PROMOVENDO NOVAS ALTERNATIVAS PARA O ENSINO DE FÍSICA

## PROMOVENDO NOVAS ALTERNATIVAS PARA O ENSINO DE FÍSICA

Sarah Suely Nascimento Fonseca 1 , Eliana Priscila Cavalcanti de Brito , 2 Renata Oliveira Domingues 3 , Roberto Eli Bezerra da Silva , Alexandro Cardoso 4 Tenório 5

1 Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE /Departamento de Física, sarahsuelyfonseca@yahoo.com.br

2 Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE /Departamento de Física,

nana\_cila@yahoo.com.br

3 Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE /Departamento de Física, renata\_oliveirad@hotmail.com

4 Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE /Departamento de Física,

everdies@gmail.com

5 act72@yahoo.com

Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE /Departamento de Educação,

## Resumo

Este é um projeto desenvolvido por alunos do curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) que fazem parte do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência, PIBID, que tem como objetivos interar os alunos das séries do Ensino Médio em atividades sócio-educativas visando seu desenvolvimento intelecto-social e interesse pela ciência, além de oferecer, ao aluno licenciando, uma oportunidade de ter contato com a realidade da escola pública. O Projeto está sendo implantado na Escola Estadual Lions de Parnamirim, localizada no bairro de Dois Irmãos, em Recife-PE, por alunos da UFRPE sob a supervisão de um professor da escola e um coordenador da universidade e abrange alunos do Ensino Médio nos turnos da manhã e tarde. O objetivo inicial é, em médio prazo, montar um laboratório de Ciências utilizando sucatas e matérias descartáveis, já que a escola não dispõe de um laboratório para que sejam realizadas as atividades práticas com os alunos. Os experimentos são montados na própria escola onde os alunos participam realizando os experimentos, questionando e analisando os princípios físicos ligados a eles. Além de aulas de reforço, utilização de métodos computacionais para ensino de Física, preparação de 'alunos monitores' e a participação no projeto intitulado 'Verde Novo' com uma proposta de trabalho interdisciplinar, o projeto tem como estratégia envolver os bolsistas do PIBID de todas as áreas (Física, Química, Biologia, Matemática, Computação e Ciências Agrícolas) com o objetivo de conscientizar os alunos sobre a reciclagem do lixo dentro da âmbito escolar e comunidades, buscando um melhor aproveitamento do espaço físico da escola, valorizando o meio ambiente e discutindo as questões relativas ao aquecimento global (como causas, conseqüências e possíveis estratégias locais para minimizar o problema), de modo a promover qualidade de vida entre todos os atores da escola.

Palavras-chave : Ensino de Física, PIBID, Laboratório.

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## Introdução

No Ensino Médio das escolas públicas, as disciplinas relacionadas às ciências exatas e da natureza, são vistas pelos alunos de maneira desestimulante e não atraente, esta visão vai aos poucos afastando os alunos e propagando o desgosto pela física, matéria esta, que é tida como algo difícil, cansativa e até mesmo como inacessível. É sabido também que um ensino exclusivamente pautado por aulas tradicionais acaba por promover desinteresse, principalmente quando estamos lidando com as ciências naturais, que estudam os fenômenos naturais, e exigem para o seu aprendizado uma atitude mais ativa e investigativa por parte dos alunos. Logo, foi necessária a introdução de metodologias de ensino mais atuais que permitissem uma maior participação dos alunos, com vistas aumentar o índice de aprendizado e o interesse, sempre tendo a realidade da escola e dos estudantes, como ponto de partida.

Com isso, ao longo do período de atuação, nos envolvemos em várias atividades do PIBID, querendo atingir o potencial de associar o conhecimento científico ao prazer da descoberta, pois partimos do pressuposto de que a ciência é um processo de criação. Ao mesmo tempo, esse procedimento enfrenta o desafio de realizar experimentos em um ambiente escolar, que não possui um laboratório tradicional de ciências, o que muitas vezes dificulta a realização dos experimentos propostos nos livros didáticos dedicados ao ensino de ciências.

## Materiais e Métodos

Nesse sentido, elegemos a utilização de materiais simples que encontramos no dia-a-dia, em casa, ou sucata (muitas vezes vistos como lixo) para a realização de experimentos em física que pudessem ser acessíveis aos alunos. Neste caso, durante o período do projeto, várias práticas experimentais foram realizadas pelo grupo de alunos da licenciatura em física do PIBID-UFRPE. Dentre elas, a 'lata mágica', 'o submarino', 'o elevador hidráulico', 'associação de espelhos planos', 'céu azul', 'a lata que sobe a rampa', 'o skate', 'pulmão', 'balão que não estoura', 'pisando em ovos', 'entortando linhas paralelas', 'balão cheio de boca aberta', 'telefone sem fio', 'bússola d' água', 'mangueiras de luz', 'mangueira que canta', 'desviando filetes d'água', 'guindastes elétricos', 'o canhão' e o 'rádio mudo' foram de excelente aceitação por parte do alunado, dos professores e da escola, carente de um laboratório de física. Os experimentos foram montados na própria escola pelos alunos e bolsistas do PIBID de Física, questionando e analisando logo em seguida, os princípios físicos ligados a eles e apresentados durante as aulas com a participação do docente responsável pela disciplina de física na escola, experimentos estes que estão relacionados aos assuntos visto em sala pelo professor de Física da escola.

Foram ministradas as aulas de reforço com intuito de facilitar o entendimento dos assuntos abordados em sala. Estas foram apresentadas pelos licenciandos de Física na Escola Lions de Parnamirim. Em sala de aula com o professor presente, alguns alunos eram mais tímidos em participar dos experimentos, outros entendiam

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a teoria, mas tinham dificuldades na matemática. Nos encontros, que ocorreram em aulas vagas e de contraturno, foram reforçadas com exercícios feitos pelo professor em sala e pedidos pelo mesmo que constam no livro didático dos discentes, além de estudos para realização de provas (aulas de revisão). Foram ressaltados sempre os experimentos e explicados com base no assunto atual do livro didático (assunto que estava sendo visto pelo docente).

As aulas de revisão para as prova foram trabalhandas sempre em parceria com o professor da disciplina de Física, são realizadas alguns dias antes das provas marcadas, aulas de exercícios e revisão para a prova. A intervenção é feita em parte da aula do professor (de forma combinada com o docente), na hora do intervalo e aulas vagas. Os alunos tiram dúvidas de questões feitas em sala e dos conceitos físicos. Percebe-se nesses tipos de aulas que os alunos sentem-se mais à vontade para formular perguntas relacionadas ao assunto, uma maior concentração e aprendizagem. Logo, com a continuação destas, as notas melhoraram significativamente nas turmas de Ensino Médio da Escola Lions de Parnamirim. Mesmo quando a escola não tem aula, como exemplo, assembléia de professores e conselho de classe foram marcadas essas aulas e muitos alunos compareceram.

Houve uma participação no projeto interdisciplinar da escola Lions de Parnamirim, 'Verde Novo', onde foram vistos conceitos que envolvem a problemática sobre aquecimento global na escola e no mundo, experimento sobre luminosidade e ajuda na produção de maquetes baseadas na planta da escola em que os alunos têm a noção do espaço físico escolar e idéias de como aproveitá-lo melhor, foram as contribuições do PIBID de Física nesse projeto que está em andamento. Vídeos informativos foi uma das estratégias usadas na apresentação do projeto para os alunos do Ensino Médio (1º, 2° e 3º ano) sobre meio ambiente, reciclagem do lixo, conscientização e cidadania envolvendo todo esse assunto, trabalhando conceitos físicos envolvendo temperatura e calor, os alunos foram sensibilizados a conservar o espaço físico da escola, se conscientizarem sobre redução e reciclagem do lixo, receberam informações sobre o desperdício de água nos bebedouros e banheiros da escola e formas para evitar isso, e receberam incentivo à prática de pesquisa na área de física sobre medição de temperatura e as consequências do aquecimento global na escola, assim como medidas para minimização dessa problemática.

Foi implantado um sistema de formação de alunos-monitores na escola pública estadual Lions de Parnamirim. Este programa vem sendo aplicado e coordenado por bolsistas do curso de Licenciatura em Física do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência (PIBID) da UFRPE e o professor da disciplina de Física da escola. Foram escolhidos quatro alunos de cada turma do ensino médio que possuem bom rendimento escolar nesta disciplina para participarem das atividades de monitoria, os quais recebem orientação e preparação que ajudam a solucionar as dúvidas dos demais alunos da sala. As atividades de monitoria ocorrem no intervalo ou durante uma 'aula vaga' e consistem em reforço dos assuntos trabalhados pelo professor da turma. A preparação consiste em reunir os monitores e trabalhar com eles diretamente conceitos de física e as atividades sugeridas pelo professor da disciplina, em sala com os demais alunos. Esta é uma prática didática de cooperação que garante a socialização de saberes entre os alunos O aluno da escola, ao assumir a monitoria na sua turma, envolve-se com os . conteúdos abordados e obtém informações sobre as dificuldades de alguns colegas para auxiliar o professor no atendimento dos alunos que demonstram dificuldades de

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aprendizagem durante as aulas.

Também, as linguagens de programação computacionais têm importante papel para o ensino de física, pois muitos fenômenos físicos de difícil implementação experimental são facilmente simulados através de ferramentas computacionais. Este trabalho apresenta resultados conjuntos sobre a simulação e a realização experimental do movimento de um canhão. Foram utilizados materiais simples e de fácil acesso para a montagem de um experimento que pudesse ser acessível aos alunos; e como recurso virtual foi utilizado o software Python 2.6 no desenvolvimento do programa para a simulação dos movimentos que ocorrem no lançamento de projéteis. A simulação apresentada foi feita pelos próprios licenciandos de Física do PIBID. No experimento realizado uma liga de borracha é colocada sobre uma base de madeira para impulsionar um pequeno projétil. Depois de armado o sistema, inicialmente em repouso e com momento linear inicialmente nulo, dispara-se o projétil. Observa-se que enquanto o projétil é lançado num sentido, o restante do sistema recua no sentido contrário. Nesse contexto pode ser abordado o princípio da conservação do momento linear, conteúdo trabalhado na disciplina de física da escola.

## Objetivo

O objetivo inicial desse projeto é, em médio prazo, montar um laboratório de Ciências utilizando sucatas e matérias descartáveis, já que a escola não dispõe de um laboratório para que sejam realizadas as atividades práticas com os alunos. A partir daí vem à formalização da teoria. Além disso, transformar a sala de aula em laboratório virtual também, onde experimentos virtuais utilizando a linguagem python e vpython abordando princípios físicos fundamentais envolvidos também no experimento analógico foi uma abordagem importante, pois existem experimentos de difícil acesso, ou seja, que não podem ser feitos na escola ou de alto custo.

Com novas formas de aulas não-tradicionais objetivamos um ensino de Física na escola muito mais interessante, despertando interesse e entusiasmo nos discentes e visando obter excelentes resultados como a melhoria do rendimento na disciplina de Física. Obtendo uma maior participação em sala, diminuir a evasão escolar e estimular os alunos a gostarem de física.

## Resultados e Discussão

Durante a atuação do PIBID-UFRPE de Física em 2009 na Escola Lions de Parnamirim, as aulas tornaram-se mais atrativas e interessantes com utilização na elaboração de experimentos. Após cada atividade experimental, percebemos o crescente envolvimento com as atividades experimentais e a melhoria da compreensão do fenômeno por parte do alunado. Por exemplo, 78% dos alunos do 1º ano 'A' se envolveram com o experimento Elevador Hidráulico e consideram o assunto abordado importante. Para 95% dos alunos do 2º ano 'A', que se envolveram com o experimento Figura de Lissajous, passaram a entender melhor o

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assunto 'ondas'. Surpreende essa forte participação, pois o tema 'onda' surgiu da necessidade dos alunos, que demonstraram em um momento de diagnóstico inicial que tinham dificuldades e interesse nessa temática.

Em relação ao aumento do desempenho dos alunos na escola, comparando com resultados anteriores onde mais da metade da turma não conseguiam atingir a média, e logo depois da atuação dessas novas metodologias de aulas-não tradicionais, podemos observar, por exemplo, no 1° A, que fizeram a prova de física no dia 13/04/10 a maioria dos discentes tiveram notas acima da média, ou seja, mais da metade da turma tiveram nota acima de sete que é a média estipulada para as escolas estaduais em Pernambuco.

Após o projeto interdisciplinar 'Verde Novo', algumas melhorias na escola podem ser percebidas como a redução do desperdício de água e do lixo e a preocupação com o meio ambiente.

Quanto aos alunos-monitores, foi percebido resultados no âmbito do ensinoaprendizagem, notas, rendimento e participação em sala pelos próprios monitores e os demais alunos da escola. Observamos também o interesse pela licenciatura dentre os alunos. Logo, através do presente projeto, percebe-se a motivação dos monitores e cada vez mais participação dos demais alunos da turma. Com os excelentes resultados obtidos em termos de notas e aprendizagem o alunado passou a dar mais importância a esse projeto e o aluno monitor sente-se capaz de resolver diversos desafios que surgem na tarefa docente. É percebido com a experiência de monitoria que o monitor torna-se um canal de comunicação entre o professor e a sua turma.

Durante a realização da experimentação e da simulação computacional os alunos interagiram muito mais com a aula, demonstrando grande atenção e entendimento quanto ao assunto abordado. Este trabalho discute a utilização da ferramenta computacional Python para facilitar o entendimento do fenômeno de lançamento de projéteis, através da realização experimental do fenômeno real e do experimento virtual, facilitando a aprendizagem dos conceitos físicos envolvidos.

A seguir, os dados baseados nos resultados obtidos de alguns experimentos apresentados:

Referente ao experimento do Elevador Hidráulico, é mostrado abaixo em dados quantitativos a importância desta atividade experimental relacionado ao assunto 'Princípio de Pascal' que o professor estava abordando em sala através do livro didático depois de analisado os relatórios dos alunos:

## Referente ao ano de 2009

Total de alunos do 1º A: 45

Total de alunos que fizeram o relatório e acharam o assunto importante:35-78%

Total de alunos que não fizeram o relatório: 10 - 22%

Em relação ao experimento da Lata Mágica foi feita uma análise parecida com o experimento anterior onde os dados constam abaixo:

Total de alunos do 1º A: 45

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Total de alunos que fizeram o relatório e acharam o assunto importante: 40 -89%

Total de alunos que não fizeram o relatório: 5 -11%

Referente ao experimento Associação de espelhos planos feito com alunos do 2° A, obtemos os seguintes resultados descritos abaixo em relação ao número de alunos que participaram do experimento, aumentaram seu rendimento na escola e fizeram o relatório:

Total de alunos do 2º A: 38

Total de alunos que fizeram o relatório, acharam o assunto importante participando do experimento e aumentaram seu rendimento na escola: 30 - 79%

Total de alunos que não fizeram o relatório: 8 - 21 %

Os resultados que seguem mostram em dados quantitativos o número de alunos que fizeram provas de recuperação na escola no final do ano de 2009 e foram aprovados:

Alunos do 1º ano A:

Total de alunos do 1º A: 45

Total de alunos que passaram por média: 38 - 85%

Desistência: 1 - 2%

Total de alunos que fizeram prova de recuperação e foram aprovados: 6 - 13%

Alunos do 2º ano A:

Total de alunos do 1º A: 38

Total de alunos que passaram por média: 36 - 95%

Total de alunos que fizeram prova de recuperação e foram aprovados: 2 - 5%

## Referente ao ano de 2010

Dados dos resultados obtidos na prova de Física:

Total de alunos do 1º A: 31

Total de alunos com nota acima da média: 25 - 81%

Total de alunos com nota abaixo da média: 5 - 16%

Total de alunos que não fizeram a prova: 1 - 3%

## Conclusão

Em resumo, houve de fato a inserção de aulas não-tradicionais, e um aumento do interesse do alunado com a disciplina Física. Durante nossa atuação percebemos as atitudes investigativas dos alunos, que de início contagiava parte da sala, enquanto hoje observamos quase toda a turma demonstrando empenho.

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Assim, conseguimos alterar de forma positiva a realidade dos alunos dessa escola pública, mas ainda não é o suficiente, pois este modo de ensino deve ser adotado pelos próprios professores da escola. Sendo assim, é importante que as metodologias descritas ao longo deste artigo sejam disseminadas entre os professores em formação, haja vista que é uma das únicas formas de atingir as atuais necessidades do ensino das ciências.

## Referências

[1].BONJORNO, J. R., RAMOS, C. M. Temas de Física VOL. 10. Rio de Janeiro, 1997: Editora FTD.

[2].BORGES, Luiz E., Python para desenvolvedores 2ª Edição, PDF, site oficial: http://ark4n.wordpress.com/python/.

- [3]. Caderno Catarinense de Ensino de Física , v. 10, n. 2, p.108-117, 1993.
- [4].CHALMERS, A. F. O que é a ciência afinal? São Paulo: Brasiliense, 1993.
- [5].GARRET, R. M. Problem solving in science education. Studies in Science Education, v.13, p.70-95, 1988.
- [6].MOREIRA, M. A.; OSTERMANN, F. Sobre o ensino do método científico .

[7].NUSSENZVEIG, Moyses H., Curso de Física Básica Vol.1. 4ª Edição: Editora Edgard Blücher 2002.

- [8].VALARES, E. C. Física mais que divertida Inventos eletrizantes baseados em materiais reciclados e de baixo custo. Minas Gerias: Editora UFMG.

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