Avaliação do roteiro de experimentos em livros de Física por alunos do Ensino Médio

## AVALIAÇÃO D ÍO ROTEIRO DE E EXPERIMENTOS S EM LIVROS Ç DE FÍSICA POR ALUNOS DO ENSINO MÉDIO

Robson de Sousa Nascimentoa a a [eemail (robson@ufpi.edu.br)r)] Rodrigo Ronelli D. de Andrade b [e -mail (r(rodrigo\_ronelli@hotmailil.com)] Marcelo Gomes Germano c c [e -m -mail(m(mggermano@ig.com.br)]

- a Universidade Federal do Piauí – CPCE – Bom Jesus - PI

b Universidade Federal da Paraíba – Bananeiras – PB

- c Universidade Estadual da Paraíba – Campinina Grande - PB

## RESUMO

A experimentação tem sido um recurso muito utilizado por professores do ensino médio em suas aulas para torná-las mais atrativas aos seus alunos. Seguindo essa linha de pensamento alguns livros têm trazido experimentos em seus conteteúdos no intuito de demonstrar aos alunos a veracidade ou aplicabilidade do fenômeno estudado. No presente trabalho , é realizada uma avaliação por r alunos do segundo o ano do ensino médio de de experimentos contidos em livros didáticos do primeiro ano e discutidas as dificuldades enfrentadas por esses alunos s na execução dos mesmos .

## INTRODUÇÃO

Há um grande esforço por parte dos professores de Física do ensino médio em fazer com que os os alunos venham a ter uma maior compreensão dos fenômenos da natureza , que abor dados ao longo de todo o ensino médio . Esses são organizados em cinemática, dinâmica, estática e hidrostática no primeiro ano do ensino médio , no segundo ano, são vistos temas relacionados à à termologia, calorimetria, ondas e óptica , , no terceiro e último ano, a visão o é voltada para o eletromagnetismo o e a física moderna . Vários trabalhos têm sido publicados com o objetivo de orientar os professores, dando estratégias a serem desenvolvidas em sala de aula, de forma que os os mesmos venham m a ter uma nova ferramenta pedagógica que o auxilie na transmissão dos conceitos.

Sabe -se que toda pesquisa possui seus méritos e limitações, não podendo apontar uma solução total para os problemas em sala de aula. Mas o professor pode, de acordo com Moreira (2000), fazer com que o aluno desenvolva a capacidade de investigação científica, conheça e utilize conceitos físicos, compreenda a Física presente no mundo vivencial (nos equipamentos e procedimentos tecnológicos) e articule o conhecimento físico com o conhecimento de outras áráreas do saber científico (em sala de aula).

Na pesquisa em ensino de Física há aqueles que defendem que o processo de transmissão de determinado tema seja abordado de maneira histórica, ou seja, tratando os caminhos e circunstâncias que levaram a descoberta de determinado fenômeno físico (Dias, 2001). Por outro lado, existem aqueles pesquisadores que defendem a importância do uso de experimentos em laboratórios para uma melhor compreensão dos fenômenos físicos por parte dos alunos. Nessa linha de pensamentoto, alguns autores de livros de fífísica do ensino médio inserem, em seus conteúdos, alguns experimentos para serem realizados em laboratórios, ou em sala de aula .

A procura da verdade é uma meta que os cientistas devem atingir, e certamente não há nenhum dano na busca séria da verdade, contanto que os cientistas se lembrem da falibilidade humana e, conseqüentemente, das tentativas que freqüentemente acompanham a compreensão da verdade suspeitada (Wagner e Benavente-M-MacEnery, 2006).

De acordo com Wilhelm et al. (2007), o ambiente de sala de aula que incorpora o construtivismo e a investigação dentro de sua organização diária pode dar aos estudantes a chance de pensar cientificamente e levá-los a investigações de maneira focada, colaboradora e significante.

No o ensino de Física atividades práticas são fundamentais, afinal , o desenvolvimento da capacidade investigativa e do pensamento científico é estimulado pela experimentaçã o. Através do experimento o o aluno tem oportunidade de formular e testar suas hipóteses, coletar dados, interpretá-los e elaborar suas próprias conclusões. Uma experimentação permite ao aluno perceber que o conhecimento científico não se limita a laboratórios sofisticados, mas pode ser construído em sua sala de aula em parceria com o professor r e colegas (Vasconcelos e Souto, 2003).

A experiência em sala de aula, por parte de professores, tem sido algo que tem se expandido, talvez até por incentivo de alguns autores que trazem experimentos em seus livros. Desse modo, este trabalho tem como obje tivo avaliar o roteiro o dos experimentos, ou seja, a forma como esses livros descrevem a seqüência de construção da s atividades experimentaisis.

## A EXPERIMENTAÇÃO E EM SALA D DE AULA

Um dos mecanismos utilizados pelos professores para tornar suas aulas mais atrarativas e empolgantes é a realização de experimentos em sala de aula, com o objetivo de tentar exemplificar, na prática, o fenômeno estudado. Esta é uma forma de tornar mais claro o conceito físico introduzido pelo professor.

Segundo Araújo e Abib (2003), "a análise do papel das atividades experimentais revela que há uma variedade significativa de possibilidades e tendências de uso dessa estratégia de ensino de Física, de modo que essas atividades podem ser concebidas desde situações que focalizam a mera verificação de leis e teorias, até situações que privilegiam as condições para os alunos refletirem e reverem suas idéias a respeito dos fenômenos e conceitos abordados". Dessa forma, o laboratório deve ser visto como um laboratório de construção de conhecimemento e não, apenas, de demonstração de teoria. É um caminho para se conseguir formar um aluno crítico e interessado (Favoretto et al., 1998)8) .

O acesso aos fenômenos e conceitos envolvidos se concretiza na medida das características físicas relevantes e de variáveis significativas já definidas por teorias e modelos bem estabelecidos pela ciência (Marineli e Pacca, 2004)4). Desta forma, temos um referencial que podemos seguir na construção dos experimentos em sala de aula para motivar os alunos, pois esse método constitui um bom caminho para levar os alunos a se interessarem pelas aulas de física, algo que é demonstrado no trabalho de Alves e Stachak (2005), onde ele s mostram m que os alunos se interessaram mais pelas aulas de física quando o professor começou a trabalhar os conceitos de forma experimental , construindo os experimentos. A experimentação no ensino de física é uma ferramenta que auxilia no processo ensino-aprendizagem e, até mesmo, no processo de construção do conhecimento científico, mas apenas a existência de um laboratório bem equipado para atender as formalidades curriculares não garante que as atividades práticas sejam realmente significativas no ensino, para torná -las significativas é preciso que o professor as situe adequadamente no processo ensnsino-aprendizagem (Gioppo et al., 1998).

A experimentação, dissociada de uma estratégia de ensino mais ampla e adequada, não seria suficiente para produzir o desenvolvimento intelectual do educando, mas ainda assim, seria uma contribuição significativa, umuma vez que lhe permitiria a possibilidade de manipulação de "coisas" e aparelhos, além de incentivar o hábito da observação crítica de fenômenos. Mas, experimentar não é simplesmente reproduzir fenômenos esperando que o resultado confirme o que está escrito no livro ou no "manual de instruções", é preciso que se aproxime o laboratório didático da idéia de um laboratório de pesquisa, , onde se pretende

resolver uma questão ou várias. Contudo, a proposta de se lidar com materiais simples, portanto, não advém apepenas do fator custo, mas da necessidade de que o aluno possa dominar todo o processo de conhecimento o através da construção, por seus próprios meios, dos aparatos que servirão de objeto de estudo. A familiaridade com os materiais utilizados aproxima o aluno o do conhecimento científico, porque mostra que a ciência a física se aplica ao mundo real l que está a sua volta (Santos et al., 2004).

Sabe -se que no Brasil, uma grande quantidade de estudantes nunca teve oportunidade de entrar em um laboratório de ciências, que, segundo Borges (2002), pode parecer um contra-a-senso questionar a validade das aulas práticas, especialmente porque na maioria das escolas elas não existem. Contudo, as atividades envolvendo o uso de laboratórios e experimentação desempenha um papel importante, como pode ser verificado nos trabalhos de Séré et al. (2003) e Grandini e Grandini (2006)6).

Há um agravante em relação aos experimentos realizados pelos professores, as escolas públicas não o possuem laboratórios de física , e , quando possuem, nem sempre estão propícios a realização de experimentos . Devido a este fator r os professores recorrem a experimentos que estão inseridos s nos livros de física do ensino médio. Estes experimentos, em sua maioria, são atividades acompanhadas por um texto-guia, altamente estruturado, que serve de roteiro (Filho, 2000).

Nesse contexto entra em cena o livro didático, que desempenha um papel preponderante na construção do conhecimento do aluno. Contudo , a a parceria livro didático- o- professor atravessa um momento de encontros os e desencontros, uma vez que ambos estão em fase de transição, buscando uma identidade que revele as transformações teóricas e políticas ocorridas no panorama nacional (Dionísio et al., 2001). Mas o livro didático exerce uma influência na vida de alunos e e professores, sendo, neste último, variada de acordo com cada grupo de professor.

A escolha do livro didático não deve ser feita em cima de pontos direcionados às necessidades do professor, e, sim, aluno e professor conjuntamente, observando os conteúdos, , suas formas de expressão e que significados podem ter ao aprendiz; verificar se o que é tratado e a maneira como é tratado e desenvolvido o conteúdo, permite, ou não, que as dificuldades mostradas pelos alunos sobrevivam ou ou sejam colocadas em questão ou, ainda, sejam reforçadas (Caldas e Saltiel, 1999).

Sabe -se que o livro didático no ensino médio ainda não é realidade para a maioria dos alunos da rede pública e a transmissão de conteúdo é feita mediante a utilização de apostilas, escrevendo no quadro ou u ditando para que os alunos copiem. Em seu trabalho de conclusão do curso de especialização Coelho (2008) observou que o livro didático ou apostila é bem aceito pela grande maioria dos alunos de um poder aquisitivo maior, o que não reflete ser o que mais gosta de física. Entretanto, qualquer recurso bibliográfico apresenta seus pontos positivos e negativos. Cabe ao professor ser crítico no seu uso para que consiga ser estrategista para que estes recursos não se tornem uma única fonte de pesquisa, podendo, assim, recorrer aos livros paradidáticos, que é um dos recursos onde podemos encontrar temas com abordagens textualizadas, motivando , desta forma , o aluno para o hábito da leitura e o professor participando como um mediador no processo da aprendizagem (De Toni ni e Ficagna, 2005).

## MATERIAL E MÉTODOS

O presente trabalho foi realizado por 20 alunos do segundo ano do ensino médio da Escola Estadual Franklin Dóri, município de Bom Jesus , PI. Os experimentos estavam relacionados com conteúdos do primeiro ano do ensino médio, pois, o objetivo era identificar (ou não) as possíveis dificuldades na construção dos experimentos , mesmo por aqueles que já tinham um conhecimento prévio dos conteúdos relacionados a cada experimento. A construção do experimento pelos alunos foi oi feita sem a orientação do

professor, apenas seguindo o roteiro que o livro dava para a construção de determinado experimento. A orientação do professor foi , apenas, na utilização dos materiais, onde todo material a ser utilizado por cada aluno já tinha sido selecionado previamente, tomando-o-se, também, o cuidado para não ocorrer acidentes.

Para o presente trabalho foram utilizados os livros Física 1 (Paraná), Física 1 - (Beatriz Alvarenga e Antônio Máximo) e Física 1 (Gaspar) , tendo em vista que esses autores trazem experimentos para serem realizados em classe , ou casa , utilizando materiais alternativos . Os conteúdos selecionados para a realização dodos experimentos foram am sobre Simultaneidade da Queda dos Corpos (dois experimentos), 1ª e 2ª Leis de Newton n (oito experimentos) , Quantidade de Movimento o (três s experimentos), Equilíbrio dos corpos (três experimentos) e Empuxo o (quatro o experimentos). ).

Após a construção dodos experimentos os alunos deveriam responder um questionário referente ao experimento que ele construiu. O questionário foi dividido em dois tipos, um relacionado aos experimentos que tinham, na sua construção, figuras ilustrativas; outro, relacionado aos experimentos que não possuíam figuras ilustrativas .

A seguir mostraremos as perguntas relacionadas aos experimentos que possuíam figuras ilustrativas em sua construção.

- 1. Você encontrou dificuldades na construção do experimento?
- ( ) Sim ( ) Não
- 2. Explique o porquê da resposta anterior.

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- 3. O roteiro para a construção do experimento estava claro?
- ( ) Sim ( ) Não
- 4. Tinha alguma palavra que você não conhecia o significado? Quais?

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- 5. A figura ilustrativa fafacilitou a construção do experimento?
- ( ) Sim ( ) Não
- 6. Se não existisse uma figura ilustrativa você acha que seria mais difícil construir o experimento?
- ( ) Sim ( ) Não
- 7. Você sabe a qual assunto está relacionado o experimento que você realizou?
- ( ) Sim ( ) Não
- 8. Em caso afirmativo diga qual o assunto.

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- 9. Você tem alguma sugestão para que a construção do experimento fosse mais clara? Em caso afirmativo diga quaual.

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Para os experimentos que não possuíam figuras ilustrativas em sua construção o questionário foi semelhante, apenas focalizando a não utilização de figuras ilustrativas na construção dos experimentos, como pode ser visto a seguir.

- 1. Você encontrou dificuldades na construção do experimento?
- ( ) Sim
- ( ) Não
- 2. Explique o porquê da resposta anterior.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

- O roteiro o para a construção do experimento estava claro?
- ( ) Sim

( ) Não

- 3. Tinha alguma palavra que você não conhecia o significado? Quais?

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- A falta de figura ilustrativa dificultou a cononstrução do experimento?
- ( ) Sim ( ) Não
- 4. Se existisse uma figura ilustrativa você acha que seria mais fácil construir o experimento?
- ( ) Sim ( ) Não
- 5. Você sabe a qual assunto está relacionado o experimento que você realizou?
- ( ) Sim ( ) Não
- 6. Em caso afirmativo diga qual o assunto.

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- 7. Você tem alguma sugestão para que a construção do experimento fosse mais clara? Em caso afirmativo diga qual.

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Foi realizado um total de vinte experimentos, dez contendo figuras ilustrativivas no roteiro de construção, e e os outros dez , sem imagens ilustrativas. Alguns roteiros de construção de experimento ilustrtradodos s foram repetidos nos roteiros não ilustrados, retirando -se a figura ilustrativa para verificar se e influenciaria na construção do mesmo experimento a presença , ou não , de e ilustração.

## RESULTADOS E DISCUSSÃO

Começaremos discutindo as repostas dadas por alunos que realizaram experimentos que não possuíam figuras ilustrativas em seus roteiros de construção. As repostas mostraram que, embora não tivesse ilustração, 80% deles afirmaram que não encontraram dificuldadedes na construção dos experimentos. Contudodo, houve discordância em relação o a clareza do roteiro de construção do experimento (que está relacionada da a com a facilidade , ou não , da construção do experimento). Essa discordância é revelada no fato de que 50% dos alunos acharam que o roteiro de construção o estava claro e 50%, não. Entretanto, 90% deles afirmaram que a construção do experimento teria sido facilitada caso existisse ilustração do experimento. Todas as palavras do roteiro de construção dos experimentos eram conhecidas. É interessante observar quque os os alunos, em sua totalidade, revelaram saber a que assunto pertencia o experimento que realizaram, , mas apenas um aluno (10%) respondeu corretamente a que assunto estava relacionado o experimento. Desse grupo, 50% dereram sugestões para facilitar a construção do experimento , de forma que as sugestões foram as mesmas, o acréscimo de figuras ilustrativas.

Dos alunos que construíram experimentos utilizando figuras ilustrativas 90% não encontraram dificuldades na construção do experimento, e todos afirmaram quque o roteiro de construç ão estava claro e que estavam familiarizados com todas as palavras do roteiro de construção. Entretanto, a dificuldade enfrentada pelos 10% restante esteve presente na própria falta de habilidade em manusear equipamentos, por mais simples que fossem, e não no roteiro. Apesar deste te grupo ter realizado experimentos com om figuras, 70% deles acreditam que caso não existisse e figura não seria fácil construir os experimentos. Contudo, 90% deles afirmaram saber a qual l assunto estava relacionado do o experimento, e, desses, apenas 10% respondeu corretamente. Neste grupo não houve sugestões.

É importante deixar claro que apesar da grande maioria ter afirmado não ter muita dificuldade na construção dos experimentos, a verdade é que houve interferência por parte do professor para auxiliar a construção dos experimentos. A idéia preliminar era não haver interferência do professor, mas devido à constante consulta e o anseio deles em ver o experimento funcionando, foi impossível não intervir.

Percebeuuse que nos experimentos que eram semelhantes (onde apenas um deles não possuía figura ilustrativa), a dificuldade na construção foi grande, e eles relataram que a ausência da figura dificultou bastante a sua construção.

## CONCLUSÕES

De maneira geral os expe rimentos reproduziram o que estava proposto no livro, contudo, o presente trabalho mostrou que a presença de figura ilustrativa na construção de experimentos por alunos do ensino médio realmente desempenha um papel preponderante.

O presente trabalho també m mostrou aspectos positivos em relação à à utilização de livros didáticos de Física que utilizam experimentos, a linguagem utilizada na construção dos experimentos é clara, embora se tenha constatado que estas atividades experimentais devam ser realizadas com o auxílio do professor, pois os alunos não têm maturidade para identificar o conteúdo a qual está relacionado, e o professor será o responsável dessa ligação entre o experimento e o conteúdo lecionado.

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