DESENVOLVIMENTO DE RECURSOS PEDAGÓGICOS PARA INSERIR O ENSINO DE FÍSICA E ASTRONOMIA NAS SÉRIES INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL

## DESENVOLVIMENTO DE RECURSOS P PEDAGÓGICOS PARA I INSERIR O ENSINO DE FÍFÍSICA E ASTRONOMIA NAS S SÉRIES ININICIAIS DO ENSINO FUFUNDAMENTAL

Samara da Silva Morett a [samorett@yahoo.com.br] Marcelo de Oliveira Souza a [mm@uenf.br]

a Laboratório de Ciências Físicas da UENF

## 1. RESESUMO

NESTE TRABALHO BUSCOU -SE DESENVOLVER RECURSOS PEDAGÓGICOS PARA A APRESENTAÇÃO DE CONCEITOS DE FÍSICA E ASTRONOMIA NAS SÉRIES INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL, ESTE MATERIAL CONSISTE EM APRESENTAÇÕES UTILIZANDO -SE DE NOVAS TECNOLOGIAS E DA FABRICAÇÃO DE EXPERIMENTOS, CONSTRUÍDOS COM O USO DE PRODUTOS DE BAIXO CUSTO PARA QUE OS ALUNOS ENVOLVIDOS POSSAM REFAZER OS EXPERIMENTOS EM OUTRAS OCASIÕES. O MATERIAL CITADO BUSCA ENFATIZAR A RELAÇÃO ENTRE ESSAS ÁREAS DO CONHECIMENTO E O COTIDIANO DOS ALUNOS. A INCLUSÃO DA FÍSICA E DA ASTRONOMIA NO ENSINO FUNDAMENTAL É UMA FORMA DE DEMONSTRAR, AO ALUNO, COMO ESTAS ÁREAS ESTÃO PRESENTES DE FORMA ATIVA EM SEU COTIDIANO. O ALUNO QUE POSSUIR A OPORTUNIDADE DE VIVENCIAR ESTA INCLUSÃO DA FÍSICA NO ENSINO FUNDAMENTAL CRCRIARÁ UMA BASE TEÓRICA E QUANDO COMEÇAR A CURSAR O ENSINO MÉDIO, DEVERÁ SER CAPAZ DE RELACIONAR OS CONCEITOS FÍSICOS COM AS APLICAÇÕES MATEMÁTICAS SEM GRANDES DIFICULDADES. AS TURMAS ENVOLVIDAS NO PROJETO PARTICIPARAM DE UMA PESQUISA COM O OBJETIVO DE COLETAR DADOS RELATIVOS AO CONHECIMENTO PRÉVIO QUE POSSUÍAM SOBRE OS TÓPICOS DE FÍSICA E ASTRONOMIA OS QUAIS FORAM CONSIDERADOS NO DECORRER DO PROJETO. COM OS EXPERIMENTOS DESENVOLVIDOS, O AUXÍLIO DE NOVAS TECNOLOGIAS E OS DADOS ANALISADOS, FORAM APRESENTADOS C CONCEITOS DE FÍSICA AOS ALUNOS DO 4º E 5º ANOS DO ENSINO FUNDAMENTAL DA ESCOLA MUNICIPAL MARIA LÚCIA. APÓS AS APRESENTAÇÕES NOVAS COLETAS DE DADOS FORAM REALIZADAS COM O INTUITO DE VERIFICAR O NÍVEL DE APRENDIZADO ALCANÇADO E NOTOU -SE QUE O MÉTODO UTILIZADO DO É UMA IMPORTANTE FERRAMENTA DE AUXÍLIO PARA O PROCESSO DE ENSINO -APRENDIZAGEM. O PROJETO ALCANÇOU RESULTADOS SATISFATÓRIOS.

## 2. ININTRODUÇÃO

Apresentar ao aluno, uma atividade escolar com um apreciável componente de natureza lúdica pode, sem dúvida, levá -lo a se interessar pelo tema curricular que se quer abordar.

Segundo a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB,1996) a aprendizagem na área de ciências da Natureza deve ter pretensões formativas e não simplesmente o acúmulo de conhecimento. E isto se alcança quando o ponto de partida para o aprendizado é um elemento vivencial do aluno, dando significado à aprendizagem e garantindo um melhor contato professoraluno. Os PCNs descrevem, como competência a ser desenvolvida na área das Ciências da Naturezeza, a contextualização sócio-cultural:

- ''... compreender e utilizar a ciência como elemento de interpretação e intervenção, e a tecnologia como conhecimento sistemático de sentido prático...''.(PCN+)

A Física em todo o mundo é uma das áreas da ciência, apepesar de seu grande apelo popular, que não tem conseguido nas escolas motivar a participação ativa dos estudantes.

Quando dizemos que possui um grande apelo popular, nos referimos à visão que a população tem do desenvolvimento científico, estimulado por imamagens, de grandes físicos, como é o caso do Einstein, da conquista espacial, das novas tecnologias e de situações do cotidiano.

Apesar dessa presença constante em nosso dia-a-a-dia, nas escolas uma grande parte dos professores de Física não tem conseguido despertar o interesse dos estudantes, mas as novas tecnologias podem fazer esta ponte professor-r-aluno, ou seja, servir de ferramenta auxiliar no momento de se apresentar os conceitos abordados.

Essa falta de interesse vem afastando os estudantes cada vez mais is dessa área de conhecimento. Os alunos quando deparam-se com a Física no Ensino Médio sentem grandes dificuldades e considerammna uma disciplina que utiliza recursos matemáticos para a resolução de fórmulas pois não conseguem relacionar os conceitos físic os com o cotidiano. Com esta aplicação da Física apenas no Ensino Médio ela fica com um período reduzido para que o professor exprima todo o conceito, a história e depois insira a formulação matemática. Para estes alunos fica faltando uma base teórica que poderia ter sido construída nos anos do Ensino Fundamental.

Dentro desse quadro, faz-z-se necessário criar alternativas e ferramentas que auxiliem o professor, promovendo ao máximo o crescimento cognitivo do aluno. E a inclusão da Física e da Astronomia nas séries iniciais do Ensino Fundamental faz com que o aluno acostume-se com os conceitos, não decorando um monte de fórmulas, mas entendendo o surgimento destas, aprendendo que esta disciplina está em construção e para isto é necessário demonstrar um pouco da da história da ciência e experimentos que motivem os alunos a fim de formar uma base teórica, um conhecimento prévio, para quando forem ingressar no Ensino Médio. E para que estes conceitos sirvam de base teórica é necessário que ocorra uma aprendizagem significativa.

A Teoria da Aprendizagem Significativa foi proposta na década de sessenta por David Ausubel (Ausubel et al., 1980), onde busca enfatizar a aprendizagem de significados (conceitos) como aquela mais relevante para seres humanos. Ele ressalta que a maior parte da aprendizagem acontece de forma receptiva. Uma de suas contribuições é marcar claramente a distinção entre aprendizagem significativa e a aprendizagem mecânica.

A aprendizagem significativa requer um esforço do aluno em conectar de maneira não arbitrária e não literal o novo conhecimento com a estrutura cognitiva existente. E a aprendizagem mecânica ou memorização se dá com a absorção literal do novo material. O esforço necessário para este tipo de aprendizagem é muito menor, daí ele ser tão o utilizado quando alunos se preparam para exames escolares. Apesar de custar menos esforço a aprendizagem memorizada tem um grau de retenção baixíssimo na aprendizagem de longo e médio prazo.

Sabendoose disto, iniciouuse este trabalho com a finalidade de didivulgar a Física e a Astronomia ao 4º e 5º anos do Ensino Fundamental (momento no qual os alunos já estão bem envolvidos com o cotidiano) e desenvolver um recurso pedagógico que auxilie o professor na prática escolar, ou seja, este recurso tem o objetivo de de auxiliar o professor na transmissão dos

conceitos de forma que o aluno assimile os conceitos abordados relacionando-os com o cotidiano e tenha um maior interesse pelas aulas. Nessa área há o programa UNAWE que está sendo desenvolvido para o Ano Internacioional de Astronomia, que será comemorado em 2009, no qual o projeto está inserido (UNAWE, 2008).

## 3. MATERIAIS E MÉTODOS

O projeto foi realizado em conjunto com a Escola Municipal Maria Lúcia em Campos dos Goytacazes, com a participação de quatro turmas do Ensnsino Fundamental (uma do 4o 4o ano e três 5o 5o ano).

Foram desenvolvidos materiais para a apresentação de conceitos de Física e Astronomia, baseados no uso de novas tecnologias e experimentos de baixo custo. Foram elaborados ainda questionários para efetuar a análise da eficácia do material pedagógico desenvolvido como ferramenta auxiliar na aprendizagem.

A pesquisa foi dividida em duas fases: Desenvolvimento do material para a apresentação de conceitos de Física e Astronomia e desenvolvimento dos questionários de avaliação; e aplicação dos questionários e uso do material elaborado junto aos estudantes.

## 3.1 Elaboração do Material

## 3.1.1 Desenvolvimento do material pedagógico

O material pedagógico consiste em experimentos e slides, que foram elaborados com enfoque em conceitos de Física e Astronomia, e foram agrupados nas seguintes áreas dispostas na tabela 1:

Tabela 1: Áreas trabalhadas no projeto.

Para o desenvolvimento dos experimimentos foram utilizados materiais de baixo custo, como madeira, lâmpadas, fios, isopor, etc., com a finalidade de dar a oportunidade do aluno refazer os experimentos em casa.

Alguns dos experimentos desenvolvidos foram: Modelos Planetários e de simulação de eclipses, simulação de movimentos planetários, verificação de massa do ar, verificação da pressão atmosférica, ar ocupando espaço, pressão da água, demonstração dos estados da matéria, demonstração da densidade, demonstração de reflexões e refrações, demonstração da transparência dos corpos.

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Figura 1- Modelo Planetário. Figura 2 - - - Simulação de um Eclipse Solar.

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Os Slides desenvolvidos possuem ilustrações de fenômenos físicos e astronômicos, por meio de imagens estáticas e animadas (animações). Estas imagens foram criadas e tratadas graficamente com o uso dos softwares CorelDRAW X3, CorelPHOTO -PAINT X3, Macromedia Fireworks.

Na elaboração dos slides, foi utilizado o software Power Point, onde as imagens criadas e tratadas graficamente foram adicionadas e organizadas.

Os Slides e os Experimentos foram criados de forma que se complementassem, permitindo a apresentação simultânea, conforme será descrito adiante.

Figura 3 - - Exemplo de slides que foram apresentados no projeto.

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## 3.1.2 Desenvolvimento dos Questionários

Foram desenvolvidos um total de dez questionários, com uma média de sete questões em cada um dos questionários.

Foram dois questionários para cada área tratada na pesquisa. Destes dois questionários, um primeiro foi desenvolvido para a análise das Concepções Prévias dos estudantes, e um segundo questionário para que fosse analisada a evolução das concepções dos estudantes, após a aplicação do material pedagógico desenvolvido, e a eficácia deste material. Na tabela 2 está a relação dos questionários com os temas abordados.

Tabela 22Relação dos quesestionários

Os questionários são de respostas abertas, isto é, possuem questões que requerem respostas discursivas dos estudantes. Este tipo de questionário permite uma melhor verificação da concepção que o estudante possui sobre o conceito envolvido em cada questão (Cozendey, 2008).

## 3.2 Aplicação do Material desenvolvido

## 3.2.1 Aplicação do 1º Questionário (Concepções Prévias)

Esta etapa buscou levantar as concepções prévias que os alunos possuíam em relação aos conceitos físicos e astronômicos que seriam abordados com as apresentações de slides e dos experimentos. Isto ocorreu com a aplicação de um dos questionários desenvolvidos previamente.

Ao final desta etapa iniciou-u-se uma análise de todas as respostas dos questionários envolvidos na pesquisa. Estas respostas foram classificadas em: certas, erradas, incompletas e sem respostas.

Estes questionários possuíam perguntas diretas, ou seja, perguntas objetivas com a finalidade de não confundir os alunos, principalmente por causa da faixa etária dos alunos envolvidos, um exemplo de 1 o questionário pode ser observado na tabela 3.

Tabela 3 - - Exemplo de questionário prévio: 1 o Questionário I

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## 3.2.2 Aplicação do material pedagógico

Nesta fase do projeto foram apresentados aos alunos os slides e os experimentos produzidos.

Nas apresentações tentou-se aguçar a curiosida de dos alunos e deixá-los bem à vontade para que fossem realizadas perguntas.

Nas apresentações foram utilizados: um data-show, um notebook e variados experimentos de baixo custo que vem sendo construídos, muitas vezes, juntamente com as turmas envolvidas no projeto.

Figura 4 - - Apresentação dos slides e experimentos.

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## 3.2.3 Aplicação do segundo questionário

Nesta etapa foi aplicado o segundo questionário para a verificação do que foi assimilado pelos alunos. Estes questionários foram aplicados com o mínimo de uma semana após as apresentações, para que se avaliasse o que o aluno realmente assimilou e não um mero recurso de memorização.

Ao final desta etapa iniciou-u-se uma análise de todas as respostas dos questionários envolvidos na pesquisa. Estas respostas foram classificadas em: certas, erradas, incompletas e sem respostas.

Estes questionários também possuíam perguntas diretas e foram acrescentadas e modificadas algumas questões em relação ao primeiro questionário. Pode-se observar um exemplo deste questionário na tabela 4.

2º - Questionário I – – O Universo e o Sistema Solar

Escola Municipal Maria Lúcia

Nome:

Série: Turno:

- 1.Quais são os astros espaciais que você conhece?
- 2.Qual o menor planeta do Sistema Solar? E o maior?
- 3.O que são astros luminosos? E os iluminados?
- 4.O que é órbita?
- 5.Quantos planetas tem o Sistema Solar? Quais são eles?
- 6.Quais planetas possuem anéis?
- 7.Qual o planeta que foi rebaixado para planeta -anão?

8.Qual o planeta mais próximo do Sol? E o mais longe?

Tabela 4 - - - Exemplo de 2º questionário: 2º Questionário I

Após a última apresentação os professores e alunos responderam um questionário informativo para dar uma opinião sobre o projeto. O modelo dos questionários dos professor es e dos alunos, encontraase nas tabelas 5 e 6, respectivamente.

Questionário Informativo

## Professor:

- 1. O que achou do projeto?
- 2. Trouxe algum benefício para o aluno? Qual?
- 3. O que poderia mudar?
- 4. Caso fosse implementado traria resultados para o aprendizado do aluno?

Tabela 5 - - - Questionário informativo: ProfessorTabela 6 - - Questionário informativo: Aluno

## 4. RESESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados aqui apresentados consistem em dados obtidos em cada uma das áreas da pesquisa em uma determinada turma envolvida. Na análise das respostas foi levado em consideração tudo que o aluno quis expor e foram desprezados os erros ortográficos.

Nas figuras 5 e 6 foi oi analisada a primeira apresentação (O Sistema Solar) utilizando os dados relativos a correção dos questionários I da turma 5A.203. Comparando as figuras percebemos um desenvolvimento no aprendizado da turma envolvida. O percentual de acertos aumentou 17%, os alunos diminuíram as respostas erradas, as incompletas e as não respondidas demonstrando que ocorreu uma melhora por parte dos alunos no entendimento do tema apresentado.

Figura 6 - Gráfico com a avaliação das resposta no 2º questionário I.

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Figura 5 - - - Gráfico com a avaliação

das respostas no 1º questionário I.

Nas figuras 7 e 8 foi analisada a segunda apresentação (A Terra e seus Movimentos) utilizando os dados relativos a correção dos questionários II da turma 5A.101. Comparando os gráficos percebeu-u-se que não ocorreu uma diferença tão significativa em relação às questões corretas do primeiro para o segundo questionário. Estes gráficos demonstram que um número maior de alunos responderam as questões o que volta a mostrar o desenvolvimento destes estudantes.

Figura 12 - Gráfico com a avaliação

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Figura 7- 7- - Gráfico com a avaliação das respostas no 1º questionário II.

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Figura 8 - Gráfico com a avaliação das resposta no 2º questionário II.

Nas figuras 9 e 10 foi analisada a terceira apresentação (A Água) utilizando os dados relativos a correção dos questionários III da turma 4A.101. Analisando os gráficos percebeu-u-se um aumento significativo no percentual de respostas corretas, e uma redução nas questões sem respostas. Os alunos conseguiram aprender o tema apresentado e mesmo os que não assimilaram todo o conteúdo buscaram responder as questões, os alunos passaram a ter noção do que se estava tratando.

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Figura 9 - - - Gráfico com a avaliação das respostas no 1º questionário III.

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Figura 10- 0- Gráfico com a avaliação das resposta a no 2º questionário III.

Nas figuras 11 e 12 foi analisada a quarta apresentação (O Ar) utilizando os dados relativos a correção dos questionários IV da turma 5A.102. Confrontando as figuras tem-m-se uma evolução do aprendizado da turma em questão. O percentual de acertos aumentou, ocorreu redução das respostas erradas e das questões não respondidas.

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Figura 11 - - Gráfico com a avaliação das respostas no 1º questionário IV.

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das resposta no 2º questionário IV.

Nas fifiguras 13 e 14 foi analisada a quinta apresentação (A Luz) utilizando os dados relativos a correção dos questionários V da turma 5A.101. Comparando as figuras percebeu-u-se um

desenvolvimento no aprendizado da turma envolvida. O percentual de acertos foi bem m amplo, avançando 26%, os alunos aumentaram as respostas erradas e diminuíram as questões sem respostas.

Figura 14 - Gráfico com a avaliação das resposta no 2º questionário V.

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Figura 13 - - Gráfico com a avaliação das respostas no 1º q questionário V.

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Os dados apresentados refletem que estamos no caminho de uma aprendizagem significativa, de acordo com a teoria de David Ausubel. Estamos conseguindo atingir os três requisitos básicos desta teoria: a oferta de um novo conhecimento estruturado de maneira lógica; a existência de conhecimentos na estrutura cognitiva que possibilite a sua conexão com o novo conhecimento; a atitude explícita de apreender e conectar o seu conhecimento com aquele que pretende absorver.

No decorrer do projeto dois problemas surgiram.

O primeiro foi referente aos professores que pensavam que era uma avaliação do trabalho deles e queriam dar as respostas para os alunos.

- O segundo problema foi referente aos alunos que não queriaiam responder os questionários, pois estes não valiam pontos.

Este dois fatos prejudicaram na coleta dos dados, porém conseguimos contorná -los e retirar dados bem confiáveis.

Durante as apresentações percebemos que os alunos assistiam o noticiário na televivisão, mas não conseguiam compreender as reportagens, este fato fazia gerar grandes discussões nas aulas, pois quando eles conseguiam entender o que tinham assistido queriam comentar. Esta é uma forma de mostrar como o cotididiano dos alunos estava começando a interagir com os temas abordados.

Nos questionários informativos os professores e alunos puderam expor suas conclusões e propor mudanças.

Os questionários dos professores possuíram respostas bem parecidas, demonstrando interesse no projeto. Um dos profe ssores escreveu:

Questão 1 - "Muito interessante e produtivo, pois ele deu um aprofundamento nos conteúdos trabalhados".

Questão 2 - "Sim. Maiores detalhes sobre os temas abordados. Curiosidades, experimentos científicos e uma visão mais ampla dos seres que compuseram o conteúdo".

Questão 3 - "Após cada projeto (tema) deve ser dada uma apostila para que os alunos possam tê-los por escrito e ser um recurso para seus estudos".

Questão 4 - "Certamente, pois tudo que soma projeto e conteúdo traz como resultado conhecimento. E este não é esquecido facilmente porém devem os mesmos serem sistematizados porque oralmente muita coisa pode se perder ( em alguns casos =, entre os alunos com dificuldade cognitiva)".

Nos questionários dos alunos, ocorreu um grande pedido por mais aulas nesse modelo e para que o projeto não fosse finalizado.

Com estas respostas vê -se o quanto o projeto está agradando aos professores e alunos.

## 5. CONCLUSÃO

- O projeto está alcançando bons resultados. A partir destes pode-se dizer que houve condndições para que ocorresse um aprendizado significativo por parte dos alunos. Os alunos estão assimilando o conteúdo apresentado e interagindo com as aulas, isto é estão construindo uma base teórica e o mais importante ficando questionadores e reflexivos.
- A forma da apresentação desperta nos alunos o interesse e está fazendo com que estes prestem mais atenção no cotidiano para gerar discussões na sala de aula.
- A inclusão da Física e da Astronomia nessas séries iniciais do Ensino Fundamental é necessária para fazer com que o aluno se desenvolva conhecendo a ciência que o rodeia, criando uma base teórica que será utilizada não apenas na escola, mas também na sociedade.

Portanto, pode -se dizer que este material é um recurso pedagógico que conquista o aluno fazendo com que ele assimile o conteúdo abordado e consiga relacioná-lo com o cotidiano. Este método, com o auxílio do professor, dando notas, avaliando o aluno, transforma -se em uma ferramenta indispensável para o ensino.

## 6. REFERÊNCIA

Ausubel, D., Novak.,J. Hanesian, H. (1980) Psicologia Educacional, Rio de Janeiro: Interamericana.

Brasil (1996) Lei n. 9394, de 20 de dezembro de 1996. Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional. Brasília: MEC.

Cozendey, Sabrina Gomes (2008), Uma análise do uso de vídeos os mono-o-conceituais como ferramenta auxiliar na tarefa de tornar o aprendizado de Física significativo, dissertação de mestrado do Curso de Pós -Graduação em Ciências Naturais da UENF.

UNAWE Brasil, http://unawe.passeiopeloceu.org (setembro de 2008).