O Ensino de Acústica no Ensino Médio por Meio de Instrumentos Musicais de baixo custo

## O ENSINO DE ACÚSTICA NO ENSINO MÉDIO POR MEIO DE INSTRUMENTOS MUSICAIS DE BAIXO CUSTO

Pedro Bernardes Neto , Daniel de Andrade Moura 1 2

1 UNESP/Departamento de Música/Instituto de Artes, pedrobernardesneto@gmail.com 2 UFABC/ Departamento de Pós-graduação em Energia, ascencao@hotmail.com

## RESUMO

A física acústica é ensinada no segundo ano do ensino médio nas escolas estaduais e particulares, sendo um conhecimento de grande relevância e bastante presente no dia-a-dia dos estudantes. Devido a falta de conhecimentos musicais, muitos alunos tem dificuldade em aprendê-la e associa-la a realidade ao seu redor. Com o objetivo de ajudar a solucionar o problema, o presente artigo visa dar ao professor, especialmente o da área de física, mais uma ferramenta para o processo de ensino-aprendizagem da acústica, com o intuito de facilitar o árduo trabalho do educador. Para isto, foi realizado um estudo sobre uma experiência didática feita em sala de aula durante duas semanas. Nela, os autores do presente artigo orientaram a montagem de dois instrumentos musicais de baixo custo (violão de caixa de sapato e flauta d'água) em 3 aulas de física na rede estadual de São Paulo. Esta experiência didática foi realizada na escola estadual Paulo Egydio de Oliveira Carvalho, localizada na Vila Maria na cidade de São Paulo. Neste processo da atividade foram observados fatores como motivação, interesse e assimilação de conhecimento por parte dos estudantes. Desde o início, os pesquisadores tiveram como enfoque principal tornar os alunos participativos e envolvidos no processo de ensino aprendizagem, e não meros espectadores como ocorre em aulas de cunho tradicional. Sendo assim, não se buscou a memorização do conteúdo e sim contextualizá-los. Procurou-se mostrar aos educandos que a física acústica está presente no cotidiano. Ao final da atividade, foi verificado que os alunos estavam mais motivados para as aulas sobre ondas sonoras.

Palavras-Chave: Experiências no Ensino, Educação Musical e Acústica.

## 1INTRODUÇÃO

A Física é uma disciplina na qual os alunos apresentam grandes dificuldades de compreensão e aprendizagem. Ela é considerada por eles uma matéria muito difícil, que evitariam se pudessem (ROSA e ROSA, 2004). Um dos problemas é que 'muitos alunos não conseguem associar os conteúdos aprendidos na escola com o que presenciam no seu dia-a-dia' (MOURA e TEIXEIRA, 2008, p. 65).

Uma ferramenta que auxilia a resolver o problema é o uso de experiências em sala de aula. Segundo Quirino e Lavarda (2010),

O uso de experimentos pode ser uma possibilidade de transição dos modelos tradicionais de ensino para a construção de formas alternativas de ensinar Física. De acordo com nossa experiência, quando o professor

introduz os experimentos em uma sala de aula comum, ele se vê frente a um novo comportamento dos alunos: mais interessados e participativos. Neste momento ele poderá fazer a opção por uma determinada didática que inclua o uso de experimentos.

O uso de experiências auxilia o aluno a conciliar o seu cotidiano com a teoria abordada em sala de aula, pois elas apresentam a parte prática da Física. É preciso enfatizar que a sociedade hodierna, com toda a tecnologia que dispõe, não aceita mais um procedimento de ensino exclusivamente expositivo (Quirino e Lavarda, 2010).

No Brasil a educação tem sérios problemas de infra-estrutura, visto que a maioria das escolas, especialmente da rede pública, não contam com materiais adequados para o processo de ensino-aprendizagem. Sendo assim, a utilização de materiais de baixo custo ampara a proposta de trabalho com a construção de instrumentos musicais e, da mesma forma, no aprendizado de física acústica, já que, por seu alto grau de acessibilidade, não priva o aluno de uma experiência de suma importância em seu desenvolvimento humano. De acordo com Britto (2003, p. 69) :

Além de contribuir para o entendimento de questões elementares referentes à produção do som e às suas qualidades, à acústica, ao mecanismo e ao funcionamento de instrumentos musicais, a construção de instrumentos estimula a pesquisa, a imaginação, o planejamento, a organização, a criatividade, sendo, por isso, ótimo meio para desenvolver a capacidade de elaborar e executar projetos.

Tendo isto em vista, este trabalho apresenta duas experiências para serem trabalhadas em sala de aula, não somente com o intuito de facilitar o ensino de Física, mas também o de promover a interdisciplinaridade. Para isso, são apresentadas e descritas as construções de alguns instrumentos musicais de baixo custo, para serem utilizados no ensino de Acústica no Ensino Médio. Depois, são apresentados alguns resultados obtidos em duas salas de ensino médio nas quais os autores deste artigo tiveram a oportunidade de montar os itens.

## 2FÍSICA ACÚSTICA NO ENSINO MÉDIO

A física acústica aborda as ondas sonoras e as suas propriedades. Ela é muito útil para explicar os fenômenos sonoros que estão presentes em diversos ambientes freqüentados pelos educandos. Daí a importância de se abordar este assunto na educação formal.

Os alunos do ensino médio das escolas estaduais têm uma introdução a Física Acústica no segundo ano do Ensino Médio (SÃO PAULO, 2008). Na maioria das escolas particulares isto também ocorre, pois a maioria dos livros didáticos e apostilas utilizadas por seus educandos apresentam o assunto no segundo ano. A física acústica ensinada no ensino médio é apresentada como parte da ondulatória (SEE, 2008; POSITIVO, 2009; e FERRARO, RAMALHO JR e SOARES, 2007). Nela,

são discutidos os conceitos de freqüência, período, difusão, entre outros, e a música aparece como conseqüência da emissão da onda sonora.

Abaixo há uma tabela que apresenta os assuntos da Física Acústica abordados no ensino médio da rede estadual de São Paulo. Ela foi montada a partir das apostilas produzidas pela Secretária da Educação do Estado de São Paulo (SAO PAULO, 2008).

## Assuntos Abordados pelas apostilas da rede pública estadual

- - Diferenças físicas entre ruídos, sons harmônicos e timbre e suas fontes de produção;
- - Caracterização física de ondas mecânicas, por meio dos conceitos de amplitude, comprimento de onda, freqüência, velocidade de propagação e ressonância;
- - Problemas do cotidiano que envolvem conhecimentos de propriedades de sons;
- - Elementos que compõem o sistema de audição humana, os limites de conforto e a relação com os problemas causados por poluição sonora.

Tabela 1: Assuntos da Física Acústica abordados no Ensino Médio.

Além de abordar a onda sonora, a Física também explica o funcionamento dos instrumentos musicais. Por isso, 'a ciência e a arte não devem ser consideradas como antagônicos ou isolados, mas sim, complementares' (TAVARES e SOUZA, 2007, p.2).

Embora todos os seres humanos apreciem a música, um dos maiores problemas em trabalhar Acústica no ensino médio é a falta de conhecimentos básicos da Teoria Musical pela maioria dos alunos. Isto ocorre devido ao fato de muitas escolas, de educação básica, não a abordar em seu currículo. Portanto, os poucos educandos que possuem este conhecimento normalmente o desenvolveu em aulas fora da educação formal. De acordo com a lei nº 11769 de 18 de agosto de 2008, a partir de 2011 será obrigatória a inclusão da educação musical no ensino formal, o que pode amenizar este problema.

Porém, vale ressaltar que levará anos para que os efeitos da inclusão da educação musical no ensino formal sejam percebidos e, também, que há uma pequena quantidade de pessoas habilitadas a lecionar nesta área do saber. Segundo um levantamento do INEP (2010) em 2007, haviam apenas 2295 professores com licenciatura em Música no Brasil.

Como em uma sala de aula a tendência ainda é ter poucos alunos familiarizados com a teoria musical, a aprendizagem de assuntos como harmônicos e freqüência das notas musicais fica mais árdua. Para se ter uma idéia, nas 2 salas de segunda série do ensino médio de uma escola estadual, objetos desta pesquisa, com cerca de 30 alunos cada, foi realizada a seguinte pergunta pelos pesquisadores: 'Quem possui conhecimento musical, tal como ler partitura ou cifra?', para a qual apenas 6,7 % dos educandos responderam com sim.

A montagem de instrumento pode ser uma ferramenta útil para a aprendizagem da física do som no ensino médio, pois a construção de instrumentos musicais tem ligação direta com o conhecimento físico e tecnológico da matéria e da acústica (MOREIRA e MASSARANI, 2007).

## 3A CONSTRUÇÃO DE INSTRUMENTOS

Nesta seção são apresentadas a descrição da montagem de 2 instrumentos musicais, um do naipe de cordas e outro de sopro. Eles foram montados em sala com alunos do segundo ano do ensino médio.

As montagens foram baseadas no livro da Brito (2003). Há uma descrição da montagem de cada item, de como tocá-lo e do tempo necessário para construí-lo.

## 3.1- INSTRUMENTO DE CORDAS

O violão foi o instrumento escolhido para ser montado, devido a sua grande influência na sociedade brasileira atual. Outro motivo foi a grande presença na história da humanidade de instrumentos que dele são 'primos'.

A montagem do violão demora cerca de 1 hora e o seu custo é estimado entre 10 e 15 reais.

## 3.1.1 Montagem do Violão

Para montagem do violão, os materiais utilizados foram:

- · Uma caixa de sapato
- · Uma ripa de eucalipto (pinho, etc...) de tamanho 1 x 0,01 x 0,05 m
- · Pregos de tamanho médio e grande
- · Três pitões ou ganchos
- · Três cordas 'Mi' de nylon para violão (primeira corda) ou corda de anzol
- · Uma caneta de feltro ('canetinha' colorida)

As ferramentas utilizadas foram:

- · Martelo
- · Serra
- · Cola de Contato
- · Alicate
- · Canivete ou faca de cozinha
- · Um copo de vidro 200ml
- · Lápis

É importante mencionar que os itens de maior periculosidade, presentes nas ferramentas, foram manuseados pelos educadores.

Antes de explicar a montagem do violão, é importante conhecer os nomes de suas partes. Por isso, colocamos na figura 1 a nomenclatura do instrumento tradicional.

Figura 1. Fonte: Violão Mandrião (2010)

<!-- image -->

A montagem do instrumento começou pela ripa de madeira, que foi colada no fundo da caixa de sapato, bem na parte central. Para isso, foi recortado, com o estilete, um espaço numa das laterais menores da caixa de forma a encaixar a ripa de uma lateral a outra (figura 2). Depois, foi demarcado, no fundo da caixa de sapato, o local exato onde a ripa seria colocada (figura 3).

Figura 2

<!-- image -->

Figura 3

<!-- image -->

O violão pronto tinha duas 'bocas'. Para fazê-las, utilizou-se um copo como base para demarcação de dois círculos no fundo da caixa de sapato. Depois desenhados, eles foram recortados.

A ripa foi encaixada e colada na parte anteriormente demarcada para este fim, encostando-a no fundo da lateral menor oposta à de encaixe. Após isso, utilizouse três pregos, um maior no centro, para prender a ripa no fundo, sendo estes pregados horizontalmente, em linha, deixando-os um pouco expostos para que pudessem prender as cordas posteriormente.

A ripa foi cortada para ficar com aproximadamente 70 cm. Uma caneta de feltro foi esvaziada, cortada no meio e sua metade foi colada no local indicado na figura 4, para se tornar o rastilho do violão.

Figura 4

<!-- image -->

A 33 cm caixa, colocou-se a outra metade da caneta de feltro, como está representado em amarelo na figura 5.

Figura 5

<!-- image -->

Foram presos três Pitões na parte anterior à Pestana, horizontalmente e em linha. Amarrou-se três cordas uma em cada Pitão, foram passadas por cima da Pestana, do Rastilho e foram presas nos pregos que prendem a ripa, sempre de forma retilínea, ou seja, a corda do pitão do centro é presa ao prego do centro, e assim por diante. Para finalizar, os pitões foram girados para afinar o violão.

Após a montagem do violão, os alunos foram instigados a investigarem as possíveis notas e sons que o item recém construído pode produzir. Um dos intuitos desta ação foi levá-los a perceber a relação entre comprimento de corda e altura do som.

Por ser um instrumento de corda, é possível utilizar o violão como motivação para uma abordagem histórica-cientifica a respeito da criação da teoria acústica que explica a formação das notas em cordas. Foi Pitágoras que desenvolveu a teoria

que associa o comprimento da corda a altura do som que ela emitirá. Ele criou relações matemáticas para calcular a freqüência das notas musicais, associando a música com a matemática. Isto colaborou para que, até o século XVI, ela fosse considerada um ramo da matemática (MOREIRA e MASSARINI, 2007).

## 3.2- INSTRUMENTO DE SOPRO

O instrumento de sopro Flauta d'água terá a sua montagem descrita nesta seção. O seu custo é de aproximadamente dez reais, e o tempo para sua construção dura cerca de 10 minutos.

## 3.3.1- Montagem da Flauta d'água

Os materiais utilizados para montagem da Flauta d'água foram:

- · Um cano de PVC de aproximadamente 30 cm
- · Uma bexiga de tamanho comum
- · Uma Fita crepe

Para montar o instrumento, encaixou-se a bexiga com fita crepe na boca do cano, de modo a não estourá-la.

Segurou-se o instrumento na vertical, de forma a deixar a abertura do cano com a bexiga na parte inferior. Encheu-se a bexiga com água até a altura do cano.

Para tocar este instrumento, os alunos sopravam na boca do cano de PVC onde a bexiga não estava encaixada, tentando produzir o som com maior projeção possível no ato de soprar. Eles foram instigados a apertar a bexiga e perceber as mudanças de altura ocorridas devido a este ato.

## 4- RESULTADOS

Nesta seção será descrita, de forma qualitativa, os resultados obtidos numa sala de aula onde a montagem dos instrumentos foi utilizada.

O primeiro instrumento montado com os alunos foi a Flauta d'água. Antes da montagem, os educandos se dividiram em grupos e se mostraram animados com a possibilidade de produzir um instrumento musical em sala de aula. Distribui-se a cada grupo materiais para construção de uma flauta.

Para a montagem da flauta, os autores deste artigo tiveram que orientar e acompanhar cada etapa. Após a montagem, os educandos passaram a tocar o instrumento recém-construído. Eles logo perceberam que ao apertar a bexiga com água havia alteração na altura do som emitido.

Ao final da aula, foi realizada uma breve explanação sobre o funcionamento da flauta e a física ali envolvida. Os alunos se mostraram interessados e motivados, e participavam com perguntas a respeito do tema.

Para montagem do violão, solicitou-se aos alunos que trouxessem uma caixa de sapato por grupo. Infelizmente, no dia da montagem 2 grupos esqueceram o item, e tiveram que acompanhar a montagem com os outros grupos. Porém, é importante destacar que a possibilidade de montar o violão foi uma motivação forte o suficiente para envolver toda a sala, num primeiro momento.

Após a montagem do instrumento, os alunos passaram a tocá-lo, principalmente aqueles que já tocam o violão 'original'. Isto facilitou as aulas sobre ondas estacionárias e harmônicos produzidos nas cordas, pois os educandos estavam mais interessados.

## 5- CONCLUSÃO

- O âmbito do trabalho aqui proposto é o de auxiliar na promoção da interdisciplinaridade, de forma que Física e Música trabalhem juntas, no sentido de apresentar possibilidades para uso no processo de ensino-aprendizagem de maneiras não tradicionais, através da utilização de materiais de baixo custo e com tempo de construção relativamente curta, para assim tornar esta proposta de trabalho mais abrangente em nível macro social.

Constatou-se, por meio da montagem de instrumentos musicais em sala de aula, que os alunos ficaram mais motivados ao perceberem e manusearem a relação entre a teoria e a prática presentes na acústica.

## 6- REFERÊNCIAS

BRITO, Teca Alencar. Música na Educação Infantil. São Paulo: Peirópolis, 2003.

CEREJA, William Roberto; MAGALHAES, Thereza Cochar. Português: Linguagens. São Paulo: Editora Atual, 2008.

FERRARO, Nicolau Gilberto; RAMALHO JR, Francisco e SOARES, Paulo A. de Toledo. Fundamentos da Física vol. 2. São Paulo: Editora Moderna, 2007.

MOUREIRA, Ildeu de Castro; MASSARINI, Luisa. Musica e Ciência: Ambas filhas de um ser fugaz . Publicada na X Reunión de la Red de Popularización de la Ciencia y la Tecnología en América Latina y el Caribe (RED POP - UNESCO) y IV Taller 'Ciencia, Comunicación y Sociedad' San José, Costa Rica, 9 al 11 de mayo, 2007 .

MOURA, Daniel de Andrade; TEIXEIRA, Ricardo Roberto Plaza. O Teatro Cientifico e o Ensino de Física - Uma Experiência Didática . Revista Ciência e Tecnologia, numero 18, publicada em junho de 2008.

POSITIVO. Disponível em &lt;http://www.portalpositivo.com.br&gt;. Acesso em setembro de 2010.

QUIRINO, W. G.; LAVARDA, F. C.. Experimentos de Física para o Ensino Médio com Materiais do Dia-a-Dia . Disponível em &lt; http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/rbef\_1pp.htm&gt;. Último acesso em: 20 de Janeiro de 2010.

ROSA, Cleci Teresinha Werner; ROSA, Álvaro Becker. A Teoria Histórico-Social e o Ensino de Física. Disponível em &lt; http://www.rieoei.org/did\_mat22.htm&gt;, Último acesso em: 20 de Janeiro de 2010. Publicado na Revista Ibero Americana de Educación numero 33 /6, em 10 de agosto de 2004.

SEE (SECRETARIA DA EDUCAÇÃO DO ESTADO DE SÃO PAULO). Proposta Curricular . São Paulo, 2008.

TAVARESA, Juliana Rocha; SOUZA, Marcelo de Oliveira. Uma proposta para a apresentação de conceitos de acústica no ensino médio . Artigo publicado no Simpósio Nacional de Ensino de Física em 2007. Disponível em &lt; http://www.cienciamao.if.usp.br/tudo/exibir.php?midia=snef&amp;cod=\_umapropostapara aapresent&gt;. Último acesso em: 10 de fevereiro de 2010.

VIOLÃO MANDRIAO. Disponível em &lt;http://www.violaomandriao.mus.br/&gt;. Acesso em junho de 2010.