O USO DE HIPERTEXTO E A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA NO ENSINO DE TÓPICOS DE ASTRONOMIA

## O USO DE HIPERTEXTO E A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA NO ENSINO DE TÓPICOS DE ASTRONOMIA

## Fernando Marcos da Silva 1,4 , Abdalla Antonios Kayed Elias 2,4 , Wagner Wilson Furtado 3,4

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Secretaria da Educação do Estado de Goiás, fmarcos.fisica@pop.com.br 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano/Campus Morrinhos, kayed@bol.com.br 3 Universidade Federal de Goiás/Instituto de Física, wagner@if.ufg.br 4 Universidade Federal de Goiás/Programa de Mestrado em Educação em Ciências e Matemática

## Resumo

O objetivo principal desse trabalho foi analisar as possibilidades do uso de hipertextos e da mediação pedagógica em busca de uma Aprendizagem Significativa. Ele é parte de um trabalho de campo que investigou o uso de hipertextos no processo de ensino aprendizagem de conceitos de Astronomia. A pesquisa foi realizada com alunos do 9º ano do Ensino Fundamental de uma escola da cidade de Goiânia, Goiás. Nela, analisamos as possibilidades que a hipermídia pode oferecer no processo de ensino aprendizagem, usando como referencial a Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel e colaboradores. O estudo dividiu-se em quatro fases: questionário inicial aplicado aos alunos, elaboração do material didático (hipertexto), aulas no laboratório de informática com a utilização da hipermídia construída e questionário final aplicado após as aulas no laboratório. A primeira fase teve como objetivo identificar os conhecimentos iniciais (subsunçores) dos alunos a respeito da Astronomia. Na segunda fase, foram reestruturadas as bases do hipertexto, levando-se em consideração as ideias identificadas no questionário inicial. Na terceira fase, utilizamos os recursos hipertextuais elaborados na tentativa de proporcionar uma Aprendizagem Significativa de Astronomia. Por último, foi aplicado um questionário para avaliar o processo de mediação pedagógica e a ocorrência de aprendizagem. Tal investigação indicou que o uso de hipertextos associados a processos de mediação pedagógica se apresentou como uma ferramenta motivadora e contribuiu para uma Aprendizagem Significativa.

Palavras-chave : Ensino de Física, Hipertexto, Aprendizagem Significativa, Astronomia

## Introdução

Nos últimos anos, os processos de ensino e aprendizagem vêm sofrendo grande influência da revolução tecnológica. Tais influências fizeram com que a informática passasse a ser um assunto presente em ambientes de pesquisa em ensino, fomentando discussões a respeito de seus possíveis usos aplicados à educação (TEDESCO, 2004; VALLIN, 1998).

Com a introdução dessas novas tecnologias em ambientes educacionais, novos valores, saberes e relações se fazem presentes (VALLIN, 1998). Essas transformações causam mudanças diretas na forma de ensinar e de aprender, na medida em que surgem novas formas de propagação do conhecimento.

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Moran et al. (2000) entende que os recursos computacionais possuem duas características consideradas consistentes para a aprendizagem: mantém o estudante no controle, solicitando-lhe que realize escolhas constantemente, e permite abordar vários tópicos, utilizando diversos tipos de mídia. Ter opções de escolha e variedade contribui para diminuir a probabilidade dos estudantes sentiremse entediados e a utilização de diversas modalidades de mídia amplia as oportunidades para a aprendizagem, porque texto, gráfico, som e imagem aliados reforçam-se uns aos outros.

Segundo Masetto (2000), diante dessa nova situação o professor deve assumir uma postura de mediador no processo de ensino e aprendizagem. O professor torna-se um parceiro do aluno, ele sugere ao aluno um caminho que possa facilitar a aprendizagem.

Moran et al. (2000) coloca que o professor necessita pensar em uma educação que proporcione o desenvolvimento da autonomia do aluno. Nessa situação, o papel do professor, entre outros, é direcionar os estudos dos alunos e ajudá-los a interpretar as informações, a relacioná-las a outras já aprendidas e a contextualizá-las. O professor torna-se um orientador do processo de aprendizagem do aluno ao escolher as informações mais importantes e trabalhar para que elas assumam significados para ele.

Em meio a essas novas atribuições da escola e do professor, surge à hipermídia educativa. Nela, as informações são apresentadas por meio de outras linguagens, além da verbal. A hipermídia faz uso de recursos gráficos, sonoros e interativos, facilitando o entendimento de uma teoria, de conceitos, exemplos e resolução de problemas. Utilizamos, no caso, o hipertexto, que são páginas semelhantes à da Internet, nas quais o conteúdo é apresentado de forma flexível, permitindo a ligação entre diferentes tipos de informações. Ele possibilita, ao aluno, liberdade de desenvolvimento do estilo individual de aprendizagem, podendo levar em consideração os seus conhecimentos iniciais.

Segundo Ausubel (1968), a mente humana possui uma estrutura organizada e hierarquizada de conhecimentos. Essa estrutura é constantemente e continuamente modificada pela assimilação de novos conceitos, proposições e informações. Uma informação é aprendida de forma significativa, quando se relaciona a outras ideias, conceitos ou proposições relevantes e inclusivos que estejam claros e disponíveis na mente do indivíduo. Os conhecimentos já existentes na estrutura cognitiva do sujeito seriam os suportes em que o novo conhecimento se apoiaria. A esse processo, Ausubel denominou de 'ancoragem'. Essas ideias ou conhecimentos anteriores funcionam como âncoras, chamadas por Ausubel (1968) de 'subsunçores' e a teoria da aprendizagem relativa a esses processos ele denominou de Aprendizagem Significativa.

Segundo Machado e Nardi (2006), o hipertexto possibilita projetar uma rede conceitual na qual os links podem favorecer as conexões não arbitrárias e significativas para os estudantes, visando à Aprendizagem Significativa. Segundo os autores:

[...] é possível à inclusão de links para a introdução de materiais que propiciem uma ligação entre os conhecimentos que o estudante possui e as novas ideias que serão expostas, possibilitando o acesso a organizadores prévios sempre que necessário. (MACHADO; NARD, 2006, p. 477)

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Consideramos o tema Astronomia uma boa opção para conseguirmos verificar essas características do hipertexto, já que é possível relacionar a evolução do pensamento a respeito do movimento planetário aos fatos históricos da época, permitindo, também, verificar se o aluno consegue estabelecer associações entre os diversos assuntos relacionados e os existentes em sua estrutura cognitiva.

Levamos em consideração Nardi (1990), Machado e Nardi (2006) e Pires e Veit (2006) quando afirmam que indivíduos a partir do último ano do ensino fundamental já apresentam, em geral, concepções mais elaboradas que possibilitam o entendimento desses conceitos.

Além disso, segundo Pires e Veit (2006, p. 247), a aplicação de hipertextos no ensino de Astronomia motiva os estudantes a estudarem o tema e, segundo os autores, o hipertexto '[...] é essencial para atingir uma aprendizagem significativa.'.

Sendo assim, este trabalho buscou investigar como a inserção dos recursos hipertextuais contribuem para o processo de ensino aprendizagem de tópicos de Astronomia, de forma a promover a Aprendizagem Significativa.

## Metodologia da Pesquisa

O trabalho foi realizado com 78 alunos de três turmas do 9º ano do Ensino Fundamental de uma escola pública da região norte da cidade de Goiânia, Goiás. Essa população se justifica, pois os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN's) (BRASIL, 1998) recomendam que o ensino da Astronomia seja iniciado nas últimas séries dessa etapa do ensino regular, no eixo temático ' Terra e Universo ' (um dos quatro eixos da área de Ciências Naturais).

## Material Didático

Com auxílio dos recursos computacionais, elaboramos um material de uso didático a respeito do tema Astronomia, que tentou suprir as necessidades do conteúdo a ser trabalhado. A construção desse material didático, intitulado 'A Física na Gravitação', foi organizada em duas etapas:

Construção inicial - quando foram construídas as bases do hipertexto.

Reconstrução -quando foram reformuladas as ideias, ordem de apresentação e relações conceituais presentes no hipertexto. Nesta etapa, a análise dos dados obtidos no questionário inicial foi de fundamental importância, pois, a partir dela, todo o hipertexto foi reorganizado, levando-se em consideração os subsunçores previamente identificados. O hipertexto (Figura 1) foi elaborado com textos, imagens, sons, simulações, vídeos, animações, jogos e apletts 1 , distribuídos entre suas dez páginas principais e outras 32 páginas auxiliares.

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Figura 1 : Design do hipertexto 'A Física na Gravitação' utilizado nas aulas.

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## Coleta e Análise dos Dados

A coleta dos dados foi estruturada em três fases: questionário inicial, aulas no laboratório de informática e questionário final aplicado aos alunos. O questionário inicial, do tipo sondagem, foi para tentar identificar as ideias que os alunos tinham em relação ao tema de estudo proposto. Posteriormente, foram realizadas duas aulas de 1h e 50 minutos, no laboratório de informática, com cada uma das três turmas selecionadas. Consideramos esse tempo suficiente e ideal para o estudo, pois é maior que o tempo geralmente dedicado ao ensino desse tema em sala de aula.

Após a primeira aula no laboratório, os alunos ficaram com as cópias do hipertexto, gravado em um Compact Disc - CD, para que pudessem rever o material de estudo, caso se interessassem, em outros momentos que não o da aula. Após o término da segunda aula no laboratório, foi aplicado o questionário final, individualmente e sem consulta. Todas as aulas foram gravadas em áudio e vídeo, no intuito de analisar as interações: entre os alunos e a ferramenta de apresentação do material de estudo; entre o professor da turma e os alunos; entre os próprios alunos; e entre os três: o professor, os alunos e a ferramenta.

## Resultados e Análises

Apresentaremos a análise e discussão dos dados coletados a partir das respostas dos alunos ao questionário inicial, comparando-as com as respostas apresentadas no questionário final, com o intuito de verificar se houve Aprendizagem Significativa.

## Análise comparada entre as respostas dos questionários inicial e final

Em uma das questões, pedimos que os alunos fizessem um desenho representando os movimentos da Lua, da Terra e do Sol. Nos resultados,

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apresentados na Figura 2, verificamos que 55% dos 78 alunos, aproximadamente, não desenharam o modelo de sistema planetário heliocêntrico, atualmente aceito.

Figura 2: Visões iniciais dos 78 alunos a respeito do modelo de Sistema Solar.

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Devido à participação dos alunos não ser obrigatória, apenas 39 alunos, dos 78 iniciais, participaram de todas as etapas (responderam o questionário inicial, participaram das aulas no laboratório de informática e responderam ao questionário final). Na Tabela 1, apresentamos a visão inicial desses 39 alunos, apenas, que participaram de todas as etapas e na Tabela 2 a compreensão deles, com o uso do hipertexto, quanto à evolução das ideias dos modelos planetários.

Tabela 1: Visão inicial de modelo de Sistema Solar (39 alunos).Tabela 2: Compreensão a respeito da evolução das ideias dos modelos planetários.

Verificamos que houve uma alteração substancial, após a utilização do hipertexto, quanto à compreensão da estrutura do processo de evolução dos conceitos do modelo geocêntrico para o heliocêntrico. Vejamos as respostas apresentadas por três alunos:

Ptolomeu disse que a Terra tá no centro e o Sol circulava em volta da Terra. (Aluno 02)

Copérnico disse que o Sol é o centro do universo e a Terra gira em torno do Sol e não o contrário. (Aluno 10)

Propôs um sistema cosmológico em que todos os planetas giravam em torno do Sol e o Sol e a Lua giravam em torno da Terra. (Aluno 32, referindo-se ao modelo de Tycho Brahe)

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Em outra questão, pedimos que o aluno fizesse um desenho representando o movimento dos planetas no nosso Sistema Solar. A Tabela 3 apresenta os resultados comparativos das formas das órbitas dos planetas, apresentadas pelos alunos.

Tabela 3: Formas das órbitas dos planetas, apresentadas pelos alunos (39 alunos).

Podemos observar que, apesar da maioria ter mostrado compreender a estrutura da evolução dos modelos de sistema planetário após a utilização do hipertexto, 53,8% ainda responderam que as trajetórias eram circulares.

Moreira (2006) sugere que questões para verificar a aprendizagem de um conceito sejam, no mínimo, fraseadas de maneira diferente da encontrada no material de estudo. Assim, perguntamos aos alunos qual o motivo dos objetos caírem, com as perguntas escritas de formas distintas nos questionários inicial e final:

Inicial 'Por que os objetos próximos à superfície da Terra são atraídos por ela?' .

Final 'Por que os objetos caem quando soltos próximos à superfície da Terra?' .

Na análise das respostas, classificamo-las como satisfatórias, parcialmente satisfatórias e insatisfatórias.

Exemplo de respostas que consideramos satisfatórias:

Porque a força da gravidade age sobre ele. (Aluno 27).

Exemplo de resposta que consideramos insatisfatórias:

Por causa da gravidade e se não tivesse isso todo mundo estaria flutuando igual a um ímã. (Aluno 02).

Para a análise dessas questões criamos duas categorias de análise e três subcategorias apresentadas na Figura 3.

Figura 3: Entendimento dos alunos a respeito dos conceitos de atração gravitacional e campo gravitacional antes e após as aulas no laboratório de informática.

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Podemos observar, nos resultados apresentados, que, tanto antes quanto após a utilização do hipertexto, a maioria dos alunos mencionou em suas respostas o conceito de gravidade. No entanto, observa-se na primeira categoria um aumento no número de respostas consideradas satisfatórias.

Em outra questão do questionário inicial, foi feita a seguinte pergunta aos 78 alunos: 'Ao soltarmos dois objetos de pesos diferentes, no mesmo instante e de uma mesma altura e desprezando a resistência do ar, qual chegará primeiro ao solo?'.

Os resultados estão apresentados na Figura 4, onde observamos que 52,5% (41 alunos) consideraram que o menor tempo de queda ocorre para o objeto mais pesado e 34,6% (27 alunos) que chegam juntos. Vemos, também, que 34,6% (27 alunos) utilizaram termos relativos à gravidade em suas justificativas. Dois alunos não responderam a pergunta.

Figura 4: Concepções iniciais dos alunos acerca do tempo de queda de dois objetos.

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Poucas explicações puderam ser consideradas satisfatórias como a do aluno a seguir.

Chegarão juntos. Independente do peso, a gravidade é a mesma. (Aluno 30).

Para efeito de comparação, perguntamos, novamente, no questionário final: 'Ao abandonarmos dois corpos de pesos diferentes da mesma altura no mesmo instante, algum deles chega primeiro ao solo? Por quê?'. Para análise, definimos três categorias, apresentadas na Tabela 4, onde comparamos as respostas dos 39 alunos que responderam aos dois questionários (inicial e final).

Tabela 4: Entendimento dos 39 alunos a respeito do tempo de queda de dois objetos

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Percebe-se um aumento acentuado na primeira categoria de análise, com aumento em torno de 51 pontos percentuais em relação ao primeiro momento.

As justificativas, apresentadas nas respostas a esse questionamento, foram agrupadas em cinco subcategorias de análise, apresentadas Figura 5.

Figura 5: Entendimento dos alunos a respeito do tempo de queda de dois objetos.

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Verificamos, no questionário final, que, aproximadamente, 56% dos que responderam que os corpos 'chegam juntos' mencionaram em suas respostas os conceitos de gravidade.

Podemos entender melhor esses dados, ao analisarmos as seguintes respostas dos alunos:

Porque eles têm a mesma força puxando eles para baixo. (Aluno 09).

Os dois chegam ao mesmo tempo devido à gravidade da Terra. (Aluno 24).

Depende desconsiderando o ar, tanto uma folha de papel quanto um tijolo vão chegar vão chegar com a mesma velocidade no solo. Mas se considerar o ar o tijolo (pelo seu peso) chegará primeiro. (Aluno 26).

Eles chegam ao mesmo tempo, por que a gravidade é a mesma quantidade para os dois. (Aluno 21).

Observamos, então, que, inicialmente, a maioria dos alunos, 61,6%, justificava o tempo de queda em função do peso do objeto e que 43,6% atribuíam ao objeto mais pesado o menor tempo de queda. No entanto, após a utilização do hipertexto houve um aumento substancial nas respostas que atribuíam esse fenômeno à gravidade e quase todos os alunos, 92,3%, responderam que o tempo de queda seria igual para ambos os objetos.

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## Considerações Finais

Percebemos que o uso de nosso hipertexto 'Física na Gravitação' como recurso didático se mostrou potencialmente significativo, uma vez que procurou relacionar o seu conteúdo a outros conceitos presentes na estrutura cognitiva dos alunos. Foi possível notar que os conceitos investigados puderam ser assimilados por grande parte dos alunos, de maneira não arbitrária e não literal.

Observamos que a maioria dos 39 alunos, que participaram de todas as etapas do projeto, considerava o geocentrismo como modelo de Sistema Solar. Verificamos que, após a utilização do hipertexto, a maioria compreendia o processo de evolução dos conceitos do modelo geocêntrico para o heliocêntrico.

Esses fatos sugerem que os subsunçores, presentes na estrutura cognitiva dos alunos, ligados ao conceito de modelo de sistema planetário, podem ter se interagido com os conceitos trabalhados nas aulas, de maneira que ele, o subsunçor, assumisse um novo significado para o aluno, que, segundo Moreira (2008, p. 29), o tornaria 'mais rico, mais elaborado' .

Observamos, também, que, no início, a maioria explicava a queda dos corpos, apenas citando a palavra gravidade. Poucos relacionavam a queda a conceitos, tais como, o de força ou atração entre massas. A maioria considerava que o tempo de queda estava relacionado ao peso do objeto, atribuindo o menor tempo ao mais pesado.

Após o uso do hipertexto, observamos uma evolução do número de respostas consideradas satisfatórias, pois a maioria passou a responder que os objetos chegariam juntos. Verificamos, assim, a influência do material de estudo em sua nova resposta, apesar de que em alguns casos não houve correta consolidação desse conceito. Isso nos permitiu inferir que, nestes casos, os possíveis subsunçores relacionados ao tema ainda poderiam estar interagindo com os novos conhecimentos se mostrando assim incompletos.

Na análise das gravações das aulas, percebemos o grande interesse dos alunos em explorar o material de ensino. Segundo Ausubel, essa motivação, aparentemente apresentada por esses alunos em buscar as informações contidas no material de estudo, pode proporcionar a aprendizagem por descoberta. (AUSUBEL, 1968)

As análises dos dados nos deram indícios de prováveis modificações e possíveis ampliações nos subsunçores, a respeito do conceito de atração gravitacional. Em alguns casos, houve uma substancial modificação dos subsunçores, o que, segundo Novak (1981), indica a ocorrência de Aprendizagem Significativa.

Apesar de alguns alunos apresentarem conceitos corretos desde o início da pesquisa, ao final, grande parte desses apresentou respostas mais elaboradas e mais formais para justificar os fenômenos. Isso nos deu indícios de que houve interação de seus possíveis subsunçores com o novo conhecimento, produzindo, assim, um novo subsunçor mais elaborado (MOREIRA, 2006).

Portanto, observamos que o emprego de métodos adequados de apresentação do conteúdo e utilização de princípios programáticos apropriados na organização sequencial da matéria de ensino pôde influenciar na aprendizagem dos alunos. A busca pelas informações, mediada pelo professor, proporcionou um

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exercício mental que, possivelmente, permitiu a ativação de determinados subsunçores relacionados ao tema de estudo. O aluno, ao buscar a informação, abriu em sua estrutura cognitiva a possibilidade de ancoragem do novo material de estudo. Consideramos, portanto, que a metodologia empregada durante a pesquisa foi de fundamental importância para que se pudesse alcançar uma aprendizagem mais significativa.

## Referências

AUSUBEL, David P. Educational Psychology: A Cognitive View. New York: Holt, Rinehert end Winston, 1968.

BRASIL, Secretaria de Educação fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: Introdução aos Parâmetros Curriculares Nacionais / Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1998.

MACHADO, D.I.; NARDI, R. Construção de conceitos de física moderna e sobre a natureza da ciência com o suporte da hipermídia . Rev. Bras. Ensino Fís., São Paulo, v. 28, n. 4, 2006. Disponível em: &lt;http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci\_ arttext&amp;pid=S1806-11172006000400010&amp;lng=en&amp;nrm=iso&gt;. Acesso em: 08 out. 2009.

MASETTO, Marcos T. Mediação pedagógica e o uso da tecnologia. In: MORAN, José Manuel; MASETTO, Marcos T.; BEHRENS, Marilda Aparecida. Novas tecnologias e mediação pedagógica. Campinas, SP: Papirus, 2000. P. 133-173.

MORAN, José Manuel; MASETTO, Marcos T.; BEHRENS, Marilda Aparecida. Novas tecnologias e mediação pedagógica . José Manuel Moran, Marcos T. Masetto, Marilda Aparecida Behrens. Campinas, SP: Papirus, 2000.

MOREIRA, Marco Antonio. Aprendizagem Significativa segundo Ausubel. In: Masini, Elcie F. Salzano; Moreira, Marco Antonio. Aprendizagem Significativa: condições para ocorrência e lacunas que levam a comprometimentos. São Paulo: Vetor, 2008. P. 15-44.

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NARDI, Roberto. A gênese, a psicogênese e a aprendizagem do conceito de campo : subsídios para a construção do ensino de conceito. Cad. Cat. Ens. Fís., Florianópolis, v. 7 (Número Especial), jun. 1990. Disponível em &lt;http://www.journal.ufsc. br/index.php/fisica/article/viewPDFInterstitial/10062/9287&gt;. Acesso em 10 ago. 2010.

NOVAK, Joseph D. Uma Teoria da Educação. São Paulo: Biblioteca Pioneira de Ciencias Sociais, 1981.

PIRES, Marcelo Antonio; VEIT, Eliane Angela. Tecnologias de Informação e Comunicação para ampliar e motivar o aprendizado de Física no Ensino Médio . Rev. Bras. Ensino Fís., São Paulo, v. 28, n. 2, jun 2006. Disponível em &lt;http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci\_arttext&amp;pid=S1806-11172006000200015 &amp;lng=en&amp;nrm=iso&gt;. Acesso em 05 out. 2010.

TEDESCO, Juan Carlos (org.). Educação e novas tecnologias . Tradução de Claudia Berliner, Silvana Cobucci Leite - São Paulo: Cortez; Buenos Aires: Instituto de Planeamiento de la Educacion; Brasília: UNESCO, 2004.

VALLIN, Celso. Como usar o computador na escola . São Paulo: Moderna, 1998.

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