UTILIZAÇÃO DA EXPERIMENTAÇÃO COMO BASE PARA A APRENDIZAGEM CONCEITUAL EM FÍSICA E PROMOÇÃO DE COMPETÊNCIAS

## UTILIZAÇÃO DA EXPERIMENTAÇÃO COMO BASE PARA A APRENDIZAGEM CONCEITUAL EM FÍSICA A E PROMOÇÃO DE COMPETETÊNCIAS

Carlos Alberto de Campos a [calcampos\_2007@yahoo.com.br] Jaime Sandro da a Veiga b [jaimedaveiga@yahoo.com.br] Mauro Sérgio Teixeira de Araújo c [mstaraujujo@uol.com.br ]

a,b,c Universidade Cruzeiro do Sul – Pró -R -Reitoria de Pós - Graduação e Pesquisa

## Resumo

Neste trabalho ututilizamos a experimentação quantitativa destinada a estudar a dinâmica de um pêndulo simples e determinar ar a aceleração da gravidade terrestrtre e local. l. Buscamos proporcionar aos estudantes de uma escola pública estadual de Diadema - - SP condições para que desenvolvessem diferentes competências, conforme preconizam as atuais orientações curriculares presentes nos PCN, tais como: capacidade de montar arranjos experimentais, utilizar instrumentos de medidas, elaborar e analisar gráficos, analisar erros e e utilizar ferramentas estatísticas. Neste processo, procuraramos promover nos estudantes o domínio io de elementos da linguagem matemática e a capacidade de desenvolver atividades colaborativas e em grupo, elaborar e apresentar relatórios expondo resultados e as conclusões obtidas, aprimorando a capacidade de expressão oral e escrita . A atividade envolveu a realização de debates em aula , objetivando valorizar r o processo dialógico e desenvolver o o espírito crítico necessário para o entendimento das relações entre os aspectos conceituais e práticos dos conteúdos trabalhados. A proposta desenvolvida constitui uma alternativa centrada na experimentação e contribui para a educação vigente, gerando maior envolvimento e participação dos estudantes no processo de aprendizagem. O trabalho de intervenção no espaço escolar buscou ainda intensificar as relações entre aluno-aluno e entre aluno e professor, facilitanando com isso a assimilação do conceito de aceleração da gravidade e a diferenciação dos conceitos de peso e massa, a, necessários ao posterior estudo e aplicações das Leis de Newton .

Palavras -chave: Experimentação, Ensino de Física, aceleração da gravidade, pêndulo simples.

## ININTRODUÇÃO

Os estudos dos movimentos variados deveriam representar para os alunos do Ensino Médio uma grande aproximação da Física com o que acontece no mundo real, uma vez que são ricos em exemplos imediatos e simples. Porém, m, esta aproximação tende a ficar comprometida quando a abordagem se limita aos textos dos livros didáticos e à resolução de exercícios que requeiram am uma razoável capacidade de abstração dos alunos. Neste sentido, conforme salienta Assis e Teixeira (2003), muitas vezes "nós professores, sempre achamos que com a informação que fornecemos aos alunos eles farão as ligações que nós fizemos, mas isto não é necessariamente verdade". Neste contexto o de dificuldades , devemos buscar meios facilitadores para que esta aproximação ocorra de forma ma mais natural, proporcionando a aprendizagem dos conceitos físicos . No estudo da Dinâmica, é importante buscarmos relações com o mundo real para que as teorias envolvidas tenham mais sentido e sejam assimila das com maior facilidade. Um m caminho possível é abordar os conteúdos a partir de de situações c concretatas , observáveis e m manipuláveis para então o estabelecer as conexões com as teoriaias explicativas . Para isto, optamos por basear o trabalho na realização de experiências quantitativas, pois conforme defendem Araújo e Abib (2003):

... as experiências quantitativas permitem com maior facilidade o alcance de outros objetivos, como a verificação da validade das leis físicas e dos modelos teóricos, o tratamento estatístico dos dados obtidos e e a análise da precisão das medidas.

Naturalmente, ao utilizarmos esta modalidade de experimimentação , deveremos tomar cuidados para não transmitir idéias errôneas acerca da Ciêiência , evitando, por exemplo, estimular eventuais crenças em verdades absolutas ou realizar ações baseadas no realismo ingênuo o ou em uma visão empirista relacionada à produção do conhecimento (Medeiros, 2000). Também devemos procurar sempre apresentar a Física como uma construção humana , sujeita a um processo histórico de elaboração, consolidação e reestruturação permanente .

Os procedimentos adotados neste trabalho têm como objetivo desenvolver nos alunos s um conjunto de competências que estão em concordância com os PCN N (1999), destacando-o-se:

- · Entender e aplicar métodos e procedimentos próprios das ciências naturaisis;
- · Identificar variáveis relevantes e selecionar os procedimentos para a produção, análise e interpretação de resultados de processos ou experimentos científicos e tecnológicos;
- · Apropriar-se dos conhecimentos de Física e aplicar esses conhecimentos para explicar o funcionamento do mundo natural;
- · Identificar, aplicar e analisar conhecimentos sobre valores de variáveis, representados em gráficos, diagramas ou expressões algébricas, apropriando-se da linguagem matemática ;
- · Compreender conceitos, procedimentos e e estratégias matemáticas, e aplicá-las a situações diversas nos contextos das ciências, da tecnologia e das atividades cotidianas.

Estes aspectos foram almejados na medida em que facilita m a aquisição de conhecimentos físicos, elementos da linguagem formal l e procedimentos inerentes à própria atividade científica, enriquecendo os processos de ensino o e de aprendizagem.

Em trabalho recente , Laburú (2005) identific ou por meio de entrevistas alguns aspectos importantes que devem fazer parte da experimentação quauantitativa, contribuindo para a aprendizagem conceitual e procedimental, sendo estes elementos descritos a seguir:

- - As medidas devem ser fáceis de obter e e o experimento fácil de realizar, tendo fidedignidade com o que se quer observar;
- - A coleta de dados deve ser apropriada ao tempo de aula;
- - O equipamento pode ser construído ou adquirido sem custo ou por baixo custo;
- - Não devem ser perigosos ou causar acidentes , principalmente os que mexem com fogo ou que necessitam de cuidados a serem tomados.

Entendedemos que seja necessário adotar procedimentos experimentais que sirvam para estabelecer a a ponte entre a "Física da lousa" e a "Física do dia-a-dia" , buscando a contextualização do ensino de Física ao promover a interação dos sujeitos com os objetos de estududo, conforme assevera Nunes (2002, p. 84):

Contextualizar o conteúdo que e quer ser r aprendido significa, em primeiro lugar, assumir que todo conhecimento envolve uma relação entre sujeito e objeto ... . O tratamento contextualizado do conhecimento é o recurso que a escola tem para retirar o aluno da condição de expectador passivo.

Aliado à à questão do caráter experimental ser um elemento facilitador do processo ensinoaprendizagem, m, devemos considerar ainda outras questões que extrapolam a pessoa do professor r e sua atividade docente, conforme já argumentaram Brockington e Pietrocola (2005):

Acrescente -se a isso o fato de que na maioria das vezes o sistema de ensino dificulta e até impede qualquer tipo de inovação. Grande parte dos professores está presa a um cená rio pedagógico sem muita flexibilidade, seja por prescrições de conteúdo, horários restritos e especificidades de suas próprias disciplinas. Não é incomum o

professor sentir-se cerceado pelas condições que lhe são impostas na escola, como a preocupação exacerbada com o cumprimento do programa ou a pressão por resultados no vestibular, r, isso sem levar em conta o tamanho das turmas e a extensão dos currículos. s.

Embora o enfoque analisado por eles fosse outro, ou seja, a discussão sobre a atualização nos programas e currículos de Física ligados à Teoria Quântica face à caracterização baseada na na Transposição Didática , podemos argumentar que muitos dos elementos que dificultam ou impedem as propostas inovadoras nas escolas são universa is . De qualquer modo, fifica evidente que ue temos de de procurar alternativas e trilhar caminhos complementares para que o sistema de ensino possa se desenvolver com maior eficiêiência, sendo a experimentação uma possibilidade a ser considerada visando à melhoria do do ensino da Física a (Moraes, 2000; Alves Filho, 2000) .

## FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ASSOCIADA AO PÊNDULO SIMPLES

No que diz respeito aos conteúdos físicos trabalhados com os alunos inserimos a aceleração da gravidade, que é contextualizada por meio do movimento pendular observado em diversas situações, como no simples movimento de um balanço o preso ao galho de uma árvore , abrindo caminho para a realização de uma experiência utilizando um Pêndulo Simples, cujas partes constituintes são representadas na figura 1:

o

Figura 1 - Esquema de um pêndulo simples contendo um corpo de massa m .

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O pêndulo simples é composto de um corpo de massa m m e um fio inextensível de massa desprezível em relação à massa m m do corpo. Quando o corpo suspenso pelo fio é afastado da sua posição vertical de equilíbrio estático e largado em queda livre, origina-a-se uma oscilação no plano vertical sob a ação da resultante das forças peso rP r P r (do corpo) e da tensão T r (no fio), gerando um Movimento Harmônico ilustrado na na figura 2:

Figura 2 - Esquema de um pêndulo simples com as forças atuantes sobre o corpo de massa m .

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A trajetória descrita pelo corpo de massa m é circular e as componentes tangencial e centrípeta da força resultante de P r P r e T r T r são respectivamente (Calçada, 1998):

- i ) a r T = P . sen q a r

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As componentes das forças são apresentadas na figura 3.

Figura 3 - Componentes tangencial e centrípeta das forças que atuam em um pêndulo simples .

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Para que o movimento possa ser considerado Harmônico Simples (MHS), temos de de considerar oscilações com valores de q reduzidos (q (q &lt; 10°), que são adequados para a fazermos as seguintes aproximações: sen q ? q e cos q ? 1. Assim, utilizando o formalismo matemático característico da teoria do MHS S (Luis e Gouveia, 1989), chega-se à equação para o período do pêndulo:

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Nestas condições , , o período T do pêndulo é uma função do seu comprimento L e da aceleração da gravidade g. Para um conjunto de n oscilações , o t tempo decorrido será :

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Nesta expressão, o, n é o número de oscilações completas , t é o tempo medido no relógio para completar as n oscilações e T T é o período de uma única oscilação do pêndulo simples.

Convém ressaltar que na realidade estamos utilizando uma idealização, pois como a massa m m do corpo está distribuída e não localizada em um ponto, o que temos é o Pêndulo Físico o e e para a dedução da equação 1 foi considerado um corpo com massa m m puntiforme .

Ainda que a massa do fio seja desprezível e que a esfera possua densidade constante , é possível demonstrar que o comprimento do pêndulo simples equivalente , ou seja, o o comprimento do pêndulo simples que tem o mesmo período do pêndulo físico , é maior do que a distância do ponto de suspensão ao centro de gravidade da esfera (Silveira, 1997). Entretanto, tal enfoque fofoge ao contexto adotado no momento o e aos objetivos pretendidos neste trabalho .

A aceleração da gravidade é entendida como sendo a aceleração presente no no movimento de queda livre de corpos nas vizinhanças da Terra , variando de ponto para ponto, pois depende da presença de montanhas, massas de águas, da altitude, da latitude , da rotação da Terra etc. . Portanto, o o valor adotado sofre variações , conforme mostra a tabela 1. 1. Por exemplo, na latitude de 45° e ao nível do mar , o valor adotado como padrão (aceleração normal da gravidade) é (Macedo, 1976) .

gTEÓRICO O = 9,80665 m.s -2

Tabela 1: Exemplos de variações no no valor da aceleração da gravidade com a altitude e a latitude .

No equador o valor de g é mínimo e nos pólos seu valor é máximo, pois nestes pontos (pólos) não existe a influência da rotação terrestre. . A discussão destes aspectos com os alunos possibilita aos mesmos compreender algumamas nuances e detalhes envolvidos com a gravidade que normalmente não estão presentes nos livros didáticos e não são discutidos com alunos da Educação Básica.

Ao utilizarmos a equação do Pêndulo Simples podemos propiciar aos alunos condições para que possam controlar alguns parâmetros envolvidos no modelo matemático correspondente , tais como o comprimento L do fio e o período de oscilação T . Cabe ressaltar que há outros parâmetros que não foram considerados nesta abordagem, conforme descreve a próxima seção.

Inicialmente, dedeve -se fifixar ar r um valor para n (na na atividade foi escolhido n = = 10) e então cronometrar o tempo t necessário para a realização das n oscilações. A cada valor indicado para o parâmetro L sugeriu-se a realização de três séries de medições com n oscilações cada uma, devendo ser calculado o valor médio observado o nas medições, tabula ndo-o-se e os dados obtidos.

O valor médio do tempo das n oscilações pode ser obtido pela média simples dos valores obtidos em cada série de medidas. Deste modo, obobtidos os dados necessários, cada grupo deveria determinar o erro percentual l entre os valores teóricos e experimentais de de g, utilizando a expressão:

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Na equação 3 acima , o erro percentual e (%) das medidas considera o valor do gTEÓRICO adotado internacionalmente, sendo que o valor experimental g gEx Exp depende de outros fatores que não foram considerados por motivos técnicos e pela simplicidade do experimento proposto. o.

## ALGUNS PARÂMETROS QUE NÃO FORAM CONSIDERADOS NA ABORDRDAGEM

Nesta seção serão analisados alguns parâmetros que não foram considerados na realização da atividade prática desenvolvida com os alunos, mas que podem m ser abordados em situações em que e se necessite implementar enfoques mais precisos e complexos.

## Altititude (h)

Podemos determinar (c(com certa margem de erro ) qual é o valor do gE E na altura h em que estamos efetuando as medições, sendo h medido em relação ao raio médio da Terra. a. Assim, adadotando a Terra como se fosse uma esfera perfeita de raio R = 6,38 ' 10 6 m , podemos utilizar a expressão abaixo , em em que gh h é o próprio g gE: R R + h

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Figura 4 - Representação esquemática de uma altura h em relação ao raio terrestre .

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## Latitude (a)

O valor da aceleração da gravidade g depende de da Latitude a a do o lugar, sendo calculada analiticamente pela expressão (Macedo, 1976):

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## Força Centrífuga

Esta é uma das forças inerciaiais ou fictícias, e deve sua existência ao fato de estar em um referencial acelerado. Seu efeito é causado pela distância ao eixo de rotação o da Terra, , que é um referencial em rotação, , influenciando do no valor da aceleração da gravidade.

No equador o valor do g Equador r é mínimo e nos pólos o g Pólo é máximo, o que é gerado por uma diferença entre os vavalores das velocidades angulares, ou seja :

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Na realidade, esta constante encontrada 0,0336 m/s 2 2 é um pouco maior, isto é, vale 0,052 m/s2 2 . Esta variação do valor da aceleração da gravidade com a latitude então é devida a dois fatores (L(Luis e Gouveia , 1989):

- · O achatamento da Terra: forma de um elipsóide e oblato, o que significa dizer que os diâmetros equatoriais e polares diferem entre si , uma vez que o raio da Terra não é

constante em todas as direções, sendo que o diâmetro equatorial é maior do que os polares;

- · A ação da força centrífuga por causa do movimento de rotação da Terra.

## METODOLOGIA EMPREGADA NO DES ES ENVOLVIMENTO DA ATIVIDADE DIDÁTICA

Discutidos previamente com os alunos os diversos conceitos f físicos e envolvidos, foi proposta a realização de uma atividade prática com o objetivo de se determinar o valor da aceleração da gravidade local, l, sendo os alunos instruídos a t trabalhar em grupos de três ou quatro. o. No experimento realizado no interior da própria sala de aula , os estudantes deveriam utilizar o o pêndulo gravitacional simples , e empregando materiais como:

- · Pedaços de barbante com tamanhos diversos ou apenas um pedaço bem longo;
- · Fita adesiva (para fixar os barbantes no suporte);
- · Suporte em "L" (feito com madeiras simples como cabo de vassoura);
- · Corpo de pequena massa, preferencialmente esférico ou arredondado , para servir de peso;
- · Trena ou uma régua simples;
- · Um relógio comum com contagem de segundos.

O pêndulo simples é constituído por um pequeno corpo de massa m preso a um fio de comprimento L L , descrevendo o um movimento uniforme de modo que o o fio forma um ângulo q com o plano vertical , ilustrados nanas figuras 1 e 2. 2. Conforme as oscilações do pêndulo, os alunos devem determinar o tempo total que o mesmo leva para efetuar dez oscilações completas e anotar os valores em uma tabela elaborada e que lhes fora repassada . Este procedimento deveria ser rerepetido por três vezes para um mesmo comprimento do fio, sendo em seguida calcula do o valor médio.

Após calcular o valor médio do tempo das n oscilações, cada grupupo deveria mudar o comprimento L L do fio e efetuar novas m medidas das oscilações s para outros quatro valores de L .

Com base na teoria a discutida anteriormente , os grupos podiam determinar o valor da aceleração da gravidade experimental gExp, o erro percentual e (%) cometido e, e, por fim, a média dos valores encontrados para g gExp p e para e e (%).

Recomendamos o uso de um tamanho mínimo de 1,1,0 0 m para L, evita ndo assim tamanhos muito pequenos que dificultariam a precisão na medida do tempo de oscilação, pois adadotando um um valor menor do que o sugerido corre-e-se o risco de que as diferenças entre as medidas de tempo fiquem por volta dos milésimos ou até mesmo o décimos de milésimos de segundo. o.

A segunda etapa do trabalho envolveu a construção de de gráficos em papel milimetrado , tendo por base uma tabela geral formada com os dados obtidos por todos os grupos de alunos da classe, sendo solicitado que elaborassem os seguintes gráficos:

- · g Exp (m/s 2 ) versus L (m);
- · g Exp (m/s 2 ) versus T (s);
- · Média dos g g Ex Exp (m/s 2 ) 2 ) versus freqüênciaia.

A terceira etapa da atividade consistiu na na elaboração dos relatórios pelos grupos os de alunos contendo análises dos resultados e dos gráficos obtidos, bem como a análise dos erros percentuais encontrados . Essa etapa foi importante, pois solicitou dos alunos a elaboração de textos, o que é pouco trabalhado atualmente, contribuindo para aprimorar a sua capacidade de expressão escrita.

Por fim , na quarta etapa solicitatamos a cada grupo a apresentação das principais conclusões obtidas na atividade , com base nos s resultados encontrados pelo grupo o e nas discussões dos resultados gerais encontrados pelos demais grupos da turma. a. Desse modo, buscouuse socializar os conhecimentos produzidos, estabelecer condições para uma maior interação entre os alunos e sanar eventua is dúvidas relacionadas aos procedimentos de tomada e análise de dados, construção e interpretação dos gráficos, entre outros elementos que constituíram as etapas do processo de ensino.

## CONTEXTO EDUCACIONAL ENVOLVIDO NO D ES ES ENVOLVIMENTO DA ATIVIDADE

- O traba lho aqui descrito foi desenvolvido com três turmas do 1º ano do Ensino Médio do período da manhã (1º A, 1º B e 1º C) da Escola Estadual Simon Bolívar, situada no município de Diadema, região da Grande São Paulo, no início do 2º bimestre de de 2007. 7. As turmas A e B t tinham 40 alunos, enquanto a turma C tinha 42 2 alunos, todos eles com idades variando de 14 a 16 anos.
- O primeiro autor deste trabalho é professor dessas turmas, de modo que o planejamento, desenvolvimento e aplicação do projeto ficaram m aos seus cuidados, o que envolveu a concepção o e a realização das aulas expositivas e práticas, sendo feita em cada turma uma demonstração de como eles deveriam desenvolver o experimento. A realização do o experimento visou a uma forma diferenciada de de abordagem de um tópic o do conteúdo da disciplina de Física presente na na escola. O desenvolvimento do projeto aconteceu em sala e nos horários normais de aula, sendo as aulas duplas realizadas em quatro etapas, compondo um total de oito aulas.

Na primeira etapa experimental foi i feita ta uma demonstração prática, sendo abordados os devidos procedimentos e feitas as devidas conexões com os conceitos físicos envolvidos . Após isto, os grupos de alunos iniciaram as montagens do experimento para a posterior tomada de dados. Por questões de segurança , praticidade e tempo, optatamos por improvisar o suporte do pêndulo com as próprias carteiras , ao invés de exigir que lidassem com madeiras, serrotes, martelos e pregos.

Ao término de cada medição, os alunos, com auxílio de uma calculadora, efetutuavam os cálculos do valor do gExp p encontrado. o. Caso o houvesse muita discrepância entre os valores medidos e o valor teórico , tais como valores abaixo de 7 ou acima de 12 m/s 2 , os grupos eram instruídos a descarta rem os dados, pois provavelmente haviam cometitido erros grosseiros, como contagem errada das oscilações, marcação errada do tempo etc . . Estas ocasiões fororam propícias para se discutir o caráter humano do conhecimento científico, sujeito a imperfeições e à necessidade de correções, sujeito também a avanços e retrocessos. Ao término da aula cada grupo entregou uma folha contendo todos os dados obtidos .

Na segunda etapa, os alunos cacalculalaram os erros das medidas e o valor do gEgExp p médio. Em seguida , cada grupo anotou em uma tabela simples feita na lousa os cinco o valores de gExp e cinco de erro e e % encontrados s e depois todos os grupos iniciaram a construção dos gráficos solicitados: 22g Exp (m/s 2 ) x x L (m), g Exp p (m/s p 2 ) x x T (s) ) e , por fim , o da Média dos g E xp p (m/s2 2 ) x x freqüência observada .

A terceira etapa consistiu na na elaboração de um relatório com as análises do grupo sobre os seus resultados e gráficos obtidos, enquanto que na quarta etapa foram realizadas discussões sobre os resultados obtidos e buscadas conclusões acerca da aceleração da gravidade , sendo que neste momento cada grupo deveria responder a duas questões conceituais propostas, a saber:

- 1 -Um corpo pode ter massa igual a zero? E o peso pode ser igual a zero? Explique.
- 2 -"Quer perder peso, vá para a Lua!"!". Esta frase é uma sátira sobre os vários tipos de regimes alimentares que existem na atualidade. Sabendo-se que a aceleração da gravidade da Lua tem um valor aproximado de um sexto do valor da aceleração da gravidade terrestre, então para um corpo que tenha uma massa m m = 60 kg , qual será:
- a) O peso deste corpo na Lua? E na Terra, qual será o peso dele?
- b) A massa deste corpo na Lua? E na Terra, qual será a massa dele?

Alguns dos momentos vivenciados pelos alunos na sala de aula durante o processo de montagem do pêndulo simples, utilizando as carteiras e barbantes, e na realização da tomada de dados foram registrados por fotos e são apresentados nas figuras 5 e 6 mostradas a seguir. Acreditamos que a vivência das etapas experimentais tenha proporcionado aos estudantes a compreensão de algumas difificuldades inerentes a esse tipo de trabalho, bem como alguns elementos que envolvem as atividades científicas, como seus métodos e procedimentos, a necessidade de apoio nas teorias e modelos, o uso da linguagem matemática, a presença de erros, entre outros .

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Figura 5 - Ocupação do espaço da sala de aula durante a realização da atividade prática .

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Figura 6 - Atuação dos alunos em alguns dos grupos formados, podendo-o-se perceber a distribuição de tarefas realizadas entre seus componentes e o uso de cronômetros improvisados, como o de um celular .

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Cabe ressaltar quque todos os grupos de alunos mostraram-m-se bastante envolvidos com as atividades propostas, sendo perceptível o espírito colaborativo e a ampliação das interações que aconteceram tanto entre os próprios alunos quanto em relação ao professor, que se manteve atuante, auxiliando os alunos sempre que estes se deparavam com algum tipo de dificuldade. Esta possibilidade de intensificar as relações pessoais entre os diferentes atores educacionais constititui uma das principais contribuições alcançadas por meio da alteração da prática pedagógica, propiciando um arranjo educacional capaz de modificar a rotina usualmente observada nas salas de aulas, oferecendo condições para que todos possam atuar ativamente, contribuindo para a realização das tarefas e o alcance de objetivos comuns . A Tabela 3 apresenta alguns resultados experimentais obtidos por grupos de alunos nas três turmas durante a realização da atividade proposta.

Tabela 3: Alguns dos resultados apurados com base nas folhas de dados dos grupos.

1º C

Os valores médios finais obtidos em m cada uma das t três turmas foram:

Turma A: g = 9,9898 (m/s 2 ) com erro e e (%) ) = 1,87% ,

Turma B: g = 9,5984 (m/s 2 ) com erro e e (%) ) = 2,12%

Turma C: g = 9,9297 (m/s 2 ) com e erro e e (%(%) ) = 1,25% .

Calculando uma média geral dos valores da aceleração da gravidade obtidos, temos:

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## CONCLUSÕES

Dentre os objetivos da atividade experimental proposta , podemos destacar a introdução do conceito da aceleração da gravidade de modo a fornecer elementos facilitadores para o posterior estudo de dinâmica com relação aos conceitos de peso, massa e a aplicação das Leis de Newton , envolvendo situações de elevadores em movimento associados com balanças comuns , situações estas abordadas na maioria dos livros didáticos do Ensino Médio.

Não menos relevante foi o propósito de incentivar r a realização de atividades coletivas entre os alunos, um trabalho de intervenção no espaço escolar que buscou intensificar as relações entre aluluno -aluno e entre aluno e professor, buscando desenvolver e aprimorar diferentes competências e habilidades s nos estudantes , conforme preconizam as atuais orientações curriculares presentes nos PCN, tais como: capacidade de montar arranjos experimentais, utilizar instrumentos de medidas, elaborar e analisar gráficos, analisar erros e utilizar ferramentas estatísticas. Neste processo, procuraramos promover o domínio de elementos da linguagem matemática e a capacidade de elaborar e apresentar relatórios expondo resultados e as conclusões obtidas, aprimorando a capacidade de expressão oral e escrita . A atividade envolveu a realização de debates em aula , objetivando valorizar o processo dialógico e desenvolver o espírito crítico necessário para o entendimento das re relações entre os aspectos conceituais e práticos dos conteúdos trabalhados. A proposta

desenvolvida constitui uma alternativa centrada na experimentação e contribui para a educação vigente, gerando maior envolvimento e participação dos estudantes no processo de aprendizagem. Ao mesmo tempo buscamos por meio da contextualização dos principais conceitos físicos oportuniza r meios para que a aprendizagem dos alunos pudesse ocorrer de maneira mais efetiva e significativa , na medida em que foram discutidos elementos presentes em seu mundo vivencial.

Na e etapa do trabalho que envolveu a realização de gráficos foram trabalhados com os alunos alguns procedimentos básicos que permitiram enfocar a importância desta ferramenta matemática e o domínio da linguagem simbólica, preceituada em diferentes documentos norteadores (PCN, 1999; PCN+, 2002) e também em trabalhos que discutem a sua relevância (K(Kawamura, 2003). Embora a o uso da relação 4p4p 2 L versus T 2 2 fosse uma alternativa natural já que gExp é é numericamente igual à tangente do ângulo formado pela reta média com o eixo T 2 , tal procedimento não seria viável por envolver conceitos matemáticos que não estavam sendo trabalhados no momento , sendo apropriado que bus quemos sempre usar u uma linguagem matemática adequada ao perfil de alunos e ao momento vivenciado na escola , respeitando sua formação prévia .

Com as discussões e conclusões finais dos trabalhos, ficou claro para todos os alunos que o valor médio da aceleração da gravidade tende para uma constante 2cujo valor é próximo ao apresentado nos livros didáticos (9,8 m/s 2 ). Neste sentido, cocom base nos resultados encontrados, o valor médio obtido, considerando as três turmas de estudantes, foi gExp p = 9,8393 m/s 2 , o qual apresenta um erro percentual de apenas 0,33%. A presença de erros nos resultados das medidas também foi um aspecto importante da atividade, bem como a importância de uso de ferramentas matemáticas relacionadas ao tratamento estatístico dos dados.

Dadas as condições em em que a atividade experimimental foi realizada e a pouca a experiêiência dos alunos neste tipo de atividade , podemos considerar que o resultado final obtido foi bastante satisfatório , sendo perceptível que os alunos se sentiram realizados e satisfeitos com o desempenho obtidido durante as diferentes etapas do experimento, manifestando verbalmente essa satisfação. o.

Por sua vez, os conceitos de força peso e massa , discutidos durante as aulas , ficaram bem definidos para os alunos, pois nas s duas perguntas propostas no final das atividades constatou-u-se que todos acertaram . Caso esta diferenciação não fososse adequadamente assimiladada, , o emprego dos conceitos de força peso, aceleração da gravidade e massa a nas aplicações das Leis is de Newton poderia ser prejudicado. Assim, propiciando condições para que os alunos possam estabelecer relações entre aspectos conceituais e práticos, as atividades experimentais podem contribuir para que os alunos busquem r reformular os conceitos presentes em sua estrutura cognitiva (Axt, 1990).

Por fim, a intensificação das relações entre aluno-aluno e entre aluno e professor também foi proporcionada pela experimentação , que permitiu modificar profundamente a dinâmica da aula de Física, de modo que os principais objetivos educacionais traçados inicialmente foram atingidos.

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