O USO DE MAPAS CONCEITUAIS NAS AULAS DE FÍSICA: UM RELATO DE ATIVIDADES DESENVOLVIDAS NO PIBID E NO ESTÁGIO SUPERVISIONADO

## O USO DE MAPAS CONCEITUAIS NAS AULAS DE FÍSICA: UM RELATO DE ATIVIDADES DESENVOLVIDAS NO PIBID E NO ESTÁGIO SUPERVISIONADO

Fábio José dos Santos Souza 1 , Rosilaine Gomes de Santana , Tatiana Maria 2 dos Santos Dias 3 , Bernubia Almeida Santos , Celso José Viana-Barbosa 4 5

- 1 UFS/Núcleo de Física - Campus Itabaiana/fabiojssf@gmail.com
- 2 UFS/Núcleo de Física - Campus Itabaiana /rosilainegomes22@gmail.com
- 3 UFS/Núcleo de Física - Campus Itabaiana /tatiprof01@yahoo.com.br
- 4 UFS/Núcleo de Física - Campus Itabaiana /bernubia@hotmail.com
- 5 UFS/Núcleo de Física - Campus Itabaiana /cjvianna@yahoo.com.br

## Resumo

Com alguns problemas encontrados nos atuais e anacrônicos métodos de ensino trazemos esse trabalho com o objetivo de relatar como a utilização de mapas conceituais pode ser uma poderosa ferramenta a ser adotada pelo Professor em sala. Mapas conceituais por sua vez são diagramas bidimensionais que buscam representar uma determinada estrutura cognitiva, estes, quando trabalhados de forma correta, favorecem o surgimento de uma aprendizagem significativa. Esse relato se restringe exclusivamente a algumas das atividades desenvolvidas no PIBID, Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência, em particular no subprojeto da física da Universidade Federal de Sergipe e sobre a forma de entrevista de alguns acadêmicos que estão em fase de estágio supervisionado e que o utilizam na execução das aulas. Mostraremos que existe uma diversificação quanto ao modo de utilização de mapas conceituais, seja para o planejamento de aula, auto-avaliação e avaliação dos alunos de forma contínua como também o motivo para a sua adoção na região do agreste sergipano.

Palavras-chave : Mapas Conceituais, Aprendizagem Significativa, Formação de Professores.

## Introdução

As atuais metodologias usadas para o ensino de física encontram-se defasadas em relação à realidade atual, gerando como produto final jovens com um entendimento de conceitos físicos que muitas vezes não são suficientes para uma compreensão do cotidiano a sua volta, ou para tomada de uma posição crítica em relação a decisões que venham a influenciar o seu futuro como cidadão. No âmbito dos professores, sujeitos responsáveis pela formação do estudante, alguns na sua formação encontram-se presos a métodos de ensino viciosos e anacrônicos e quando inseridos no mercado de trabalho, são induzidos, sejam por políticas da própria escola, ou fatores externos, ou por não possuir experiências com outros métodos, a realizar uma mera repetição do que se encontra no livro texto, fazendo o ensino de física convergir a algo mecânico para a grande maioria dos estudantes. Estes por sua vez atribuem como único significado para o estudo da física a aprovação em vestibulares.

Refletindo sobre esse problema, propomos, com o presente texto, compartilhar na forma de relato de experiência e entrevista, como a utilização de mapas conceituais pode vir a ser uma poderosa ferramenta de auxílio ao professor para planejamento de atividades, auto-avaliação e na aprendizagem dos alunos nas

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aulas de física. Desenvolvemos o enredo com a explicação do que são mapas conceituais, baseado na literatura consultada, e em seguida direcionamos para o relato da utilização em algumas atividades desenvolvidas pelo PIBID, no subprojeto da física, e de alguns acadêmicos nas aulas da disciplina de Estágio Supervisionado para o Ensino de Física.

O PIBID, Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência, visa o incentivo a carreira docente através de bolsas ofertadas a acadêmicos dos cursos de licenciatura nas diversas instituições federais de ensino. O programa é dividido em subprojetos que abrangem várias áreas das licenciaturas, no caso da física as atividades desenvolvidas no subprojeto são realizadas em conjunto com o professor da escola pública. Os objetivos do subprojeto são: a maior inserção de conteúdos de física moderna e contemporânea, uso das tecnologias de informação (TIC's) e a física no ambiente inclusivo. Na Universidade Federal de Sergipe (UFS), mas especificamente no Campus Prof. Alberto Carvalho, em Itabaiana-SE, as atividades são desenvolvidas nos colégios estaduais Dr. Augusto César Leite e Murilo Braga. Essas escolas foram escolhidas pela própria Secretaria de Educação do Estado de Sergipe ao firmar convênio com a UFS para o desenvolvimento das atividades do PIBID.

## Aprendizagem significativa e mapas conceituais

A aprendizagem significativa é uma teoria desenvolvida por David Ausubel, nela a aprendizagem é dita significativa quando um conceito externo relaciona-se de forma íntima com um conceito pré-existente, também chamado de conceito subsunçor, de uma estrutura cognitiva. Essa interação resulta em uma moldagem ou modificação desses conceitos e, posteriormente, pode haver mais interações com outros subsunçores. Esse processo é dito como reconciliação integrativa, assim a aprendizagem significativa deve ser um processo dinâmico (MOREIRA, 2005).

Os mapas conceituais foram desenvolvidos por Joseph Novak com o objetivo de representar, de forma gráfica, uma estrutura cognitiva com os conceitos que a compõem. Esses conceitos tendem a seguir um padrão de ir do mais geral para o mais específico dando ao mapa uma aparência hierárquica. O modo com que tais conceitos são organizados depende da 'questão-foco' que se pretende responder (NOVAK et al, 2007).

Abaixo mostramos um mapa conceitual elaborado por Joseph Novak e Alberto Cañas com a questão-foco de 'o que é um mapa conceitual'.

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Figura 1: Mapa Conceitual sobre MAPA CONCEITUAL, tradução nossa.

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A questão-foco é em si uma pergunta que pretendemos compreender ou representá-la em função dos conceitos presentes em uma estrutura cognitiva.

Uma definição para mapas conceituais segundo Moreira (1986) é:

[...] mapas conceituais são apenas diagramas indicando relações entre conceitos. Mais especificamente, podem ser vistos como diagramas hierárquicos que procuram refletir a organização conceitual de uma disciplina ou parte dela, ou seja, derivam sua existência da estrutura conceitual de uma área de conhecimento. (MOREIRA, 1986, p. 1)

Mapas conceituais podem favorecer a aprendizagem significativa quando trabalhados de forma correta. Essa afirmativa é facilmente explicada por Moreira (2005) quando este refere ao seu uso como uma ferramenta para promover uma aprendizagem significativa:

Mapas conceituais foram desenvolvidos para promover a aprendizagem significativa. A análise do currículo e o ensino sob uma abordagem ausubeliana, em termos de significados, implicam: 1) identificar a estrutura de significados aceita no contexto da matéria de ensino; 2) identificar os subsunçores (significados) necessários para a aprendizagem significativa da matéria de ensino; 3) identificar os significados preexistentes na estrutura cognitiva do aprendiz; 4) organizar sequencialmente o conteúdo e selecionar materiais curriculares, usando as ideias de diferenciação progressiva e reconciliação integrativa como princípios programáticos; 5) ensinar usando organizadores prévios, para fazer pontes entre os significados que o aluno já tem e os que ele precisaria ter para aprender significativamente a matéria de ensino, bem como para o estabelecimento de relações explícitas entre o novo conhecimento e aquele já existente e adequado para dar significados aos novos materiais de aprendizagem. (MOREIRA, 2005, p. 8).

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Moreira (2005) expõe maneiras como os mapas conceituais podem ser utilizados pelos professores em aulas. Para os alunos podem ser usados como uma forma de avaliação, conhecimento de preconcepções e conhecimento, por parte do professor, de como eles relacionam os conceitos. Para o professor podem ser utilizados como forma de organização/planejamento de atividades e conteúdos, mas ressalta que como se trata de uma nova metodologia o professor necessita estar preparado para a sua utilização (MOREIRA, 2005).

## Relatos de experiência em atividades do PIBID - subprojeto da física

Esses relatos estão voltados às atividades do PIBID de física desenvolvidas nos colégios de Itabaiana, que são o Colégio Estadual Dr. Augusto César Leite e o Colégio Estadual Murilo Braga.

Para o planejamento de cada aula que seria aplicada em cada um dos colégios realizávamos a confecção do mapa conceitual com os conceitos envolvidos. Esses mapas eram analisados pelo coordenador do subprojeto da física para as devidas correções. Com essa análise foi constatado que possuíamos algumas concepções alternativas em diversos conceitos. Com as devidas correções feitas nos mapas partíamos para a execução das atividades em sala.

Um mapa do planejamento de uma atividade sobre energia é mostrado na figura 2.

Figura 2: Mapa conceitual de um planejamento de atividade.

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As atividades em sala foram desenvolvidas baseadas na teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel e no construtivismo (MOREIRA, 2009),

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por isso utilizávamos de questionamentos e conhecimentos prévios dos alunos para o desenvolvimento das atividades. Ao final da execução e formalização dos conceitos solicitávamos aos alunos a confecção de mapas conceituais para avaliação da aula e aprendizagem dos mesmos. Como eles não possuíam conhecimento quanto à confecção de mapas conceituais, introduzimos na primeira aula de cada colégio os procedimentos necessários para sua criação. Para exemplificação foi confeccionado um mapa juntamente com os estudantes sobre um tema conhecido como, por exemplo, 'a preparação de um churrasco'. Os alunos foram dizendo quais os conceitos, representados pelos ingredientes, seriam necessários na preparação do churrasco e nós, bolsistas do PIBID, íamos anotando todos os conceitos no quadro. A partir dos conceitos do quadro discutimos a questão hierárquica dos mesmos e escrevemos na forma de diagrama hierárquico os conceitos que os estudantes falavam e assim montávamos suas ligações verticais e horizontais. Como uma forma de treino, solicitamos aos alunos que confeccionassem dois mapas conceituais, um sobre a visão deles quanto à disciplina física e outro sobre a escola, como atividade extraclasse.

Quando realizamos uma pequena análise dos mapas com o objetivo de observar a montagem/estrutura constatamos, em ambos os casos, que em alguns mapas os conceitos presentes, quando comparados aos de outros mapas, eram semelhantes. Os mapas que foram elaborados tendo em vista a visão que os estudantes possuíam da física foram separados e classificados em categorias: mecânica (resolução de cálculos) e programática (sequencia de conteúdos). Para os mapas sobre a visão que os estudantes possuem da escola, classificamos os mapas como motivacionais e estruturais (SOUZA et al., 2010; SANTANA et al., 2010).

No decorrer das atividades que foram sendo desenvolvidas em sala de aula trabalhamos com a montagem de mapas conceituais abordando outros temas, por exemplo: dilatação, estudo dos gases e temperatura e calor.

Em algumas das atividades desenvolvidas nessas escolas, como no caso da aula com o tema sobre temperatura e calor, percebemos que a associação dos conceitos realizados pelos alunos não refletem uma conexão entre temperatura e calor, os alunos associaram esses conceitos como entidades independentes, sem nenhuma ligação. Um desses mapas é mostrado na figura 3.

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Figura 3: Mapa conceitual sobre Temperatura e Calor de um aluno.

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Esperávamos que os alunos confeccionassem os mapas mostrando uma dependência hierárquica entre os conceitos de temperatura e calor, já que para que haja calor é necessário haver uma diferença de temperatura, porém constatamos que a falta de conexão entre esses dois conceitos foi encontrado em todos os mapas de duas turmas trabalhadas. Podemos então conjecturar que os mapas conceituais confeccionados nos ajudaram a constatar que houve alguma falha na execução dessa atividade que deveria mostrar justamente a dependência entre os dois conceitos.

## Os mapas conceituais nos estágios curriculares supervisionados

Além do uso de mapas conceituais no subprojeto do PIBID de física, constatamos, através do professor da disciplina de Estágio Supervisionado para o Ensino de Física, que nas aulas desta disciplina dos 15 (quinze) alunos matriculados, 2 (dois) deles utilizaram mapas conceituais em suas aulas de estágio. Com o objeto de expor relatos de experiência desses alunos quanto à utilização dos mapas conceituais em sala de aula, realizamos uma pequena entrevista aberta com os mesmos, retirando dados que consideramos relevantes para o presente texto.No caso dos estagiários as atividades foram desenvolvidas no Colégio Estadual Djenal Tavares de Queiroz localizado no município de Moita Bonita-SE.

Questionamo-los com uma série de perguntas, como o porquê de adotarem os mapas conceituais nas aulas de estágio em física. Alguns trechos das respostas dadas foram colocados em destaque a seguir:

'[...] é uma forma de avaliar o conteúdo que você abordou durante aquele dia, ou mesmo que não seja durante essa aula, seja sobre um conteúdo específico. Uma forma de você avaliar se o aluno aprendeu ou não... ai no caso você não avalia somente por prova, você avalia por prova, no final como quantitativa, e no decorrer das aulas com o mapa conceitual como forma de avaliação.'

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'[...] e eu achei bem legal bem interessante, então a partir daí, ai eu comecei a confeccionar, confeccionei o primeiro um sobre calorimetria e dei para os alunos e mostrei a eles como era simples e a partir daí eles começaram a produzir um sobre gases e vão fazer um agora sobre termodinâmica, então o que me motivou foi: primeiro o professor me mostrou como era um mapa conceitual e segundo porque eu vi que o mapa conceitual dá resultados de aprendizagem, tem um resultado significativo na questão do aluno aprender ou não e até mesmo do professor próprio se auto-avaliar se ele conhece o conteúdo ou não [...]'

Outra pergunta realizada foi que outros tipos de avaliação eram utilizados antes da utilização dos mapas conceituais. Um dos estagiários respondeu que utilizava resumos, exercícios e outro respondeu que não utilizava nada.

Na pergunta que fizemos sobre como eles tiveram conhecimento dos mapas, a resposta foi unânime, houve incentivo por parte do professor responsável pela supervisão dos estagiários para o uso dos mapas conceituais durante as atividades desenvolvidas no estágio supervisionado.

Para o desenvolvimento e aplicação durante o período de regência no estágio supervisionado eles confeccionavam mapas conceituais e da mesma forma como relatado nas atividades do PIBID esses mapas eram submetidos a uma avaliação do supervisor de estágio. Depois dessa análise passavam a utilizar os mapas nas suas aulas que por sua vez eram projetados em datashow. Nos mapas eram colocadas figuras, gráficos e até vídeos para se obter um melhor resultado da participação dos alunos, fato este relatado por eles. Esse recurso dinâmico para os mapas se deve graças ao software gratuito CMAPTOOLS, desenvolvido no IHMC (Institute for Human and Machine Cognition).

Mostramos nas figuras 4 e 5 mapas conceituais confeccionados para o desenvolvimento de uma aula de estágio e outro por um aluno do ensino médio em uma aula sobre Gases.

Figura 4: Mapa conceitual para o desenvolvimento de uma aula sobre Gases no estágio.

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Figura 5: Mapa conceitual confeccionado por um aluno em uma aula realizada por um estagiário.

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## CONCLUSÕES

A utilização de mapas conceituais mostrou-se eficiente quando comparadas a outros métodos por possuir uma ampla utilização como mostrado nos relatos.

É evidente que sua utilização de forma cooperativo-crítica, no sentido da negociação de significados, para o planejamento das atividades mostrou que deveríamos realizar, em alguns casos, uma mudança conceitual a fim de estarmos preparados para o desenvolvimento das atividades em sala, evitando levar para dentro dela concepções alternativas que em tempo futuro poderiam vir a prejudicar a aprendizagem significativa nas aulas de física. Podemos destacar também o curto tempo que demanda para constatar esses erros quando utilizamos os mapas.

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Outro fato que está bastante evidente no relato é a avaliação crítica de uma aula/atividade que podemos realizar com os mapas conceituais, esses são de grande importância para prever, em aulas futuras, possíveis problemas conceituais que podem surgir no desenvolvimento da aula ou até mesmo de clareza, além de se caracterizar como um tipo de avaliação contínua para o aluno.

Para professores preocupados com aprendizagem dos alunos, auto avaliação e avaliação dos alunos os mapas conceituais mostraram-se como ótimas ferramentas a serem utilizadas. É uma ferramenta que vem ganhando espaço entre professores de Física em formação na Universidade Federal de Sergipe-Campus de Itabaiana.

## REFERÊNCIAS

NOVAK, J. D.; CAÑAS, A. J.; GONZÁLEZ F. M. Building on new constructivist ideas and cmaptools to create a new model for education PROC. OF THE FIRST INT. . CONFERENCE ON CONCEPT MAPPING. Pamplona, Espanha, 2004.

NOVAK, J. D.; CAÑAS, A. J. Theoretical origins of concept maps, how to construct them, and uses in education . Reflecting Education . Vol. 3, Nº 1, November. p. 2942, 2007.

\_\_\_\_\_\_\_\_. La Teoría Subyacente a los Mapas Conceptuales y a Cómo Construirlos , 2006. Disponível em: http://cmap.ihmc.us/Publications/ResearchPapers/TeoriaCmaps/TeoriaSubyacenteM apasConceptuales.html&gt;. Acesso em: 11 jul. 2010, 14:24:55.

MOREIRA, M. A . Subsídios teóricos para o professor pesquisador em ensino de ciências: Comportamentalismo, Construtivismo e Humanismo . 1º Ed. Porto Alegre, 2009.

\_\_\_\_\_\_\_\_. Mapas Conceituais e Aprendizagem Significativa. Revista Chilena de Educação Científica , 4(2): 38-44, 2005.

\_\_\_\_\_\_\_\_. Mapas Conceituais. Caderno Catarinense Ensino Física. Florianópolis , 3(1): 17-25, abril 1986.

SOUZA, F. J. S.; SANTANA, R. G. e VIANA-BARBOSA, C. J . A visão de alunos do ensino médio de uma escola estadual do município de Itabaiana-SE sobre o que é física utilizando como forma de entrevista mapas conceituais. In: 62º REUNIÃO ANUAL DA SBPC: CIÊNCIAS DO MAR: HERANÇA PARA O FUTURO, 2010, Natal. Anais . Natal: UFRN, 2010. p. 51.

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SANTANA, R. G.; SOUZA, F. J. S. e VIANA-BARBOSA, C. J. A concepção de escola na visão dos alunos: será que existe alguma relação com a motivação. In: 62º REUNIÃO ANUAL DA SBPC: CIÊNCIAS DO MAR: HERANÇA PARA O FUTURO, 2010, Natal. Anais . Natal: UFRN, 2010. p. 73.

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