Piaget e a Física no Ensino Fundamental

## PIAGET E A FÍSICA NO ENSINO FUNDAMENTAL

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Rui Alexandre Christofoletti (Colégio Koelle) Gabriel Landgraf Scatolin (Colégio John Kennedy) 2 Tais Cyrillo Devitte (Colégio John Kennedy) 3

## RESUMO

O ensino de Física no primeiro ciclo do Ensino Fundamental é praticamente inexistente. Entretanto, muitos conceitos da Física podem auxiliar no desenvolvimento cognitivo dos alunos, como demonstrado nas pesquisas de Jean Piaget. O objetivo dessa pesquisa foi identificar quantitativamente as noções de Massa, Peso, Volume, Força, Velocidade, Energia e suas conservações em crianças da 2a série/3o ano do Ensino Fundamental. As experiências foram realizadas com alunos da 2a série/3o ano do Ensino Fundamental das escolas Colégio Koelle (Rio Claro/SP), Liceu Terras do Engenho (Piracicaba/SP) e Colégio John Kennedy (Pirassununga/SP). O protocolo para a coleta de dados consistiu na realização de experiências didáticas envolvendo água, massa de modelar e pratos de balança para discutir massa, volume e densidade; pequenos blocos de madeira e molas para a discussão do conceito de força e rampas e bolinhas de gude para discussão do conceito de velocidade e energia. Os resultados foram organizados em função da experiência e analisados através de histogramas e gráficos de setor. As crianças demonstraram confundir os conceitos de massa e volume, mas a maioria conseguiu identificar corretamente a conservação do volume e a conservação da massa. Os resultados obtidos são semelhantes aos encontrados nas experiências de Piaget.

Palavras-chave: Ensino de Física; Ensino Fundamental; Piaget.

## 1. Introdução

O ensino de Física no primeiro ciclo do Ensino Fundamental é praticamente inexistente. Entretanto, muitos conceitos da Física podem auxiliar no desenvolvimento cognitivo dos alunos, como demonstrado nas pesquisas de Jean Piaget. A compreensão da aprendizagem e da evolução cognitiva dos alunos das primeiras sérias do Ensino Fundamental é importante para promover ações que tornem o ensino de Física na escola, em especial no Ensino Fundamental, mais efetivo.

## 2. Revisão bibliográfica

No livro "A Epistemologia Genética", Piaget afirma que o conhecimento não poderia ser concebido como algo pré-determinado nas estruturas internas do indivíduo, pois estas resultam de uma construção efetiva e contínua. Da mesma forma, não pode ser concebido através dos caracteres pré-existentes do objeto, pois estes só são conhecidos graças à mediação necessária dessa estruturas. Na criança, observou-se uma intuição precoce da velocidade independente da duração do movimento e fundada sobre a noção puramente ordinal de ultrapassagem. De maneira geral, desde que se trate de um único movimento, o sujeito saberá dizer que um percurso AC leva mais tempo que os percursos parciais AB ou BC.

Faz-se necessária a coordenação entre elementos e a exposição das relações entre a validade e a causalidade. Por mais observáveis que sejam, os fatos gerais e as relações que se repetem e que constituem o caráter de lei tem necessidade de operações para serem registrados e isto, desde a verificação até a experiência. Em suma, o fato físico só é acessível pela medição de um esquema lógico-matemático.

Explicar as leis, isto é, fornecer a razão delas em lugar de se limitar à descrição, por mais analítica que seja ela, significa, em primeiro lugar, deduzir delas certas leis a partir de outras até constituir sistemas. O que equivale então a introduzir, no plano físico, o que se chama modelos. Através deles, alcançaremos a objetividade, que é um processo, e não um estado, e que representa uma conquista difícil alcançada por aproximações indefinidas, já que deve satisfazer duas condições: a primeira é que o sujeito, só conhecendo o real através de suas ações (e não apenas por suas percepções), para que atinja a objetividade, passará por uma decentração. Nessa etapa, somente o objeto, que não é em primeiro lugar conhecido senão por meio das ações do sujeito, deve ser reconstituído e tornar-se um limite do qual se procura aproximar indefinidamente, o que seria a segunda condição: reconstuição por aproximações.

No livro "O Desenvolvimento das Quantidades Físicas na Criança", Piaget estuda a criança com o objetivo de encontrar um modo de ensiná-la as fundamentais quantidades físicas que são a quantidade de matéria, o peso e o volume, porque elas são a base para o entendimento de conceitos mais elaborados. Como já havia citado em A Epistemologia Genética, recorrer à dedução e ao raciocínio são as formas por ele encontradas. Porém, a partir de um determinado momento, Piaget percebeu que não poderia simplesmente recorrer a essas situações sem que houvesse uma parte prática. Ai, então, entrou a utilização da experiência com posterior organização das idéias e indução experimental, para que se pudesse dar as noções necessárias à criança.

De acordo com Piaget, as noções numéricas surgem a propósito de objetivos discretos, que são reunidos em classes segundo suas equivalências, seriados ao mesmo tempo, por generalização de processos, o que equivale a ordená-los em unidades semelhantes e, portanto, enumerá-los. A noção de substancialidade é o caráter daquilo que pode ser agarrado e encontrado; o peso, que é daquilo que pode ser levantado; e a volumosidade, que é daquilo que pode ser rodeado ou contornado. A partir daí, o objetivo era fazer com que a criança criasse as quantidades extensivas e mensuráveis, fazendo relação com a organização do universo das quantidades físicas (interação entre a atividade mental e a experiência).

Desse modo, a criança constrói, no decurso das diferentes etapas de seu desenvolvimento, a própria lei por meio da qual elabora essa quantificação. Para que a criança pudesse compreender as relações existentes, fez-se necessária uma ordem de sucessão das fases estabelecidas nas experiências: conservação da substância (condição necessária para o entendimento da quantificação posterior), conservação do peso e, por fim, conservação do volume físico.

Essa ordem de sucessão apresenta uma significação lógica e psicológica. O peso acha-se ligado a uma matéria e, para conceber a conservação do peso, é necessário possuir previamente a noção da conservação da matéria. Assim também, para que entendam a conservação de um volume físico, há que relacioná-lo a não-dilatação ou a não-compressão da matéria do objeto do qual se modifica a forma, o que implica uma certa resistência ou uma certa concentração estável que, no nível das noções elementares da criança, acham-se ligadas à noção de peso.

O grande desafio nessa etapa se dava pelo fato de que as estruturas operatórias 'concretas', que se acham ligadas à manipulação de objetos, permanecem sempre relativas ao seu conteúdo, do qual constituem a estruturação e, portanto, não ocasionam uma generalização imediata de um conteúdo a outro. Portanto, precisaremos procurar atingir os segredos de uma mente que não conhecemos antecipadamente, evitando ao máximo limitá-lo, deformá-lo e mesmo, se possível, influenciá-lo pela forma das questões propostas.

## 3. Objetivos

Identificar quantitativamente as noções de Massa, Peso, Volume, Força, Velocidade, Energia e suas conservações em crianças da 2a série/3o ano do Ensino Fundamental.

## 4. Material e métodos

No presente trabalho, o público alvo selecionado para a pesquisa correspondeu a alunos da 2a série/3o ano do Ensino Fundamental das escolas Colégio Koelle (Rio Claro/SP), Liceu Terras do Engenho (Piracicaba/SP) e Colégio John Kennedy (Pirassununga/SP). Assim que selecionamos tudo aquilo de que iríamos precisar, fomos fazer uma pesquisa de preços para ver o quanto iríamos gastar. O gasto que tivemos foi mínimo, já que a maioria dos materiais necessários nós tínhamos em casa. Os únicos materiais que tivemos que comprar foram a massa de modelar e as fitas VHS que utilizamos para gravar as experiências. As rampas que mandamos fazer não nos foram cobradas e as cópias ficaram sob responsabilidade da escola, que tirou 150 cópias de cada questionário, totalizando 450 cópias.

## 4.1. Protocolo de aplicação das experiências

Assim que entramos nas salas de aula da 2ª série, apresentamo-nos para as crianças. Falamos o nosso nome e explicamos o motivo que nos levava a estar lá. A fim de evitar nervosismo, grande número de respostas em branco e demora para a elaboração de cada resposta que as crianças fossem dar, esclarecemos que aqueles questionários não se tratavam de provas e que aqueles dados que eles escrevessem não seriam lidos pela professora e por mais ninguém que não fosse um de nós dois. Pedimos para que as crianças respondessem com caneta às questões, o que se mostrou uma tarefa difícil, uma vez que, nessa idade, o uso da caneta é pouco freqüente. Descobrindo isso assim que entramos na primeira sala, tratamos de reforçar às crianças que não mudassem suas respostas uma vez respondidas.

As experiências todas foram relacionadas à conceitos físicos da Mecânica Clássica. Baseamo-nos na metodologia piagetiana que consiste em: descrever as experiências para as crianças, pedir para que respondessem às perguntas nos questionários e, por

último, fazer os experimentos.Para que eles pudessem ser vistos por todas elas, trabalhamos de duas formas. No Colégio John Kennedy, onde pudemos utilizar três salas, dividimos a 2ª série em três turmas pequenas e fizemos as experiências em mesas ou bancadas, as quais eram rodeadas pelas crianças.

Já nas escolas Koelle e Liceu Terras do Engenho, tivemos apenar uma sala disponível, tendo, assim, que fazer uma experiência por vez. No Koelle, foi-nos cedida uma sala de Educação Artística, a qual possuía exatamente três mesas. Montamos cada experimento em uma mesa e, à medida que fazíamos determinada experiência, pedíamos para que as crianças sentadas nas outras mesas se aproximassem. No Liceu Terras do Engenho, fizemos os experimentos nas próprias salas de aula. Juntamos, portanto, duas carteiras de alunos e montamos uma experiência por vez nelas, o que fez com que demorássemos mais tempo.

- 4.2. Experiências
- 4.2.1 Experiência: Volume, massa e densidade
- - Material necessário: Massa de modelar; Balança de prato; Água; Recipientes de diferentes tamanhos e Blocos de diferentes materiais

Na 1ª Fase os objetivos foram apresentar à criança a noção de massa e mostrar que o valor da massa não se altera quando a substância é seccionada. Os procedimentos e perguntas foram:

- - Pegar uma quantidade de massa de modelar e colocar sobre um dos pratos da balança.
- - Repetir o procedimento para o outro prato.
- - Por que a balança está em equilíbrio?
- - Mudar a forma do conteúdo de um dos braços da balança e colocar sobre o prato novamente.
- - O que você espera que mude na experiência se as massas forem colocadas em outras posições no mesmo prato da balança?
- - Dividir a massa de modelar de um dos pratos em duas quantidades quaisquer e colocar sobre o prato novamente.
- - Após a quantidade de massa de modelar ser dividida em duas partes e recolocada no prato da balança, você espera que a balança continue em equilíbrio? Por que?

Na 2ª Fase, os objetivos foram apresentar à criança a noção de volume, mostrar que o volume é independente do recipiente que contém o líquido em questão e mostrar que ao colocar um corpo em um liquido há variação da altura da coluna desse líquido. Os procedimentos e perguntas foram:

- - Pegar três recipientes sendo que apenas dois deles tenham o mesmo formato.
- - Adicionar o mesmo volume de água nos dois recipientes de mesmo tamanho.
- - Passar a água de um dos dois recipientes para o terceiro.
- - Houve alguma alteração no volume da água que está no novo recipiente? Se houve, como ocorreu essa alteração?
- - Se um bloco for colocado dentro do recipiente com água, o que você espera que aconteça?
- - Pegar um ou mais blocos e colocar dentro do recipiente contendo água.
- - Explique o que você observou após os blocos terem sido colocados dentro do recipiente.

Na 3ª Fase, o objetivo foi o de introduzir o conceito de densidade. Os procedimentos e perguntas foram:

- -Pegar blocos de diferentes materiais, e mostrar que alguns bóiam e outros afundam.
- - Por que alguns objetos afundam e outros flutuam?

## 4.2.2 Experiência: Massa - mola

- - Material necessário: Molas; Blocos; Água e Suporte.

Na experiência, o objetivo foi de introduzir o conceito de força. Os procedimentos e perguntas foram:

- - Prender a mola no suporte. Pendurar blocos na mola e observar a deformação.
- - Por que a mola sofre deformação?
- - Utilizar molas diferentes e observar novamente a deformação.
- - Por que as molas sofrem diferentes deformações?

## 4.2.3 Experiência: Plano inclinado

- Material necessário: Um plano inclinado feito de inox; Suporte para apoio do plano; Bolas de gude; Farinha e Fôrma de bolo.

Na 1ª Fase, o objetivo foi de mostrar que não há nada que ajude ou atrapalhe a trajetória da bola de gude. Os procedimentos e perguntas foram:

- - Montar o sistema plano inclinado-suporte. Colocar farinha na fôrma de bolo para que o trajeto da bolinha fique marcado, e, conseqüentemente, mais fácil de ser observado.
- - Por que acredita que será essa a trajetória da bola de gude?
- -Soltar bolas de gude de diferentes tamanhos e pedir para que observem a trajetória delas.
- - Há algo que ajuda ou atrapalha a bola de gude a percorrer a trajetória? Se sim, o que?

Na 2ª Fase, o objetivo foi de mostrar que uma inclinação no eixo y faz a trajetória da bolinha mudar. Os procedimentos e perguntas foram:

- - Repetir os passos da primeira fase variando a inclinação do suporte.
- - O que vai acontecer agora que mudamos a posição do suporte?

## 4.2.4 Experiência: Energia na queda

- - Material necessário: Farinha; 3 rampas de diferentes formas (planos inclinados reto, côncavo e convexo); Bolas de gude de diferentes tamanhos; 3 suportes para rampa e 3 fôrmas de bolo.

Na 1ª Fase, o objetivo foi de mostrar à criança que a aceleração independe da massa nas condições propostas e, portanto, a trajetória percorrida por qualquer bola de gude, em uma rampa igual, será a mesma. Os procedimentos e perguntas foram:

- - Montar o sistema rampa-suporte. Colocar farinha na fôrma de bolo.
- - Qual bola de gude chegará mais longe? Por que?
- - Soltar bolas de gude de diferentes tamanhos.

Na 2ª Fase, o objetivo foi de mostrar à criança que o especo percorrido pelas bolas de gude depende da velocidade adquirida ao longo da trajetória na rampa. Os procedimentos e perguntas foram:

- - Montar os sistemas rampa-suporte. Colocar farinha nas 3 fôrmas.
- - Com qual das rampas a bola conseguirá percorrer um maior espaço? Por que?
- - Soltar bolas de gude de mesma massa nas respectivas 3 fôrmas.

## 4.3. Análise dos dados

Após termos feito toda a parte prática do trabalho, dedicamo-nos a transformar todos os dados das crianças em gráficos. A primeira parte foi analisar cada experiência escola por escola. Assim, poderíamos saber qual foi o percentual de acerto de cada uma das escolas. A segunda foi observar cada experiência tendo como referencial a soma das três escolas. E essa foi aquela que mais interessou-nos, uma vez que não pretendíamos descobrir qual a escola com melhor desempenho, mas sim qual a porcentagem de todas as crianças, que participaram da pesquisa, que conseguiram interpretar de forma correta os motivos que levaram determinados fenômenos a acontecerem.

## 5. Resultados

## 5.1 Experiência: Volume, Massa e Densidade

Grande parte das crianças (99 alunos) disseram que o equilíbrio ocorria porque tinha a mesma quantidade de massinha dos dois lados da balança de pratos, ou então, que o peso colocado nos dois pratos era igual. Poucas crianças (14 alunos) citaram o tamanho da massinha como sendo um fator que influencia o equilíbrio da balança, associando que, se duas quantidades de um mesmo material têm um mesmo tamanho, terão que ter a mesma massa. 4 crianças acharam que algo segurava a balança na posição de equilíbrio, porém, sem citar o que esse algo seria. 3 ainda citaram que era apenas porque tinha massinha dos dois lados, sem citar a quantidade ou o peso.

Para a 2ª pergunta, as crianças associaram que, como o tamanho da base da massinha muda, sua massa muda também. O percentual de acertos foi de 20%, o que é baixo para uma questão desse nível. Quase metade das crianças (48%) esperava que a massinha que teve sua posição mudada fosse ficar mais pesada que a outra, enquanto 32% achou que a massinha que teve sua posição alterada ficaria mais leve.

Para a 3ª Pergunta, o aumento considerável encontrado no número de acertos ocorre porque as crianças viram, na experiência anterior, que a massa não variava quando mudávamos a posição da massinha de modelar e associaram com a idéia de que a massa não muda. O percentual de acertos atingiu a marca de 62%.

Na 1ª Pergunta da 2ª Fase, a maioria das crianças acertou (61%), mas uma parte considerável (31%) achou que o volume tinha variado e que agora tinha menos água. A razão disso é que o recipiente no qual colocamos a água era maior que o outro. Isso dá a impressão de que tem menos água no recipiente. Esse fato é intensificado porque a criança não consegue pensar que, apesar da água ficar com o nível mais baixo, a superfície que ela cobre é maior. A criança pensa somente na altura da coluna de água.

Na 2ª Pergunta da 2ª Fase, as crianças ficam bastante em dúvida entre o nível da água ficar o mesmo ou então aumentar. Poucas crianças marcaram que o nível da água diminuiria. Na 3ª Pergunta da 2ª Fase, 40 crianças, de um total de 123, responderam que a água havia aumentado, ou seja, que agora existia mais água do que anteriormente. Já 73 crianças responderam que o nível da água havia subido, e não a quantidade de água. Esse erro é considerado normal, pois a criança não consegue ver que a quantidade de água não mudou. Relaciona um aumento no volume com um aumento na quantidade de água presente no recipiente.

Na 3ª Fase, desejávamos ver se a criança possuía um conceito intuitivo de densidade. Pelos resultados obtidos pudemos observar que a maioria (105 crianças) não conseguia pensar que era o material que determinava isso, apenas pensavam que uma bolinha de metal era mais pesada que um bloquinho de madeira, mas sem citar o material do qual esses objetos eram feitos. Porém, uma minoria (15 crianças) citou que o fenômeno de flutuar ou de afundar acontecia devido ao material do qual os objetos eram feitos, falando que o metal era mais pesado que a madeira. A resposta se aproxima bastante da resposta certa. Não esperávamos que crianças fossem citar a palavra

densidade em suas respostas, mas, pelo contexto, é possível perceber que a palavra 'pesado' quer dizer 'denso'.

## 5.2 Experiência: Massa-mola

Na 1ª Pergunta, 85% das crianças citaram o peso dos bloquinhos como um agente que fazia a mola esticar e 11% das crianças apenas falaram que o motivo foi ter colocado o bloquinho, sem citar o peso deste. As outras respostas presentes aparecem em pequena quantidade. Uma criança citou que o bloco era duro e a mola era mole; outra criança escreveu que é porque a mola é flexível, o que é uma resposta muito boa para uma criança de 2ª série.

Na 2ª Pergunta, 51 crianças falaram que uma das molas era mais fina/grossa que a outra. 5 crianças ainda citaram que uma das molas era mais flexível que a outra, consideramos essas respostas da flexibilidade como sendo a mais correta dentre as respostas, pois foi a que mais se aproximou de explicar algo como a constante elástica para crianças de 2ª série. 31 crianças escreveram que a mola sofria deformação porque o bloquinho era mais pesado que a mola e 26 falaram que uma das molas era maior que a outra, associando o tamanho da mola com a diferença nas deformações.

## 5.3 Experiência: Plano Inclinado

Na 1ª Pergunta, 77% das crianças acertaram esta questão, falando que a bolinha descreveria uma trajetória retilínea. Esse alto índice de acertos era esperado pois se tratava de uma questão com grau de dificuldade pequeno. Crianças estão habituadas com movimentos retilíneos partindo de cima de algo elevado.

Na 2ª Pergunta, o índice de acertos foi um pouco menor, atingindo a marca de 69%. Nessa pergunta houve uma pequena confusão com o referencial adotado para designar a direita e a esquerda e alguns erros podem ser devido à essa confusão.

## 5.4 Experiência: Energia na queda

Na 1ª Fase, o alcance de um lançamento feito de cima de uma rampa, considerando que as condições são ideais, não depende da massa do corpo que está sendo lançado, mas depende do tamanho da rampa e da distância desta até o chão. Como nós mantivemos constante o valor destas variáveis, era esperado que a distância alcançada nos lançamentos fosse a mesma. Na prática, essa distância foi realmente a mesma. Os dados colhidos batem com as expectativas que tínhamos. A resposta que esperávamos era que a bola de gude mais pesada fosse cair mais perto que as outras porque as crianças acham que quanto mais pesado o objeto, mais rápido ele chega até o chão. Essa pergunta era uma das mais difíceis, se não a mais difícil. O percentual de acertos foi de 27%.

Na 2ª Fase, para que as crianças tivessem maior curiosidade e se sentissem mais à vontade, pedíamos para que elas nos ajudassem, soltando as bolinhas de determinadas rampas. O percentual de acertos nessa questão foi de 68%.

## 6. Discussão dos Resultados

Piaget vê, de maneira geral, o conhecimento da Física numa criança de 8 anos como algo extremamente abstrato. Ele constata, em suas experiências, a confusão conceitual constante na mente das crianças. Ainda que elas entendam o que vai acontecer em determinadas partes das experiências, elas consideram como cruciais justamente aquelas mudanças que surgem somente para deixar uma interrogação naquilo que elas consideravam correto. Assim, elas acabam se perdendo e deixando-se influenciar pelos aspectos visuais, não tentando encontrar algo no seu cotidiano que possa fazer com que elas percebam o que se passa realmente. Além disso, não pensam em utilizar a reversibilidade como forma de se chegar à algum possível resultado.

Desse modo, deixam a lógica de lado e utilizam somente aquilo que podem ver como forma de se chegar à compreensão dos fenômenos que ocorrem. E é por isso que acabam criando respostas muitas vezes inesperadas, associadas à confusão criada em suas mentes e por não pensarem em relacionar o cotidiano com o que está acontecendo nos experimentos.

Porém, Piaget observa que há crianças que conseguem ir muito além do que o esperado, justamente por conseguirem fazer a relação com o mundo em que estão inseridas. Logo, ele conclui que o conhecimento da Física de uma criança é diretamente relacionado ao incentivo dado pelos pais para que ela seja curiosa e a situações já vividas pela criança.

Uma das primeiras experiências feitas por Piaget foi utilizar bolinhas de barro com formas intrinsecamente alteradas, de modo a confundir a mente da criança. Nos nossos experimentos, substituímos as bolinhas de barro por massa de modelar. Ao invés de mudar a forma dela, mudamos a sua posição na balança, o que, até certo ponto, acabou por alterar a sua forma. Na experiência de Piaget, primeiramente, as crianças tiveram a certeza de que não iria haver a conservação da massa. A maioria delas associou o conceito 'massa' com a palavra 'formato', misturando, assim, o conceito de massa com o de volume.

Da mesma forma, as crianças que participaram dos nossos experimentos tiveram as mesmas impressões. Acabaram confundindo o conceito de massa com o de volume, acreditando que a massa iria aumentar ou diminuir devido ao fato de termos mudado a base da massinha, alterando assim seu formato. Em outro experimento, Piaget utiliza dois copos, A e B, de modo que o segundo é mais fino que o primeiro. Coloca água no copo A e, em seguida, passa a água do copo A para o copo B. Nós utilizamos um béquer e um erlenmeyer. Nos experimentos de Piaget, a criança, inicialmente, espera que o haja uma conservação, porém, passa a adotar a não-conservação quando percebe que o nível do copo B aumentou. Novamente, um número considerável de crianças acertou essa questão. 60% delas afirmou que o haveria a conservação do líquido. Porém, o número de crianças que acreditou em uma alteração do volume foi relativamente alto. O fato delas virem dimensões diferentes as impressiona, fazendo com que acreditem na diminuição do volume, tendo em vista a diminuição do nível da água.

Os resultados encontrados na nossa pesquisa comprovam o exposto por Piaget no livro 'O Desenvolvimento das Quantidades Físicas na Criança'. Cabe ressaltar que Piaget faz suas experiências de forma mais complexa, utilizando a noção de conservação da substância. Ele afunda objetos de mesma massa, mas diferentes formatos na água, e pergunta o que acontecerá com a água.

Tivemos, todavia, um experimento em nossa pesquisa cujos resultados foram diferentes dos encontrados na revisão bibliográfica sobre o trabalho de Piaget. Isso ocorreu na primeira fase da experiência de massa, volume e densidade, onde seccionamos a massinha em duas partes e perguntamos à criança o que aconteceria com o a balança que, até então, estava em equilíbrio. Grande parte delas foi capaz de entender a conservação do peso. Nas experiências de Piaget, as crianças não vêem problema em afirmar a não-conservação da massa e inventar justificativas para tal acontecimento. Elas levam em conta as diferenças de espessura, comprimento e diâmetro e, somente esta relação dominante será retida, sem coordenação com as outras. Diferentemente do fato descrito acima, um percentual considerável das nossas crianças (62%) acertou a conservação da massa. Talvez tenham sido levadas pela intuição, já que tiveram a oportunidade de observar na experiência anterior que a balança continuou em equilíbrio.

Após a análise dos dados da nossa pesquisa, podemos concluir que o nível cognitivo das crianças que participaram da pesquisa é semelhante ao das crianças que participaram dos estudos de Piaget. Uma diferença entre elas é que as nossas eram

somente crianças de 8 anos, já que a nossa proposta era trabalhar com a 2ª série/3 ano o do Ensino Fundamental. Já as crianças de Piaget variavam a idade entre 7 e 9 anos. A diferença entre elas no campo cognitivo está relacionada à não conservação do peso quando seccionava-se o objeto.

As semelhanças entre elas foram muitas. A começar pelo modo de justificar determinadas respostas, por não apresentarem dificuldades em justificar uma pergunta de forma totalmente errada e a surpresa ao perceber determinados resultados. Além disso, elas também não foram capazes de relacionar os experimentos com situações do dia-a-dia e nem de pensar na reversibilidade como forma de se chegar à conclusão de uma experiência.

Analisando os resultados obtidos nas experiências que nós mesmos criamos, percebemos que as crianças entenderam a maior parte das experiências. A única experiência que apresentou dificuldade de compreensão foi a das rampas, porque as crianças ficaram confusas com o referencial utilizado por nós e não conseguiram compreender qual bolinha de gude cairia mais longe.

Podemos dizer que as crianças apresentaram um conhecimento físico acima do esperado por nós, mostrando entender o que eram e como aconteciam os fatos colocados para elas. As crianças de segunda série, em geral, possuem um bom conhecimento de conceitos básicos de Física. Apesar de possuírem conceitos ainda não muito bem definidos em suas mentes, possuem noções que as fazem chegar a conclusões próximas do correto.

Quanto à capacidade de aprendizado de Física por uma criança dessa idade, podemos afirmar que o potencial presente é muito grande. Foi possível notar que, depois das experiências realizadas, as crianças mostravam que tinham entendido as razões do que tinha acontecido. Alem disso, crianças têm muita curiosidade, querem saber o porquê de tudo, o que auxilia muito o processo de aprendizado.

## 7. Considerações Finais

Nesse trabalho foi proposta uma melhor compreensão dos mecanismos cognitivos da criança com relação à Física. Ao término dele, conseguimos atingir a maioria das nossas metas. Baseados na teoria de Jean Piaget e nas respostas dadas pelas crianças para as perguntas propostas, conseguimos identificar as confusões feitas durante o processo de aprendizagem.

No decorrer do projeto, enfrentamos alguns problemas, dos quais merecem destaque:

- - A linguagem de algumas perguntas no questionário não ficou simples o suficiente para crianças de segunda série. Poderíamos ter escrito com uma linguagem mais acessível, o que talvez fizesse o número de acertos ser maior, devido à uma melhor compreensão da pergunta.
- - Em uma pergunta (a experiência sobre energia, 2ª pergunta) o referencial não foi citado, e isso gerou confusão entre as crianças.
- - Fizemos esse trabalho apenas em escolas particulares (devido ao fato de que tínhamos um acesso mais fácil a essas escolas). Se tivéssemos feito este mesmo trabalho em escolas públicas, teríamos uma melhor base de dados para as nossas análises.
- - Um maior número de escolas nos daria valores médios mais precisos.

Para que uma futura pesquisa nesta área possa obter melhores resultados, sugerimos que os seguintes pontos sejam modificados:

- - Fazer a experiência com grupos menores de alunos, visto que é mais fácil controlar uma quantidade menor de crianças e mais fácil também de evitar que perguntas fiquem

em branco ou tenham suas respostas copiadas do colega ao lado. Esses incidentes podem atrapalhar muito os valores obtidos na coleta de dados.

- - Aumentar o número de escolas nas quais são feitas as experiências, pelos motivos já citados anteriormente.
- - Trabalhar com séries mais adiantadas e ver se os problemas encontrados na segunda série já foram resolvidos ou se precisam de mais informações para que sejam totalmente compreendidos. Isto nos daria uma idéia da evolução da criança através do tempo, ou por ter acesso a mais conteúdo escolar, ou por ir buscar respostas e adquirir conhecimento por conta própria.

Gostaríamos de refletir sobre uma possível proposta de ensino de Física para crianças da 2ª série/3 ano do Ensino Fundamental. Primeiramente, percebemos que, o após darmos as ferramentas necessárias para que as crianças pudessem compreender os fenômenos, elas foram capazes de perceber o que haviam errado e de assimilar o que acontecia nas experiências. Certamente se lhes fosse ensinado a observar o que acontece ao redor delas, a relacionar isso com o cotidiano e a retornar à situação inicial para verificar a veracidade de uma resposta, elas entenderiam muito mais facilmente a Física.

Como pudemos observar nas análises das respostas, algumas delas já conseguiam saber o que aconteceria na maioria dos experimentos. Acreditamos que se as crianças aprendessem Física no Ensino Fundamental, poderiam adquirir uma sólida base de conhecimentos fundamentais e chegar ao Ensino Médio melhor preparados para o curso de Física. Assim, a aversão à Física existente em uma grande parte dos adolescentes diminuiria sensivelmente, visto que grande parte deles já possuiria mecanismos mentais para aprendê-la adequadamente.

- O trabalho em sala de aula com as crianças deveria ser baseado na metodologia de Piaget. Acreditamos que a aula deveria ser eminentemente prática, na qual as crianças pudessem ver aquilo que está sendo dito a elas. Isso tornaria a aula muito dinâmica e atrairia a atenção da criança, que ficaria curiosa ao ver os experimentos. Se possível, a aula deveria ocorrer num espaço físico diferente da sala de aula regular, como num laboratório, para estimular as crianças a vivenciarem algo novo e diferente daquilo a que estão acostumadas.
- O trabalho com os conceitos abordados nos experimentos deveria seguir a seguinte abordagem: descrever para a criança a experiência, perguntar à criança o que ela acha que irá acontecer e, posteriormente às respostas, realizar o experimento. Dessa forma, a criança teria a oportunidade de refletir sobre o que ela respondeu e os eventuais erros cometidos.

Seria válido, ainda, o uso dos métodos de reversibilidade (voltar à posição inicial, de forma a mostrar as possíveis alterações) e de equilibração (expor para a criança a experiência, perguntar o que ela acha que irá acontecer, rebater o que foi dito de forma a provocar uma reflexão e, eventualmente, uma mudança da resposta inicial, saindo, assim, da resposta errada para a correta).

## 8. Bibliografia

PIAGET, Jean. A Epistemologia Genética. Petrópolis: Editora Vozes Ltda, 1971.

PIAGET, Jean. O Desenvolvimento das Quantidades Físicas na Criança: Conservação e Atomismo. Rio de Janeiro: Zahar Editores, 1975.