ATIVIDADES INTERATIVAS E SUAS CONTRIBUIÇÕES PARA O ENSINO DE FÍSICA

## ATIVIDADES INTERATIVAS E SUAS CONTRIBUIÇÕES PARA O Í ENSINO DE FÍSICA

## Maria Emília B. Bernasiuk 1 , AnAnelise F. Borcelli 2 , Nathassia K. Aurich 3

- 1 Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, mebbernasiuk@pucrs.br
- 2 Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, anelelise . borcelli@pucrs . br
- 3 Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, nathassia.aurich@acad.pucrs.br

## Resumo

O presente trabalho utilizou o Museu de Ciências e Tecnologia da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (MCT-PUCRS) como fonte de inspiração para a elaboração de atividades interativas de fífísica e a sua utilização em cursos voltados para alunos da educação básica, licenciandos em ciências, e professores. Para a elaboração destas atividades foram analisadas publicações sobre museus interativos, e também foram realizados um levantamento e um estudo dos experimentos disponíveis no setor de física do referido Museu. A seguir foram elaborados roteiros de atividades para serem utilizados pelos alunos da educação básica durante a realização de atividades interativas organizadas por seus professores. Para tanto, foram disponibilizados aos professores guias com orientações referentes à utilização do material interativo. Paralelamente foram construídos equipamentos utilizando materiais alternativos e de baixo custo, tomando como referência os existentes no Museu, com o objetivo de incentivar professores e licenciandos a construir seus próprios materiais didáticos tendo em vista que muitas escolas não possuem um laboratório de ciências. Cabe ressaltar, que os referidos equipamentos foram apresentados acompanhados de manuais de construção. As atividades elaboradas foram testadas e validadas em uma oficina pedagógica com professores, e posteriormente utilizadas em cursos de extensão para professores, licenciandos e alunos da educação básica. As contribuições do material disponibilizado nos cursos para o aprimoramento da prática docente e para formação dos alunos foram avaliadas através de questionários aplicados aos participantes dos cursos. Verificou-se que as atividades interativas desempenham um papel importante na prática pedagógica de professores da educação básica na medida em que os incentivam a relacionar a visita com o trabalho feito na escola, motivando-o-os a elaborar atividades voltadas para a sua realidade e tendo como foco os seus alunos, procurando obter o máximo proveito dos setores do Museu . Todo material elaborado foi disponibilizado em um website (http://fisicainterativa.50webs.com).

Palavras -c -chave: Atividades interativas. Museu de ciências. Prática docente.

## Introdução

Uma educação de qualidade precisa contribuir com a formação de alunos para que sejam capazes de responder os desafios inerentes ao contexto em que se inserem. Sendo, desta forma, preparados para conviver com as divergências, dialogar, discutir, exercitar o pensamento crítico, interagir com diferentes recursos tecnológicos ; aprendendo de forma autônoma e no seu ritmo a buscar r compreender a realidade que o cerca, despertando a curiosidade e e o espírito investigativo .

Assim sendo, também é importante pensar na função da escola na constante atualização dos professores criando as condições necessárias para um trabalho educativo de qualidade. Nesse passo, o aperfeiçoamento da prática pedagógica requer r do professor um constante aprendizado. Um dos caminhos para esse aperfeiçoamento inclui a busca de novas metodologias e tecnologias, dentre as

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

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

26 a 30 de Janeiro de 2009

quais os Museus de Ciência e Tecnologia têm surgido como uma a opção relevante . Segundo Constantin (2001, p. 196), isso se justifica por serem eles "um espaço educativo adicional, onde os alunos possam aprender conceitos científicos, ou sobre a natureza da ciência como uma atividade intelectual [...]".

Os primeiros museus interativos criados no continente americano foram os Museus de História Natural de Nova Iorque e o da Cidade do México. Esta idéia se espalhou pelo restante do mundo, e os museus passaram a utilizar o processo de criatividade e inovação constantes para atualização do seu acervo, com o objetivo de promover uma maior interação do visitante com os objetos da exposição por meio de atividades educativas. Entretanto, também mantiveram as investigações científicas baseadas em suas antigas coleções, bem como continuaram divulgando os resultados de suas pesquis as nas exposições de uma forma motivadora e didática, aproximando o público em geral do desenvolvimento científico.

Contudo, Frank Oppenheimer (1968, apud CONSTANTIN, 2001, p. 197) salientava que este tipo de interação não promove uma aprendizagem eficaz. Para ele, também é necessária uma interação direta do visitante com o objeto da exposição, tendo como veículo a percepção , para promover o fortalecimento da conexão da manipulação com o raciocínio. Essas idéias foram importantes para a fundação de museus cocomo o Exploratorium, em São Francisco, que tem como objetivo ajudar os visitantes a buscarem por eles mesmos o conhecimento científico, no seu ritmo e na sua própria maneira.

Em 1998 foi inaugurado no Brasilil, o o Museu de Ciências e Tecnologia da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (MCT-T-PUCRS 1 ), com o objetivo de proporcionar o acesso ao conhecimento, desenvolver o espírito científico e tornar a ciência mais acessível aos visitantes. A estrutura do Museu, aliada à riqueza do seu acervo de cerca de 700 experimentos, constitui um espaço educativo informal que complementa a aprendizagem, tanto de alunos da educação básica como do público em geral. Nesta proposta, da mesma forma que em outros museus interativos, o visitante é solicitado a participar ativamente para compreensão dos princípios envolvidos nos modelos científicos apresentados nos objetos da exposição, exercitando, desta forma, seu raciocínio lógico, sua capacidade de observar e levantar hipóteses. O Museu possui várias áreas no setor de física, localizado no último andar.

Segundo MORAES et al. (1999), a interatividade proposta pelo Museu pode ser compreendida em três níveis, gradativamente mais sofisticados e abstratos. O primeiro nível de interatividade implica no envolvimento dos visitantes de forma direta e concreta. Propõe a habilidade de ver, ouvir, sentir, ler, observar, consultar, explorar, mexer, relacionar, comparar, medir, classificar, registrar, anotar, e brincar. O segundo nível de interatividade é caracterizado por operações es como perguntar, verificar, problematizar, experimentar, discutir, pensar, perguntar, responder, descrever, testar, e concluir. Já, o terceiro nível está relacionado com a habilidade de compreender, a explicar os fenômenos, a interpretar , a criar, a inovar e o aprender de uma forma geral.

Ou seja, o Museu tem contribuído na divulgação da ciência e no aperfeiçoamento de professores, uma vez que possibilita a oferta de oficinas e cursos com este objetivo. Nestes cursos de aperfeiçoamento, dentre os quais

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

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

26 a 30 de Janeiro de 2009

podemos citar como exemplo os programas PRÓ -CIÊNCIAS/CAPES/FAPERS, os professores são orientados sobre como relacionar a física interativa com as atividades realizadas na escola. Nesse sentido, este trabalho procurou elaborar subsídios que sirvam de ponte entre o trabalho desenvolvido pelos professores nas escolas e as atividades interativas que podem ser vivenciadas no Museu, oferecendo uma alternativa metodológica para os professores, contribuindo com a qualidade do ensino. Todo material elaborado foi disponibilizado em um website (http://fisicainterativa.50webs.com).

## Metodologia

Inicialmente, foram analisadas publicações sobre atividades didáticas e metodologias de ensino utilizadas em museus, identificando os aspectos positivos e negativos de cada uma. Paralelamente, foi realizado um estudo das potencialidades dos objetos da exposição (e(equipamentos) ) disponíveis nas diferentes áreas do setor de física do Museu durante dois meses. Para tanto, os experimentos foram fotografados e analisados com relação aos níveis de interatividade permitidos, dando origem a um banco de dados contendo as informações relevantes de cada experimento.

No setor de física interativa estão disponíveis experimentos sobre foforça e movimento, fluidos, luz, ondas e som, calor, eletricidade e e magnetismo, , matéria e energia, e astronomia . Sendo que a área referente à astronomia não foi incluída neste trabalho. Cabe mencionar r que em todos os experimentos o visitante deve acionar o equipamento, observar o que acontece e tentar compreender o fenômeno físico envolvido. Verificou -s -se que cada equipamento é numerado e possui placas informativas com textos sobre como realizar o experimento e uma breve interpretação do fenômeno físico observado, além de questões desafiadoras. Como exemplo, o experimento Ilusão Térmica da área com equipamentos sobre calor pode ser observado na Figura 01. Informações adicionais sobre a experiência realizada, também podem ser obtidas nas estações multimídia distribuíd as pelos setores, realizando uma pesquisa através do número do equipamento.

Figura 01: E Experimento Ilusão Térmica (MCT-P-PUCRS).

<!-- image -->

A seguir, foram elaborados roteiros de atividades constituídos de perguntas investigativas, buscando a inter-r-relação entre os diferentes fenômenos físicos, através da interação com os equipamentos disponíveis e as estações multimídia. Acompanha os referidos roteiros um guia com orientações para o professor. Foram

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

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

elaborados até o presente momento dois roteiros de atividades para estação força e movimento , cinco para estação fluidos , três para estação luz , três para estação ondas e s som, três para estação calor , três para estação matéria e energia , e quatro para estação eletricidade e magnetismo. Tendo em vista um aproveitamento efetivo das visitas de alunos da educação básica ao Museu, as atividades f foram preparadas de forma que o professor possa utiliz ar r a interatividade proporcionada durante a visita com o trabalho feito na escola .

Também, foram confeccionados equipamentos (alguns exemplos são apresentados na Figura 02) utilizando materiais alternativos e de baixo custo, inspirados nos experimentos analisados no no Museu, acompanhados de um manual de construção. Como exemplos , citam -s -se os seguintes equipamentos: (i) mergulhador de Descartes, experimento no qual se altera a pressão hidrostática em um ambiente fechado; (ii) como bate sai, permite observar r o ângulo formado entre o feixe de luz incidente e entre o feixe de luz refletido com a perpendicular em espelhos planos; (iii) prisão de vidro, experimento que permite ididentificar em quais situtuações o feixe de luz entra em um prisma, mas não consegue sair diretamente na outra face; (iv) criando clones, permite ididentificar se existe relação entre o número de imagens produzidas e o ângulo formado entre espelhos planos; (v) a coisa está esquentando, possibilita verificar a ocorrência da dilatação do ar; além do periscópio e do caleidoscópio.

<!-- image -->

<!-- image -->

Figura 02: E Experimentos confeccionados com materiaiais alternativos e de baixo custo. (a) Periscópio. (b) Caleidoscópio. (c) Mergulhador de Descartes.

<!-- image -->

Posteriormente, foi oferecida uma oficina para professores e para alunos do curso de licenciatura em f física com o objetivo de testar o material elaborado (roteiros de visitação e equipamentos construídos com materiais alternativos, e seus respectivos guias para o professor), que depois de apreciado pelos participantes, foi revisado e disponibilizado em um w website (http://fisicainterativa.50webs.com).

Para tirar maior proveito da oficina , esta foi planejada em três etapas totalizando doze horas . Na primeira etapa ocorreu a apresentação do projeto, enfatizando -se a interatividade, os níveis de e interatividade, e a inclusão digital. Os participantes tiveram a oportunidade de interagir com várias ferramentas computacionais (com acesso livre na internet) e discutir a possibilidade de utilização des te tipo de material interativo com seus alunos da educação básica. Esta atividade teve duração de quatro horas.

A segunda etapa consistiu na preparação dos professores e dos licenciandos para testar as atividades no Museu. Foram, inicialmente, distribuídos os

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

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

roteiros e os guias para os professores, na sala la de aula, e, por conseguinte, no Museu, os participantes foram conduzidos ao terceiro pavimento, local que abriga os experimentos interativos de física, bem como o foram orientados a se reunirem em pequenos grupos e interagir com os experimentos analisando suas potencialidades de uso com alunos da educação básica.

ApApós esta atividade , o grupo retornou para ra sala de aula onde apresentaram sugestões de melhoria do material, e discutiram sobre as possibilidades de uso do material com alunos da educação básica . Também foi feita uma discussão sobre os principais aspectos que devem nortear um roteiro de visitação. . Esta etapa teve a duração de quatro horas.

Já, na última etapa o grupo utilizou e testou os equipamentos construídos com materiais alternativos e de baixo custo, inspirados nos existentes no Museu, e os guias de construção dos mesmos , analisando a sua eficácia para utilização na escola . Após as discussões os participantes fizeram observações e apresentaram algumas sugestões. Também foi discutido com o grupo o o papel do professor neste tipo de atividade, assim sendo foi debatido a função do professor mediador no processo de aprendizagem procurando fazer uma ponte entre a ciência e o mundo do aluno, auxiliando-o a atingir diferentes níveis de interatividade. Por fim, o grupo realizou uma avaliação sobre o resultado do projeto.

## Resultados

A análise dos dados, coletados a partir das avaliações realizadas durante a oficina e os cursos, revelou que a as atividades interativas apresentadas e analisadas pelos professores na oficina motivou-os a trazer os seus alunos para vivenciar uma metodologia diferenciada compatível com a realidade atual.

Cabe ressaltar que os equipamentos que compõem estas áreas permitem uma experimentação dinâmica e interativa, que requer uma atuação direta dos participantes, através das seguintes ações: pressionar botões, mover objetos, puxar cordas, girar manivelas, sentar-s-se, pendurar-s-se, equilibrar-r-s-se. A norma não tocar nos objetos foi abolida. Tudo o que estava exposto foi analisado com fins educacionais. Assim, o contato com os experimentos interativos ocorreu pela manipulação de variáveis, não só utilizando botões disponíveis nos equipamentos, mas também pela interação com os equipamentos e observação do fenômeno. A manipulação das variáveis de um determinado sistema físico permite ao participante observar o resultado destas ações, levando-o a se questionar sobre os fenômenos físicos envolvidos, exercitando, desta forma, seu raciocínio lógico, sua capacidade de observar e criar hipóteses. Esta ta proposta metodológica procura tornar a fífísica mais acessível, tendo em vista que fornece não só o acesso à informação, mas também propicia o aprendizado, a motivação e o interesse pela área científica.

A oficina com os professores e licenciandos foi marcada por muitas discussões e sugestões . Os participantes foram orientados e motivados a planejarem a sua visita assumindo o papel de mediador no processo de aprendizagem. Ao final do encontro 100% dos participantes salientaram que pretendem utilizar o materirial disponível com seus alunos, ou utilizá-lo como referência para preparar atividades com suas turmas. Dentre as justificativas apresentadas pelos participantes destacam-s-se:

FaFacilita o estimulo à aprendizagem.

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

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

26 a 30 de Janeiro de 2009

Apresenta e proporcionou um contato mais próximo do pepensamento científico dos alunos.

PrProporciona um ambiente favorável à aprendizagem .

PrPretendo utilizar as atividades pelo seu aspecto formativo, vivencial e pelas características lúdicas.

Ótima forma de aprender, pois auxilia o aluno a aprender. r.

Por que elas fazem com que os alunos busquem o aprendizado .

Alguns depoimentos dos professores -alunos exemplificam as razões pelas quais as atividades interativas no MuMuseu devem ser mantidas em outros programas de educação continuada:

FaFazem parte dos assuntos a serem tratados em aula .

Os alunos interagem com os experimentos, com os colegas e com os professores.

Ocorre um intercâmbio de idéias não só sobre os assuntos solicitados no roteiro, mas também sobre outros assuntos. s.

É uma ótima forma de aperfeiçoamento de professores.

O grupo também mencionou que este tipo de atividade está de acordo com o disposto nos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (BRASIL, 2000), os quais salientam a necessidade de prever atividades que interajam com Museus Científicos ou Tecnológicos, para incluir a devida dimensão da Física na apropriação dos espaços de expressão contemporâneos.

## Considerações Finais

Preparar os alunos para uma sociedade de conhecimento é uma das grandes tarefas da escola. Portanto, cabe ao professor inovar, procurando verificar não só o que os alunos já sabem, mas também o que cada um aprende no seu ritmo, e do seu modo para, então, poder ensinar de acordo. Além disso, é preciso prever o tempo para os alunos não só realizarem as tarefas, como tam bém interagirem com os seus colegas.

Assim , nesse trabalho procurou-se elaborar subsídios que incentivem os professores a realizarem atividades no Museu como extensão da sala de aula, oportunizando ao aluno construir ou modificar seu conhecimento sobre deteterminado tema, despertando o interesse, a criatividade, e uma atitude indagadora.

Por fim, cumpre salientar que as atividades interativas realizadas no Museu de Ciência e Tecnologia da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul possibilitam um diálogo entre a escola e a universidade, pois é através do ensino realizado no Museu que os alunos podem ter acesso a divulgação das novas pesquisas científicas e tecnológicas.

## Referências

BERNASIUK, M. E. B.; GALLI, C.; BRAUN, L. F. M.; STRECK, E. E.. A As contribuições das atividades experimentais, da pesquisa e da Física interativa na formação continuada de professores. Divulgações do Museu de Ciências e Tecnologia UBEA PUCRS, Porto Alegre, v. 1, n. 7, p. 185-206, 2002.

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

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

26 a 30 de Janeiro de 2009

BRASIL. P Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Parte III: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília, DF: Ministério da Educação e Cultura, 2000.

CONSTANTIN, Ana Cristina Chaves. Museus interativos de ciências: espaços complementares de educação. Interciencia, Portugal, v. 26, n.5, 2001. Disponível em: &lt;http://redalyc.uaemex.mx&gt;x&gt;. Acesso em: 04 jan. 2008.

MORAES, Roque. Uma Oportunidade Agradável de Aprender: Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS. INFORMATIVO NAECIM , Porto Alegre, v. 6, n.12, p. 1-4-4, 1999.

MORAES, Roque; RAMOS, Maurivan Güntzel; GALIAZZI, Maria do Carmo. A epistemologia do aprender no educar pela pesquisa em Ciências: alguns pressupostos teóricos. In: MORAES, Roque; MANCUSO, Ronaldo. Educação em Ciências: produção de currículos e formação de professores. Ijuí: UNIJUÍ, 2004. p. 85 -108.

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

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