A Física dos esportes radicais: uma experiência de ensino contextualizado

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## A FÍSICA DOS ESPORTES RADICAIS: UMA EXPERIÊNCIA DE ENSINO CONTEXTUALIZADO

## Murilo Grassi Ignacio¹, João Paulo Rossetto², Rodrigo Gomes Faust³, 4 5 Sibelly Strey4 y4 , José Francisco Custódio 5

¹Universidade do Estado de Santa Catarina, Licenciatura em Física, murilograssi@yahoo.com.br ²Universidade do Estado de Santa Catarina, Licenciatura em Física, jprossetto@gmail.com ³Universidade do Estado de Santa Catarina, Licenciatura em Física, rodrigofaust@hotmail.com 4 Universidade do Estado de Santa Catarina, Licenciatura em Física, sibellystrey@yahoo.com.br 5 U 5 Universidade de Santa Catarina, Departamento de Física, a, custodio@joinville.udesc.br

## Resumo

Em uma atividade da disciplina de Instrumentação para o Ensino da Física - III junto a um grupo de 8 alunos do segundo anano do Ensino Médio, foi realizada uma aplicação do Projeto Temático: "Física dos esportes radicais". Procuramos descrever neste relato a experiência desta aplicação que foi feita em uma escola pública estadual da cidade de Joinville, com alunos do segundo a ano do ensino médio. Neste projeto procuramos mostrar a Ciência Física de maneira menos formal e mais atrativa. O projeto continha seis aulas, que iniciavam com a apresentação de um determinado esporte que abordava um conceito físico. Após, eram feitos alguns questionamentos sobre o tema e os alunos faziam experiências buscando reproduzir os fenômenos que ocorriam em cada esporte. A partir disso, era construída uma explicação da Física presente no esporte.Foram apresentados esportes como o pára -q-quedismo, rapel, bungee-j-jump, rafting e mergulho, abordando variados conceitos Físicos, como tração, velocidade limite, empuxo, densidade, queda-l-livre conservação da energia e força elástica. Buscamos com isso apresentar a Física de maneira contextualizada, levando os saberes aprendidos a serem aplicados no dia-a-a-dia dos alunos. Durante a elaboração do projeto, encontramos nos esportes radicais um tema adequado a nossas expectativas. Percebemos durante a aplicação do projeto e também nos questionários respondidos pelos alunos ao final da aplicação, o interesse dos mesmos pela maneira com que a Física foi abordada, pois esportes são atrativos para os alunos. Observamos que a contextualização com o uso de projetos temáticos pode ser uma alternativa a mais para professore s do Ensino Médio, durante a abordagem de variados conceitos, mostrando a aplicação dos mesmos ao dia-a-a-dia dos alunos.

Palavras -chave: esportes radicais, contextualização, projetos temáticos

## Introdução

Segundo as Orientações Curriculares para o Ensino Médio a transposição didática de conhecimentos inerentes a ciência Física tem sido feita pelos professores baseada unicamente nos conteúdos abordados nos livros didáticos e nas provas vestibulares, deixando de lado o aspecto investigativo da ciência. "Muito to freqüentemente ensinam-s-se as respostas sem formular as perguntas!" (B(Brasil, 2006,

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26 a 30 de Janeiro de 2009

- p.45). Neste documento é argumentado a necessidade de contextualização e uma abordagem voltada a conceitos que possam ser aplicados no dia-a-dia dos alunos. Para que a partir disto possa ser deixado de lado o senso comum e ocorra aplicação dos conhecimentos cientificamente corretos. Assim,
- [...] o que a Física deve buscar no ensino médio é assegurar que a competência investigativa resgate o espírito questionador, o desejo de conhecer o mundo em que se habita. Não apenas de forma pragmática, como aplicação imediata, mas expandindo a compreensão do mundo, a fim de propor novas questões e, talvez, encontrar soluções. Ao se ensinar Física devem -se estimular as perguntas e não somente dar respostas a situações idealizadas (BRASIL, 2006, p. 53).

Desta maneira, é conveniente uma abordagem da Física que leve o aluno a observar fatos diários, atividades por ele realizadas, fazendo uma análise crítica. Segundo as Orientações Curriculares para o Ensino Médio:

A contextualização como recurso didático serve para problematizar a realidade vivida pelo aluno, extraí-í-la do seu contexto e projetá-la para a análise. Ou seja, consiste em elaborar uma representação do mundo para melhor compreendê-lo (BRASIL, 2006, pg.51).

Esta abordagem pode ser obtida na transposição didática com o uso de projetos temáticos. Os projetos temáticos possibilitam a abordagem de vários conceitos científicos fazendo uma ligação direta com o cotidiano do aluno, isso sem que exista uma sequência tradicional de abordagem dos conceitos. Contudo é importante que os temas escolhidos sejam atrativos ao público alvo, levando em conta o meio de vivência deste, incluindo situações significativas, para que os alunos possam construir, por meio da interação com professores e colegas, a compreensão sobre conceitos, modelos e teorias da ciência (A(ALMEIDA; RIBEIRO DO AMARAL; 2005)5). O projeto leva em conta aquilo que os estudantes já conhecem, deve ter uma sequência lógica dos conteúdos e também mostrar funcionalidade a o que aprender.(PINHEIRO; PINHO; 2007)

Visando atender as Orientações Curriculares para o Ensino Médio, achamos conveniente escolher um tema que em geral chama a atenção dos alunos, é acessível aos mesmos e também comum nos meios de comunicação, por isso o tema abordado em nosso projeto foi a Física dos Esportes Radicais.

- O objetivo deste projeto foi levar os alunos a pensarem na Física durante atividades que aparentemente não possuem nenhuma ligação com a ciência. Assim, alguns esportes radicais se apresentam como uma opção que atende a nossas expectativas. Entender por que alguém pode saltar de um avião a grandes altitudes e chegar ao solo em segurança é uma idéia que não vem a cabeça de um saltador, mas que pode ser explicadada com base em conceitos simples e inteligíveis aos alunos do ensino médio.

Buscamos reproduzir os fenômenos existentes nos esportes com o uso das experimentações, possibilitando um contato direto dos alunos e uma simplificação dos fenômenos.

## Descrição do Projeto

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Este é um relato referente à aplicação do Projeto Temático: "A Física dos Esportes Radicais", desenvolvido na disciplina de Instrumentação para o ensino de Física -III do Curso de Licenciatura em Física da Universidade do Estado de Santa Catarina - - UDESC no primeiro semestre de 2008.

- O Projeto foi originalmente elaborado na disciplina de Instrumentação para o ensino de Física -- II, com uma proposta para formulação de um planejamento de 8 aulas buscando abordar aspectos físicos com auxílio de temas que se demonstram atrativos aos alunos do Ensino Médio

Este relato é fruto da seqüência desta atividade, pois a proposta da disciplina de Instrumentação - III era que a equipe reelaborasse o projeto o quanto julgasse necessário, sendo que o projeto final poderia ter somente seis aulas e deveria ser ministrado para alunos do Ensino Médio. A aplicação do projeto deveria ser feita pela própria equipe, sendo esta, autora deste relato.

Optou-se por ministrar quatro aulas no dia 8 e duas no dia 9 de setembro de 2008 na Escola de Educação Básica Professor Germano Timm. Entramos em contato com a direção da escola que abriu as inscrições para alunos dos segundos e terceiros anos do ensino médio. Estavam presentes para a participação do projeto 8 alunos do segundo ano do Ensino Médio, do período vespertino, sendo as aulas ministradas no período matutino.

Para a execução das aulas foram necessários alguns materiais experimentais, produzidos pela equipe na própria universidade, e também equipamento de datashow, fofornecido pela universidade. As aulas foram realizadas no auditório da escola, onde os alunos possuíam espaço suficiente para a execução das atividades.

- A base do Projeto era abordar os aspectos físicos presentes em cada esporte, sendo assim, optamos por iniciar as aulas com a apresentação do esporte a ser abordado, posteriormente o graduando instigava os alunos a observarem os fenômenos físicos presentes no esporte. Era apresentada, com o uso do datashow, uma breve teoria abordando estes fenômenos e por último eram utilizadas algumas atividades experimentais para a reprodução de alguns deles. Abaixo temos a descrição do planejamento para cada aula.
- ? Aula 1 - - Rapel - - Foi dividida em quatro momentos, primeiramente a apresentação do esporte, o conteúdo sobre a decomposição das forças e a força de tração, uma atividade experimental tratando de tração e por último a apresentação de uma tabela de cordas, com valores de tração máxima e material com os quais são produzidas.
- ? Aula 2 - Bungee-J-Jump - - Esta aula foi dividida em quatro momentos, no início uma breve apresentação do esporte (quem pratica, histórico, locais de prática, etc.). Após o graduando discute com os alunos uma simulação (abordando a conservação da energia) e é realizada uma experimentação para determinar r a constante elástica da mola. Por último, o graduando retorna a simulação para mostrar a implicação desta constante.
- ? Aula 3 -- Pára -Quedismo - - Esta aula inicia com a apresentação do esporte. Os alunos passam então a construção de um pára-quedas. Logo após é feito o teste do pára-quedas e discussão dos resultados.

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- ? Aula 4 - - Pára -quedismo (2) - - Como sequência da aula anterior, esta aula inicia com uma atividade experimental e discussão sobre a velocidade limite e resistência dos fluídos. Por último, é feita uma atividade experimental para a discussão da influência da área de um corpo na velocidade limite.
- ? Aula 5 - - Mergulho - Primeiramente, é apresentado o esporte e suas características. Depois é feita uma abordagem da variação da pressão com a profundidade. Por último são discutidos vídeos que evidenciam os perigos do mergulho inapropriado.
- ? Aula 6 - Rafting - - Esta aula começa com a apresentação do esporte, é realizada uma atividade para observar se os materiais afundam ou não devido a sua densidade. Por último é feito uma breve abordagem dos comandos utilizados no rafting.

## A aplicação do projeto

Na primeira aula foi realizada uma breve apresentação do Projeto e de seus objetivos. Posteriormente, com o auxílio do equipamento de vídeo, foi apresentada aos alunos um pouco da história do Rapel. Os alunos mantiveram-se atentos as explicações, no entanto não fizeram questionamentos.

Na seqüência o graduando sugeriu aos alunos, com o uso de uma ilustração de um homem praticando Rapel, que eles apontassem quais as forçrças presentes na prática da descida, indicando direção e sentido destas forças. Com isso, o graduando fez uma breve abordagem da decomposição de forças. Em seguida a sala foi dividida em grupos os quais deveriam realizar uma atividade experimental, com o obobjetivo de perceberem a existência de uma força por meio da corda do Rapel.

Nesta atividade foram utilizados dinamômetros, pedaços de barbante e objetos de metal. Sugerimos aos alunos que medissem o peso dos objetos de metal, primeiramente, presos direto ao dinamômetro e em um segundo momento sustentados pelo barbante. Os alunos mostraram-se surpresos com esta observação. Por fim, responderam algumas questões sobre tração ligando a observação feita e a prática do Rapel.

A aula seguinte abordava o esporte Bungee-j-jump. Esta aula iniciava com a apresentação do esporte, a história, os equipamentos, quem e onde pode ser praticado. O objetivo da aula era que os alunos construíssem o conceito de conservação de energia, força elástica e gravitacional e Lei de Hooke .

Por intermédio de uma simulação os alunos observaram o salto de um lutador de sumô e de um menino, sendo instigados a dizer qual dos dois começaria a esticar a corda primeiro, com isso foi iniciada a discussão sobre a conservação da energia e suas várias transformações. Em seguida os alunos realizaram uma atividade experimental (Figura 1) na qual eles puderam calcular a constante elástica de uma mola. Utilizando uma mola presa a um suporte de madeira, os alunos sustentaram objetos de metal, todos de mesmo peso, um após o outro e mediram o deslocamento da mola a cada objeto adicionado. A partir das medidas feitas, os alunos construíram um gráfico, que se mostrou linear, e encontraram a constante

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angular. Com as conclusões obtidas na realização do experimento eles deveriam responder por que o lutador de sumô esticava mais a corda do que o menino. Após a atividade o graduando voltou a simulação para discussão e resolução do problema antes proposto.

Figura 1: : Encontrando a constante elástica da mola

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Na aula 3 -- Pára -Quedismo, o esporte foi apresentado, sua história, os equipamentos, alguns riscos. O objetivo era que os alunos observassem a influência da resistência do ar e percebessem a relação entre velocidade e área do páraquedas. Para isso, foi proposto uma atividade diferente, os alunos de maneira criativa construíram um pára-quedas com vários materiais (Figura 2). Realmente eles foram criativos e pára-q-quedas de diferentes tipos surgiram, e por meio do teste do pára-quedas, eles perceberam qual teve a maior eficiência. Todos receberam um mesmo peso e os pára-quedas foram soltos do segundo andar da escola. Conforme as observações dos alunos, o pára-q-quedas mais eficaz,foi o que tinha maior área de contato com o ar e demorou mais para cair. Observamos que esta aula foi a que mais chamou atenção dos alunos.

A aula seguinte foi continuação do esporte pára-quedismo. Nesta aula os alunos puderam perceber que há uma velocidade limite na queda do pára-quedista. O maior interesse era como o pára-quedista poderia saltar de uma altura tão alta e chegar ao solo em segurança. Uma atividade experimental foi realizada para que os alunos percebessem que em cada fluido há uma resistência diferente, sendo assim, um mesmo corpo adquire uma velocidade limite diferente para cada a fluído. Assim, foram dadas aos alunos duas garrafas, uma cheia de água e outra com óleo de cozinha. Os alunos deveriam soltar ao mesmo tempo uma tachinha em cada garrafa, verificando assim que em fluidos diferentes, os objetos chegam ao fundo em tempos diferentes. Existe uma resistência em cada fluido.

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Figura 2: : Construção do pára-quedas

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Após esta atividade, para evidenciar a influência da forma de um corpo durante a sua queda, realizou-s-se um experimento utilizando uma bola de isopor e um secador. Metade de uma bola de isopor foi presa a uma haste rígida e em seguida o secador foi ligado voltado para a parte reta da metade da bola e depois foi voltado para a parte redonda. Os alunos puderam observar que o lado reto da bola sofre uma resistência do ar maior do que o lado esférico. Terminada esta experiência, discutiu-se os fatores que influenciam a velocidade limite de um corpo durante a prática do pára-quedismo.

Na aula 5 --Mergulho, foi debatida a história, o equipamento, os lugares mais apropriados para a prática desse esporte. Em seguida, foi demonstrado um experimento sobre a variação de pressão relacionados à variação de profundidade em certos líquidos, com o auxílio de uma garrafa PET, com três furos na vertical, um em cima o outro, distantes 7 cm. Os furos eram tampados e a garrafa era enchida de água. O graduando retirava a fita adesiva que estava tampando e os alunos perceberam que a água do furo mais baixo tem um alcance maior, enquanto que do furo acima o alcance é menor. Com isso, os alunos foram instigados a explicarem a causa deste fenômeno.

Em seguida foram enfatizados os problemas que podem ocorrer quando o esporte for praticado de forma inadequada. Para isso, foram utilizados vídeos que apresentavam a história de alguns acidentes e as causas físicas dos mesmos. Observamos que esta aula não foi muita atrativa aos alunos, agregamos isto ao fato da aula ter um caráter mais expositivo que as outras.

Na última aula, o esporte abordado foi o Rafting. Novamente foi apresentado a história, os equipamentos, as pessoas que podem praticar e o lugar mais adequado. O objetivo construir uma explicação para o fato que um bote com oito pessoas não afunda. Para isto, uma atividade experimental foi realizada (Figura 3). Uma bacia com água e uma série de objetos foram entregues aos alunos. Eles deveriam prever, antes de colocar na água, quais iriam afundar ou não. Os objetos eram: bolinha de isopor, bola de gude, folha de alumínio, giz, palitos, parafuso entre outros. Os alunos ficaram impressionados pois certos objetos que eles acreditavam que afundariam, na prática acabaram flutuando.

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Figura 3: A Afunda ou não afunda

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## Resultados

Os resultados obtidos com a aplicação do projeto foram válidos, os alunos consideraram as atividades agradáveis e instigantes ao estudo da Física, participaram ativamente e muitos chegaram a comentar que esperavam algo monótono. Alguns comentários dos alunos quanto à visão em relação ao estudo da Ciência Física depois do curso estão descritos a seguir:

Via a Física como cálculos, lemembrava dos físicos e achava que aquilo estava muito longe da minha realidade, e foi mostrado exatamente o contrário(ALUNO 1) .

Entendi que a Física está onde nem imaginamos. Em qualquer ação, movimento, experiência, prática (ALUNO 2).

Foi bem legal o desenvolvimento deste curso. Afinal, gosto muito de Física. E o curso me deixou mais interessada pela matéria (ALUNO 3).

A segunda pergunta tratava das expectativas dos alunos e o nível de satisfação do mini-i-curso:

O mini curso foi bem legal, e quem desenvolveu, fez de maneira clara e objetiva, trazendo assim melhor compreendimento (ALUNO 1).

Foi mais interessante e divertido que eu imaginei, imaginei algo mais falado e pouca interatividade. Foi muito bom (ALUNO 2).

Alguns alunos demonstraram a dificuldade que tiveram mediante ao formalismo matemático:

Os conceitos foram fáceis de entender, só foi meio dificultoso na hora das fórmulas, que por não terem sido vistas ainda em nossa turma dificultaram o entendimento (ALUNO 2) .

O conceito foi muito bem explicado, mamas, as fórmulas me confundiram um pouco (ALUNO 4).

Quanto as aulas mais agradáveis aos alunos:

No bungee -j-jump, no vídeo em que vimos o lutador e o menino no prédio, eu achei muito interessante, os dois esticarem as cordas juntos (ALUNO 1) .

O que mais me chchamou atenção foi como se pode desenvolver um ensino, meio que brincando, pois nunca havia parado para pensar que poderia haver física em esportes tão legais (ALUNO 3) .

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O pára-quedas, e sobre o navio que não afunda por causa do empuxo da água, e outras cuririosidades foram explicadas muito bem (ALUNO 5) .

Conforme declarações da diretora da escola o mini-curso foi muito bem visto por todos os alunos que participaram e mesmo pelos professores de outras disciplinas que também elogiaram o projeto. Atividades deste te tipo não são realizadas na escola, assim, os alunos tiveram oportunidade de participar de um evento diferente, interessante envolvendo conteúdos vistos em sala de aula.

## Conclusão

Acreditamos que com a aplicação do projeto conseguimos captar a atenção dos alunos e transmitir um conhecimento até então não apropriado pelos alunos: A Física dos esportes radicais. Percebemos o quanto este trabalho foi importante, desde a elaboração do projeto, até a sua efetiva aplicação. Ao nosso ver com a participação no prprojeto os alunos já são capazes de compreender os conceitos físicos que estão presentes nos esportes radicais e como esses saberes permitem ampliar a relação com o cotidiano para além do imediato. Agora, os alunos conseguem ver a Física com outros olhos, cocomo uma disciplina fundamental para suas formações e com grande utilidade na vida real. Ou seja, estudar Física é admitir que vivemos em mundo de constantes transformações tecnológicas.

Ademais, foi possível perceber que a contextualização e a maneira com a qual os conteúdos físicos são abordados estimulam o interesse dos alunos, apesar de ter sido uma atividade diferenciada de uma aula.

De acordo com o PCNEM a Física precisa ser ensinada de uma maneira que o aluno possa utilizar seus conhecimentos como uma a ferramenta a mais na forma de pensar e agir.

Não se trata de apresentar ao jovem a Física para que ele simplesmente seja informado de sua existência, mas para que esse conhecimento se transforme em uma ferramenta a mais em suas formas de pensar e agir.(Brarasil, 2002,p.61)

A maneira com a qual foi aplicado este projeto estimulou os alunos a pensarem e assim analisarem a ciência dentro dos esportes, podendo também analisar qual a necessidade de se estudar vários aspectos sobre a segurança dos materiais utiliz ados na prática destes e as implicações que um uso errôneo dos equipamentos poderiam causar.

Do ponto de vista da aplicação de projetos temáticos, pudemos notar claramente a mudança na interatividade dos alunos, comparada a aulas tradicionais. Estes mostraram -s -se interessados em continuar estudando os aspectos abordados neste projeto. Não nos fica claro qual o nível de aprendizagem obtido com a aplicação do projeto pois não coube a nós avaliarmos o conteúdo adquirido pelos alunos.

A visão que temos é a de que projetos temáticos tendem a tornar as aulas mais atrativas, abordando conteúdos vinculados a situações que fazem parte da rotina dos alunos. Uma pequena dificuldade encontrada é a de que nenhum dos alunos havia praticado os esportes antes, mas é evidente que todos já conheciam os esportes pelos meios de comunicação.

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Como os esportes radicais são formas divertidas e simples para os adolescentes, foi possível mostrar que a Física também faz parte de seu cotidiano.

## Referências

ALMEIDA, N. P. G.; RIBEIRO DO AMARAL, E. M. Projetos temáticos como alternativa para um ensino contextualizado das ciências: análise de um caso. Enseñanza de las ciências, Número extra, VII Congreso, 2005.

BRASIL. Ministério da Educação (MEC), Secretaria de Educação Básica (SEB). Orientações curriculares para o ensino médio - - Ciências da Natureza, Matemática e suas tecnologias. . Brasília: MEC/SEB, 2006.

\_\_\_\_\_\_. Ministério da Educação (MEC), Secretaria de Educação Média e Tecnológica (Semtec). PCN + Ensino médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais - Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias . Brasília: MEC/Semtec, 2002.

PINHEIRO, T.F. ; PINHO-ALVES, José . O projeto temático como atividade de estágio na prática de ensino. In: XVII Simpósio nacional de Ensino de Física, 2007, São Luis -MA. Atas do XVII SNEF, 2007. v. 1. p. 1-9.

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