GATTI, 2007) mostram que estes estudos iniciaram pela área da Mecânica, e que antes destas pesquisas não havia teorias mais sistematizadas que levassem em consideração as "idéias" dos alunos, no sentido de "esquemas de conhecimentos".

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26 a 30 de Janeiro de 2009

A partir do trabalho de Viennot, sobre raciocínio espontâneo em dinâmica elementar, houve um grande incremento nas pesquisas que buscavam identificar as idéias intuitivas apresentadas pelos estudantes. Estas pesquisas fizeram com que o conhecimento apresentado pelos estudantes ganhasse importância nos processos de ensino e aprendizagem, passando-s-se a aceitar que essas idéias, freqüentemente em contradição com o conhecimento científico, interferem na forma de assimilação dos conceitos científicos , e que elas costumam persis tir após a instrução.

Descobriu -se que, apesar dessas idéias serem construídas individualmente, elas são compartilhadas por muitos estudantes. Embora exista variedade nas visões que os estudantes têm sobre os fenômenos físicos, existem padrões ou tendências gerais revelados por estudos realizados em diferentes partes do mundo. Segundo Peduzzi e Peduzzi (1985), a origem desses saberes está no fato da criança, desde a infância, desenvolver crenças e explicações sobre o mundo em que vive. Crenças estas, que não são simples idéias isoladas, mas apresentam-s-se como partes de estruturas conceituais que e proporcionam uma compreensão coerente do mundo, mas que, na maioria das vezes, está em d desacordo com as teorias científicas.

Do ponto de vista instrucional, um fator r importante dessas pesquisas foi o questionamento da postura tradicional de ensino, na qual a memorização era valorizada e o aluno visto como um agente passivo (uma espécie de receptáculo de conceitos) nos processos de ensino-aprendizagem .

Esses trabalhos contribuíram para o fortalecimento da visão construtivista de ensino e aprendizagem e propiciaram a contestação dos chamados modelos de aprendizagem por aquisição conceitual, centrados na transmissão de conhecimentos por parte do professor e não na natureza e origem do conhecimento que o aluno já possui. (DRIVER, 1989)

Nesta nova perspectiva, passou-s-se a questionar fortemente o modelo de ensino por transmissão, no qual o professor geralmente desconsidera as idéias prévias que os alunos trazem para a sala de aula. Tais preocupações chegaram até aos documentos oficiais, como, no caso do Brasil, os Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 1997), que preconizam a capacidade de reflexão do professor sobre sua prática e que este oriente seu trabalho didático segundo uma metodologia ativa e participativa. Para isto, é imprescindível considerar o mundo em que o aluno vive, assim como os problemas e as indagações que movem sua curiosidade, relacionando o novo material de estudo com suas noções prévias, de forma que e este material tenha significado para ele, tendo em vista a aprendizagem.

Aprendizagem esta, que, para Ausubel, significa a organização e integração do material na estrutura cognitiva do estudante, na qual os conceitos, fruto das representações de experiênc ias sensoriais do indivíduo, são hierarquicamente organizados. A A Teoria de Ausubel l parte do principio de que a aprendizagem é realizada a partir daquilo que o aluno já sabe, ou seja, a partir dos conhecimentos relevantes presentes em sua estrutura cognitivava. Assim, as novas informações podem ser aprendidas na medida em que conceitos ou proposições relevantes e inclusivos estejam adequadamente claros e disponíveis na cognição do aprendiz e funcionem como ponto de ancoragem às novas idéias (MOREIRA, 1999, p.152-153).

Segundo Watts e Zylbersztajn (1981), para que o aluno passe da visão de senso comum para a científica é necessário que as estratégias de ensino contemplem: a consciência, por parte do professor, da existência e resistência dos conceitos intuitivos ; o conhecimento de algumas das formas que estas estruturas

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conceituais podem tomar; e uma atitude positiva para estas concepções e vontade para usá-las como pontos de partida para o ensino.

O problema é que, apesar dos estudos sobre concepções alternativas não serem mais nenhuma novidade, os seus resultados popouco têm chegado à sala de aula. Estas estruturas intuitivas continuam sendo uma das grandes dificuldades apresentadas pelos alunos, de qualquer nível de escolaridade, na aquisição do conhecimento científico, uma vez que elas são resistentes a mudanças .

Assim, tendo como pressuposto que essas concepções alternativas influenciam no aprendizado dos conceitos científicos e que a sua desconsideração no ensino dificulta a aprendizagem significativa dos mesmos, nossa preocupação principal nesse estudo, aqui apresentado parcialmente, foi a de subsidiar os professores sobre a temática, de forma que tomem consciência da importância de se abordar tais conceitos intuitivos no ensino de Física. Para isso, procuramos explicitar, de forma clara, as possíveis estruturas intuitivas dos estudantes.

Defendemos que, uma possibilidade para se estabelecer essa estruturação é a partir da utilização de mapas conceituais, que é uma técnica criada por Joseph Novak, com o objetivo de se colocar em prática as idéias de Ausubel sobre aprendizagem significativa, e que consiste de diagramas bidimensionais utilizados para mostrar relações hierárquicas entre conceitos (MOREIRA; MASINI, 2006, p.51).

Acreditamos que os mapas conceituais podem dar uma visão clara das relações existentes entre os conceitos intuitivos dos alunos, o que se constituirá de maior utilidade do que a simples compreensão de suas concepções alternativas. A confrontação entre os mapas elaborados a partir das estruturas intuitivas dos estudantes com o de conhecimentos científicos poderá ser um ponto de apoio aos professores no planejamento de suas atividades de ensino.

Apresentamos aqui apenas considerações sobre a elaboração de um mapa conceitual que possibilite visualizar uma possível estrutura alternativa da Mecânica, estabelecendo relações entre os diversos conceitos intuitivos, detectados em pesquisas realizadas anteriormente.

## Metodologia

- O presente estudo caracteriza-s-se como uma pesquisa de natureza qualitativa, que, segundo os procedimentos técnicos adotados e seus objetivos, é de natureza bibliográfica e exploratória. Bibliográfica porque foi realizada tomando como base materiais já publicados (livros, artigos, teses e dissertações e fontes eletrônicas); ); e exploratória , porque tem como objetivo proporcionar maior familiaridade com o problema , com vistas a torná -lo explícito (GIL, 1991).

Por ser uma pesquisa qualitativa, focamo-nos na parte descritiva das concepções alternativas em Mecânica , identificadas em estudos realizados por pesquisadores em diversas situações e diferentes países. Não nos detemos aqui em discriminar a quantidade de alunos que apresentam determinada concepção, mas o como os pesquisadores indicam que estes conceitos se relacionam na estrutura cognitiva do aprendiz .

Para a análise do material bibliográfico utilizamos os princípios e procedimentos apresentados popor Bardin (1977) para a análise de conteúdo. Após uma ampla pesquisa bibliográfica sobre concepções alternativas , fizemos uma

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exploração do mamaterial, separando aqueles que seriam mais aprofundadamente analisados e categorizando o as relações intuitivas, a fim de melhor compreendê-las. As categoriais utilizadas foram: Força pertencenente ao corpo e des gasta ta com o movimento; Movimento independente do referencial e rerequer força (proporcional à velocidade); Trajetória influenciada pela posição final ou pelo movimento anterior; Confusão entre velocidade , posição e aceleração; Força da gravidade é diferente de peso; Necessidade de atmosfera para a existência da gravidade; Ação e reação atuam no mesmo corpo ou possuem intensidades diferentes; Força centrífuga no movimento curvilíneo; Confusão entre força, energia, potência e pressão.

Por fim, a partir da análise destas categorias, elaboramos um mapa conceitual que pudesse explicitar as possíveis relações intuitivas que podem ser apresentadas pelos estudantes .

## Resultados

As pesquisas sobre concepções alternativas em Física tiveram sua origem na Mecânica, principalmente, com os estudos do entendimento dos sujeitos acerca das relações entre força e movimento. Segundo Leite (1993), citando Piaget, a origem destas concepções está no fato de que, para os alunos, "todo o movimento orienta para um fim e supõe uma força substancial e ativa ou criadora" (PIAGET, 1972, p.VII apud LEITE, 1993, p.51). De acordo com Watts (1983) ,

Os objetos que têm maior probabilidade de ser "dotados" de força são aqueles que estão a realizar ou que têm possibilidade de realizar uma atividade. Destacam -se as pessoas e os seres vivos em geralal.

Este finalismo, acompanhado de certo animismo, permite explicar a importância atribuída ao ponto de chegada, à posição relativa e à ultrapassagem, além de compreender o menosprezo pelo caminho percorrido. A indistinção entre deslocamento e distância percrcorrida foi constatada por Piaget (1972 apud LEITE, 1993, p.51-52) em um estudo realizado com crianças s suíças de 4 a 14 anos. Para as crianças deste estudo, dois caminhos são iguais desde que seus pontos de chegada sejam coincidentes, ou estejam lado a lado, independentemente da distância percorrida em cada caminho. Por outro lado, a força substancial e ativa pode ter a ver com o caráter intrínseco do movimento, tornando-o independente do referencial, e constituindo-o-se em uma espécie de impetus 1 , que faz com que a trajetória de um objeto, inicialmente em movimento, permaneça inalterada até que a força existente no objeto se esgote .

Isso explica o raciocínio intuitivo apresentado por estudantes universitários, em um estudo de McCloskey et al. (1980), de que uma esfera deslocando no interior de um tubo na forma circular manteria sua trajetória curvilínea mesmo depois de ter abandonado o tubo. Villani et al. (1985) concluíram que, intuitivamente, os alunos acreditam que "[...] o movimento de um objeto depende essencialmente da sua trajetória anterior r [...] como se guardasse uma espécie de memória dessa situação" (grifo nosso).

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Pode -s -se dizer que o Impetus é uma espécie de propriedade ou qualidade do objeto, recebida ou transferida pelo primeiro agente motor externo que o coloca em movimento e que pode "esgotar-se", "gastar-s-se" ao longo do tempo, mais ou menos rapidamente, conforme a força inicial transmitida e as características do objeto (forma, tamanho ou peso). Desta forma, a causa do movimento deixa de ser externa (necessidade de uma força agir sobre o corpo) e passa a ser interna, como denota a seguinte transcrição, retirada do trabalho de Cunha e Caldas (2001): "[...] a força do 'peteleco' é transmitida para o objeto, a caixa de fósforos; esta força, agora 'da' caixa, vai sendo 'gasta' e, quando 'acaba', a caixa pára" .

Em um outro estudo sobre movimento bidimensional, McCloskey (1983) solicitou que estudantes de nível médio desenhassem a trajetória de um projétil lançado horizontalmente. Os desenhos apresentararam diversos tipos de trajetórias, que vão desde a mudança instantânea na direção do movimento, passando por retas (ou curvas) resultantes da soma vetorial entre a força vertical e o movimento (velocidade) horizontal, até o movimento vertical, no qual a componente horizontal da velocidade era ignorada.

Além das dificuldades com as trajetórias seguidas pelos objetos, os estudantes também apresentam certas confusões com os conceitos de velocidade, posição e aceleração. Piaget (1972 apud LEITE, 1993, p.51) constatou também que, na visão das crianças, um móvel é mais rápido que outro se estiver à frente deste ou se ultrapassá-á-lo, e que ambos terão a mesma velocidade se chegarem ao mesmo tempo ao mesmo ponto de chegada, ou no instante em que se cruzam (confusão entre velocidade e posição).

Na auto -estrada, se dois carros alcançarem a mesma velocidade, então eles devem estar lado a lado. Se dois objetos estiverem ambos na mesma posição ao mesmo tempo, então eles têm que ter a mesma velocidade naquele instante. (TROWBRIDGE; MCDERMOTT, 1980)

Segundo estes autores, respostas deste tipo ilustram a dificuldade que alguns estudantes têm em separar os conceitos de velocidade e posição em um momento particular, que está relacionada ao problema que eles têm com a extensão do conceito de velocidade em um intervalo finito de tempo para o caso de um intervalo de tempo infinitesimal.

O conceito de aceleração também impõe extremas dificuldades para os estudantes, que a confundem com velocidade e posição (LABURU; CARVALHO, 1993). Este tipo de dificuldade foi verificado por Trowbridge e McDermott (1981), em um estudo com universitários que apresentaram as seguintes concepções: dois moveis que atingem a mesma posição têm a mesma aceleração; e o móvel que vai à frente possui maior aceleração (c(confusão entre aceleração e posição); se um móvel alcança outro, então ele tem uma aceleração maior do que este; percorrer uma distância maior no mesmo intervalo de tempo significa possuir maior aceleração; e a aceleração é nula quando um móvel, que sobe, pára de subir devido à mudança de direção do movimento (confusão entre velocidade e aceleração).

Na realidade , o grande problema das estruturas intuitivas é o não reconhecimento do movimento como um possível estado natural dos corpos. De uma maneira geral, os sujeitos aceitam apenas o repouso como estado natural dos corpos, e que o movimento somente existiria quando houvesse uma força associada ao objeto: "se um corpo está movendo há uma força atuando sobre ele na direção do movimento. Se o corpo não o está se movendo não há força atuando nele"

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(WATTS; ZYLBERSZTAJN, 1981). Este tipo de pensamento também é comum para os movimentos curvilíneos, nos quais há, na visão alternativa, a existência de uma força tangencial à trajetória (ZYLBERSZTAJN, 1983; PEDUZZI; PEDUZZI, 1985).

A partir da idéia intuitiva de que "movimento implica uma força", Clement (1982) afirma que é possível prever algumas relações que os alunos podem estabelecer r ao se defrontarem com problemas sobre força e movimento, que são: a) um movimento com velocidade constante leva a suposição de uma força a que atua no objeto para manter o movimento; b) quando o movimento continua em oposição a uma força que é óbvia (ex. lançamento vertical), o aluno inventa forças, que são maiores que a força oposta (acarretando numa força resultante no sentido do movimento); as f forças inventadas aumentam ou diminuem de acordo com a v variação da rapidez do movimento (se a velocidade aumenta a força também aumenta). Segundo Miguel (1986), esta força inventada tem a propriedade de crescer ou diminuir para explicar as mudanças no movimento (maior força, mais velocidade).

Inclusive, esta proporcionalidade, entre força e velocidade, já havia sido proposta por Viennot (1979) em sua pesquisa com alunos franceses, do Ensino Médio e Superior. Segundo a autora, os estudantes possuem uma lei intuitiva que pode ser expressa por F = Kv, na qual K K é uma constante de proporcionalidade. A partir das implicações lógicas dessa lei, as concepções alternativas dos alunos foram classificadas da seguinte maneira: a) Se v = 0, então F = 0 - idéia de que não há força atuando num objeto quando atinge a altura máxima da trajetória de subida; b) Se v ? 0, então F? 0 - relacionada à atribuição de uma força ao movimento de um objeto com velocidade constante; c) Se as velocidades são diferentes, as forças também são diferentes, mesmo se as acelerações e massas sejam iguais.

A relação entre força da gravidade e peso também foi foco de diversas pesquisas. Alguns autores (WATTS; ZYLBERSZTAJN, 1981; WATATTS, 1982;) constaram que os adolescentes associam a força de gravidade com a existência de atmosfera, como se o ar fosse o meio transmissor da força atrativa. Desta forma, eles imaginam que os objetos flutuam no espaço devido a não existência de atmosfera (L(LEITE, 1993). Segundo Watts (1982), esta noção intuitiva, de que "um meio é necessário para a transmissão de força", é utilizada para interpretarem uma situação fora de seu domínio de experiência, que se refere à informação, veiculada pelos meios de comunicação, de que "astronautas não têm peso no espaço".

Watts (1982) constatou ainda que a gravidade aumenta com a altura e que ela é diferente do peso. Segundo esta visão, o peso tem a ver com ser pesado, com o esforço muscular para sustentar um corpo suspenso, e a gravidade com a queda dos corpos, com o retorno deles ao seu local natural - - a superfície da Terra. Além disso, identificaram a idéia intuitiva de que a gravidade atua somente nos objetos que estão em queda (concepção observada também por Zylbersztajajn (1983)) e que ela é seletiva, ou seja, a atuação da gravidade depende do material (atua mais nos objetos mais pesados e nos que estão mais altos).

De um modo geral, pode-se afirmar que estas idéias intuitivas estão relacionadas com o fato dos indivíduos associarem a gravidade ao Planeta Terra (enquanto característica deste) e ao ar (causador da queda ou condição necessária para existência e/ou propagação da gravidade), e de não identificarem o peso com a força gravitacional que a Terra exerce sobre o corprpo.

A terceira Lei de Newton é outro conceito que traz muitas dificuldades para os estudantes, principalmente se os corpos que se interagem estiverem em

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movimento. Neste caso, a noção intuitiva mais provável é de que uma das forças do par ação/reação é maior que a outra. Em geral, os esestudantes aplicam espontaneamente o seguinte pseudo-princípio de ação e reação: "se dois corpos estão interagindo para gerar um estado de movimento, então um deles deve estar exercendo uma força maior sobre o outro" (ZYLBERSZTAJN, 1983). Segundo o autor este "princípio" é mais intuitivo do que a 3ª lei de Newton e que sua observância explicaria a dificuldade em resolverem problemas envolvendo interações em corpos que se movem. Por exemplo, no caso da brincadeira de "cabo de guerra", Watts e Zylbersztajn (1981) constataram que os estudantes acreditam que quem "ganha" a disputa está aplicando uma maior força sobre a corda, mostrando claramente a aplicação do pseudo-princípio de que o par ação/reação não possui a mesma intensidade .

Por outro lado, no caso de dois corpos interagindo sem que haja "aparentemente" a geração de movimento, a tendência é o estudante apresentar a idéia intuitiva de que as forças de ação e reação estão atuando em um mesmo corpo, e possuem a mesma intensidade, de forma a equilibrá-lo e mantê-lo em repouso (VIENNOT, 1979). Um exemplo clássico disso é a necessidade que os estudantes têm de introduzir uma "força centrífuga" nos movimentos circulares:

As forças que atuam na Lua a fazem girar ao redor da Terra em umuma órbita circular com velocidade constante: uma força de interação newtoniana, outra que contrapõe esta interação "para que a Lua no caia na Terra" e outra força na direção do movimento "para que siga girando". (SEBASTIÀ, 1984)

Neste caso, o estudante lançou mão de uma "força centrífuga" para anular a força de atração gravitacional entre a Terra e a Lua (força centrípeta), de forma a equilibrar o corpo e explicar, intuitivamente, a não existência de movimento na direção radial. A necessidade desta ta força centrífuga é, muitas vezes, vista para explicar a tendência dos corpos serem lançados para fora de uma trajetória circular, não reconhecendo, desta forma, o conceito científico da inércia (MIGUEL, 1986) .

Uma outra grande dificuldade enfrentada no ensino-aprendizagem da Mecânica é a não distinção, pelos estudantes, entre alguns conceitos físicos, como: força; energia; e pressão. Segundo Duit (1987 apud DRUZIAN et al., 2006) , um dos motivos da confusão existente entre força e energia ocorre porque o conceito de energia é uma idéia abstrata, inventada pelos cientistas para ajudar na investigação quantitativa de fenômenos, devido à necessidade de se aplicar uma lei de conservação aos mesmos. Além disso, este termo é adotado pelos meios de comunicação como sendo algo substancial, fluido, passível de produção, consumo e destruição, freqüentemente utilizado como sinônimo de força e poder. Isto faz com que o estudante leia uma afirmação em ciência e a interprete usando seu conhecimento diário da palavra, utilizando, muitas vezes, o termo "energia" como sinônimo de "força" ou de "potência".

Como exemplo dessa indistinção, podemos citar o trabalho de Watts (1982) , com alunos londrinos do Ensino Médio, que identificou a concepção intuitiva de que a força necessária para manter os objetos em certa posição é maior quanto mais elevada for esta posição. Neste caso, parece haver uma confusão entre o conceito de força e o de energia potencial gravitacional. Da mesma forma, os alunos também apresentam dificuldades em diferenciar os conceitos de força e pressão. Segundo Watts (1983), isto acontece porque uma das possíveis concepções apresentadas pelos alunos é que as forças são substanciais, ou seja, que se tornam efetivas quando entram em contato com objetos. Assim, devido as forças serem de ação de

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contato, e não à distância, elas fazem lembrar o conceito físico de pressão: "A pessoa na esquerda tem que estar pondo mais pressão porque ela está puxando a pessoa da direita" (WATTS; ZYLBERTJAN, 1981).

ApApesar de essas concepções apresenentarerem certa consistência, há algumas controvérsias acerca das conclusões apresentadas pelos autores, principalmente no que tange a dar um caráter de teoria à forma de raciocínio dos alunos. Por exemplo, enquanto alguns pesquisadores defendem a semelhança entre as concepções dos estudantes com a teoria aristotélica (WATTS; ZILBERSZTAJN, 1981) ou do Impetus (VIENNOT, 1979; MCCLOSKEY et al., 1980; CLEMENT, 1982; MCCLOSKEY, 1983), há outros, como McDermott e diSessa, que "argumentam contra o status de teoria coconferido ao pensamento dos estudantes , enfatizando a ausência de um sistema conceitual consistente" (REZENDE; BARROS, 2001, p.53).

Para diSessa (apud REZENDE, 1996, p.63): " a física intuitiva pode ser melhor compreendida como um conjunto de fragmentos [...] do que por um conjunto de estruturas integradas s (teoria)", não constituindo, portanto, em uma teoria em competição com a de Newton . Além disso, Halloun e Hestenes (1985) constataram que os estudantes, às vezes, usam uma mistura de conceitos de várias teorias (inclusive newtoniana) e são inconsistentes em aplicar o mesmo conceito a um dado fenômeno exposto em situações diferentes.

Neste sentido, concordamos com Viennot (1985), que defende a possibilidade da noção espontânea se apresentar como uma mistura de componentes provenientes de conceitos físicos diferentes. Mesmo porque, nos trabalhos citados anteriormente (e em outros) notamos que, dependendo da situação, há a presença de distintas noções intuitivas como: o raciocínio de de que movimento requer força (F µ v); a atribuição de termos dinâmicos ao próprio corpo (animismo); mistura entre força e energia; e outras. Inclusive, é exatamente esta mistura de conceitos que dificulta a definição clara de de uma hierarquia para esses conceitos.

Após estas consideraçõeses, e a partir da categorização das concepções anteriormente discutidas , pudemos estabelecer relações (não obrigatoriamente hierárquicas) entre os conceitos intuitivos apresentados por estudantes e elaborar um mapa conceitual (F(Figura 1), que explicite de forma clara e útil tais relações. Somos cientes de que há diversas outras possibilidades de se relacionar esses conceitos intuitivos, e que as relações estabelecidas não são todas apresentadas indiscriminadamente por r todos os alunos, nem individualmente por um estudante em particular. r. Na realidade , este mapa representa as possíveis relações que os estudantes podem, intuitivamente, vir a apresentar r ao se depararem com determinadas situações que invoquem a utilização de conceitos físicos .

Neste Mapa, colocamos propositalmente a Força e o Movimento no mesmo patamar de importância (conceito mais inclusivo - - Moreira e Masini, 2006, p.32-33), pois, a partir do estudo dos trabalhos sobre concepções espontâneas, percebemos que estes conceitos estão intimamente relacionados. Mesmo porque , no pensamento intuitivo não existe força sem movimento, tanto menos movimento sem força. Logo, não é possível definir qual dos dois conceitos é mais inclusivo.

Estamos agora elaborando um mapa conceitual da estrutura do conhecimento científico de Mecânica, de forma que estes dois mapas, em conjunto, possam auxiliar o professor em seu planejamento curricular. Afinal, como já afirmava Driver (1989), os estudos sobre concepções alternativas fornecem em informação para

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o desenvolvimento curricular, principalmente com relação à sequenciação das idéias a serem apresentadas aos alunos.

Figura 1 - - Mapa conceitual das relações intuitivas entre conceitos de Mecânica, elaborado a partrtir dos resultados coletados em diversas referências citadas anteriormente 2 .

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## Considerações Finais

Embora sejamos cientes de que há diversas formas de pensamento intuitivo apresentado pelos estudantes das várias etapas da educação, acreditamos que seja possível apresentar em um único mapa conceitual todas as possíveis relações existentes entre estes conceitos. É lógico que isto não significa que um aluno irá apresentar todas as relações expostas, mas que ele poderá vir a apresentar algumas destas relações.

O intuito é que este estudo contribua para que o professor compreenda melhor as dificuldades conceituais apresentadas pelos alunos, servindo, assim, como recurso nos os processos os de ensino e de apaprendizagem. Vale lembrar que embora muitos professores de Física possam ter consciência da existência das concepções alternativas entre os alunos - - e até entre eles mesmos, a incorporação das mesmas em atividades d de ensino a ainda é restrita à literatura especializada.

AsAssim, acacreditamos que esta representação das possíveis relações intuitivas, em conjunto com a estrutura conceitual científica, poderá auxiliar o professor em seu planejamento diário, levando-s-se em consideração as ressalvas anteriormente citadas. Ao visualizar a possível estrutura cognitiva do aluno, confrontando -a com estrutura do conhecimento científico, o professor poderá propor

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atividades que propicie ao aluno explicitar suas concepções alternativas, de forma a buscar, a partir de discussões em grupo, a superação das mesmas e contribuir para a aprendiz agem dos conceitos c cientificamente aceitos como corretos .

Além deste estudo, estamos também fazendo um levantamento bibliográfico das concepções alternativas de outras áreas da Física, com o objetivo de elaborar mapas conceituais dos conhecimentos intuitivovos e científicos dessas áreas.

## Referências Bibliográficas

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