ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NA FORMAÇÃO DE LICENCIANDOS EM FÍSICA PELO PIBID/UFRJ

## ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NA FORMAÇÃO DE LICENCIANDOS EM FÍSICA PELO PIBID/UFRJ

## Almir Guedes dos Santos 1 , João José Fernandes de Sousa , Deise Miranda 2 Vianna , Ligia de Farias Moreira 3 4

1 IFRJ/campus Nilópolis, SEEDUC-RJ/CE Mal João Baptista de Mattos, UFRJ/Instituto de Física, almirgds\_if@yahoo.com.br

2 UFRJ/Instituto de Física, jjose@if.ufrj.br

3 UFRJ/Instituto de Física, deisemv@if.ufrj.br

4 UFRJ/Instituto de Física, ligia@if.ufrj.br

## Resumo

O subprojeto Física do PIBID/UFRJ apresenta aspectos gerais que norteiam sua execução em três escolas públicas estaduais (SEEDUC-RJ). Em todas elas, a dinâmica de atuação da equipe e a concepção e aplicação das diversas abordagens e metodologias de ensino convergem para a sala de aula, no horário regular e atendendo ao cronograma oficial. Como exemplo, sua atuação no Colégio Estadual Marechal João Baptista de Mattos consiste em: elaborar e aplicar atividades didáticas envolvendo experimentos demonstrativos e em grupo (tradicionais e com caráter construtivista), textos de história da Física, vídeos didáticos, visitações a espaços de educação não formal, dentre outras. Tais atividades sempre se integram à grade curricular vigente na rede pública estadual do Rio de Janeiro. Para reiterar a relevância da dinâmica de atuação do subprojeto Física e compartilharmos com grupos de outras instituições iniciativas que ocorrem no referido colégio, apresentamos atividades experimentais que realizamos, relacionando-as com suas contribuições para a formação dos licenciandos em Física da UFRJ. Para tal, apresentamos aspectos apontados pelos licenciandos em relatos sobre as atividades experimentais aplicadas e em resposta a uma questão levantando suas percepções das contribuições destas para sua formação. O referencial para a identificação desses aspectos foram os objetivos almejados pelo subprojeto da Física, os quais, por sua vez, que estão consonância com os pretendidos pelo PIBID no âmbito CAPES.

Palavras-chave : Ensino de Física, atividades experimentais, formação de professores, PIBID.

## Introdução

O PIBID é um programa da CAPES que pretende fomentar a melhoria da formação inicial de professores mediante sua inserção na escola, com a supervisão de um professor atuante na rede pública estadual de ensino e a orientação de um professor de uma universidade ou instituto federal (BRASIL, 2011). Considerandose que a iniciação à carreira científica pelo PIBIC ocorre num laboratório de pesquisa científica, é evidente que a iniciação à docência precisa ocorrer no principal laboratório de um professor: a sala de aula.

A relevância da formação dos licenciandos na realidade da sala de aula e no seu horário regular, ao invés de oficinas no contra turno, é defendida em diversos trabalhos (SOUSA et al., 2011; VIANNA, 2010; LONGUINI e NARDI, 2004; e

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JORDÃO, 2008), na LDB (BRASIL, 1996), nas Diretrizes Curriculares Nacionais para a Formação de Professores da Educação Básica (BRASIL, 2002), PCN+ (BRASIL, 2002), sendo utilizada pelo grupo do subprojeto Física do PIBID/UFRJ.

Os licenciandos acompanham e colaboram com o supervisor na aplicação de atividades didáticas na escola nos horários regulares, as quais, por sua vez, respeitam e se integram à grade curricular da rede estadual de ensino do Rio de Janeiro (SEEDUC, 2010) utilizada pelo docente.

A equipe atuante no Colégio Estadual Marechal João Baptista de Mattos elabora e aplica atividades de ensino envolvendo experimentos demonstrativos e em grupo (tradicionais e com caráter construtivista), textos de história da Física, vídeos didáticos e visitações a espaços de educação não formal, além de participar de conselhos de classe, da aplicação de provas bimestrais, do auxílio em dúvidas teóricas e resolução de exercícios. Ademais, são realizadas iniciativas sem a presença dos alunos do ensino médio, mas igualmente importantes para a formação inicial dos licenciandos, a saber: visitações prévias a espaços de educação não formal; organização de laboratório escolar de Física; e participação em encontros de ensino de Física e em minicursos destinados a professores.

Embora tenhamos aspectos gerais que norteiam a atuação do PIBID nas escolas envolvidas com o subprojeto Física e fatores educacionais em comum, conforme destacam SOUSA et al. (2011), encontramos em cada escola peculiaridades na dinâmica de atuação da equipe e na concepção e aplicação das diversas abordagens e metodologias de ensino, tendo em vista que suas equipes atuantes (o orientador, o supervisor e os monitores) são diferentes.

- O presente trabalho enfoca uma abordagem didática bastante requisitada nas escolas do nosso subprojeto: o ensino experimental. Nesse contexto, Sousa et al. (ibid, p.3) destacam que 'a necessidade mais premente, por solicitação dos professores do ensino médio é a colaboração para desenvolver um ensino experimental, que continua sendo a componente mais fraca do ensino de física na escola' . Como essa situação pode estar se repetindo com grupos de Física de outras instituições de ensino envolvidas com o PIBID, apresentamos neste trabalho iniciativas relativas ao ensino experimental aplicadas no Colégio Estadual Marechal João Baptista de Mattos e fatores que justificam sua relevância para a formação inicial dos licenciandos. Para tal, são apresentados e correlacionados elementos dos relatos dos envolvidos monitores licenciandos com os objetivos almejados pelo subprojeto da Física, os quais, por sua vez, que estão consonância com os pretendidos pelo PIBID no âmbito CAPES.

## Subprojeto do PIBID/UFRJ da Física: caracterização e dinâmica

- O modelo de formação inicial de professores que caracteriza nosso subprojeto envolve um híbrido dos modelos de racionalidade prática com os modelos críticos de formação docente. Prático porque nossa atuação ocorre na realidade da sala de aula, considerada como espaço relevante na formação de professores e licenciandos, de modo que permite aos monitores, supervisores e orientadores pensarem, refletirem criticamente e compreenderem diversos aspectos sobre as atividades didáticas e suas respectivas estratégias de ensino, após sua aplicação na escola. Monitores e supervisor dispõem ainda da

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oportunidade de adentrarem neste processo durante a realização das atividades, para as quais os monitores precisam elaborar (no mesmo dia e na escola) relatos sobre os aspectos positivos e negativos, além de sugestões para sua melhoria. O modelo crítico está relacionado às discussões de caráter social, cultural, político e econômico que ocorrem entre supervisor e monitores acerca da atuação do professor na escola e frente à sociedade, pela qual (na figura dos alunos) pretendemos realizar uma transformação social.

Segundo Abib (2010, p.230-231), os modelos práticos permitem 'múltiplos movimentos de investigações sobre a própria prática, gerados por questões e problemas enraizados na prática cotidiana e no contexto escolar [...]' . Quanto aos modelos críticos, Abib (ibid, p.231) aponta que 'os problemas dos professores, que vão articular os conhecimentos pessoais e acadêmicos e as ações docentes, estão enraizados nas preocupações dos profe ssores em suas buscas por contribuir socialmente por meio do trabalho docente'.

No tocante a sua dinâmica de funcionamento, nosso subprojeto ocorre mediante reuniões na escola e na universidade entre os bolsistas participantes. Reuniões semanais na universidade (orientador e monitores) e na escola em contra turno (supervisor e monitores) são realizadas para conceber, discutir e elaborar atividades e materiais didáticos referentes a diversas abordagens e metodologias de ensino, conforme destacam Sousa et al. (2011).

Com igual propósito, acontecem reuniões entre orientador, supervisor e monitores de cada escola (os quais também se comunicam por e-mail e telefone), e mensalmente os participantes de todas as escolas se encontram na universidade para apresentarem e trocarem experiências educacionais bem-sucedidas que têm ocorrido em suas escolas. Tais reuniões gerais na universidade também são utilizadas para definições dos próximos passos do grupo, tais como elaboração de trabalhos, participação em encontros e compras comuns de materiais didáticos com recursos do PIBID/UFRJ, além de conversas acerca de problemas envolvendo o andamento das atividades do PIBID na escola e na universidade.

No âmbito do Colégio Estadual Marechal João Baptista de Mattos, esse processo de inicia com envio de e-mail pelo professor supervisor da escola com proposta de distribuição de tarefas para os licenciandos, contendo como informações: 1) assuntos da grade curricular (SEEDUC, 2010) previstos para o bimestre; 2) abordagens e metodologias de ensino referentes aos assuntos; 3) licenciando monitor responsável (principal) pela sua elaboração; 4) tempo previsto para aplicação da atividade; e 5) prazo para conclusão da elaboração da atividade. Salientamos que o professor orientador, evidentemente, analisa e faz suas considerações sobre a adequação educacional e viabilidade logística da elaboração da atividade de ensino com o enfoque e nas condições propostas pelo supervisor.

## Atividades experimentais: apresentação

A equipe atuante no referido colégio trabalha com turmas do 2º e 3º ano do Ensino Médio (com três turmas em cada ano), de modo que neste ano (2012) já foram realizadas atividades experimentais de cinemática e dinâmica (2º ano) e de eletrostática e eletrodinâmica (3º ano). Como as turmas possuem em média 34

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alunos presentes, nossa atuação envolve ao todo aproximadamente 204 estudantes e ocorre às segundas e sextas-feiras pela manhã (na sala de aula da escola), sendo que em ambos os dias temos turma de 2º e 3º ano.

Nos referidos dias, também ocorrem semanalmente reuniões à tarde (no contraturno), com durações aproximadas de 2,5 horas, ao passo que de manhã o período de tempo na sala de aula é de 5,5 horas, totalizando 8 horas semanais de permanência na escola. Os monitores contam ainda com 2 horas para a reunião semanal na universidade e 2 horas para atividades de casa (estudo de textos e livros, pesquisas na internet e elaboração de materiais didáticos).

Quanto às atividades experimentais aplicadas às turmas do 2º ano, a primeira serviu para os alunos, com auxílio do supervisor e dos monitores, estudarem e compreenderem, após as aulas teóricas expositivas sobre os assuntos, alguns conceitos básicos de cinemática (posição, distância percorrida, instante de tempo, intervalo de tempo e velocidade média) e movimento retilíneo uniforme, além de poderem utilizar instrumento de medição (cronômetro) e serem iniciados no trabalho colaborativo de laboratórios experimentais de ensino. Este experimento foi realizado em grupos de 5 alunos (em média), teve caráter tradicional e enfoques quantitativo e qualitativo (simultaneamente) e ocorreu em um dia de aula, ou seja, 2 tempos de aula (equivale à 1h40min na rede estadual). A Foto 1 ilustra o uso do cronômetro para levantar o intervalo de tempo entre marcações da gota que desce a haste e a Foto 2 apresenta dois monitores auxiliando os alunos na realização da referida atividade no laboratório de Física da escola.

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Foto 1: Medição do intervalo de tempo entre marcações

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Foto 2: Monitor (à esquerda) colocando gota no experimento de cinemática.

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A segunda atividade experimental destinada ao 2º ano envolveu um conjunto de seis experimentos de introdução à dinâmica, abordando: 1) medição com régua, balança (analógica e digital) e dinamômetro; 2) forças elétrica e magnética (forças de contato e de ação à distância); 3) força peso; 4) força normal; 5) força de atrito; e 6) força elástica. Os alunos puderam, então, construir noções sobre fenômenos e conceitos e se apropriarem de termos e linguagem, de modo que as aulas teóricas expositivas subsequentes puderam contar com alunos mais interessados e preparados para pensar e discutir os assuntos pertinentes.

As Fotos 3 e 4 representam aparatos experimentais utilizados nos experimentos de força de contato e de ação à distancia e de força de atrito, respectivamente, e a Foto 5 ilustra monitor dando suporte aos alunos quanto ao uso do dinamômetro. Esse conjunto de experimentos, que teve caráter inovador (por ter sido aplicado antes das aulas expositivas) e enfoque quantitativo e qualitativo, foi realizado em 3 dias de aula, incluindo as orientações gerais e iniciais e a aplicação dos questionários de pré-teste e pós-teste.

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Foto 3: Verificação da

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Foto 4: Medições de Foto 5: Monitor auxiliando repulsão magnética. força de atrito. no uso do dinamômetro.

No tocante às atividades experimentais aplicadas no 3º ano, a primeira envolveu dois experimentos de eletrostática: 1) eletroscópio pendular (ver Foto 6); e 2) condutores e isolantes (ver Foto 7). No experimento 1 foram abordados eletroscópio, atração e repulsão elétrica (força elétrica) e série triboelétrica, ao passo que o experimento 2 envolveu materiais condutores e isolantes elétricos. Tais experimentos tiveram caráter construtivista e enfoque qualitativo e ocorreram em um dia de aula, após as aulas teóricas expositivas.

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Foto 6: Verificação da Foto 7: Monitor auxiliando no atração elétrica. experimento de condução elétrica.

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A segunda atividade experimental do 3º ano consistiu de um conjunto de três experimentos de introdução à eletrodinâmica: 1) realização de medidas elétricas (corrente, resistência e voltagem); 2) associação de resistências (em série e em paralelo: montagem experimental, diferenças e representação); e 3) efeito Joule (fenômeno e aplicações no cotidiano). Estes experimentos foram realizados em três dias de aula (incluindo a aplicação dos seus pré-teste e pós-teste), aplicados antes das aulas teóricas expositivas e tiveram caráter tradicional e construtivista e enfoque quantitativo e qualitativo.

As Fotos 8 e 9 ilustram alunos do ensino médio realizando com o multímetro medidas de grandezas elétricas e observando o fenômeno do efeito Joule, respectivamente, ao passo que a Foto 10 representa um dos monitores esclarecendo dúvidas sobre algum dos experimentos no laboratório de Física da escola.

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Foto 8: Realização de Foto 9: Observação do Foto 10: Monitor auxiliando medidas com multímetro. efeito Joule. no uso do multímetro.

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## Formação dos licenciandos: relatos e discussões

Após a aplicação das atividades experimentais acima, na escola, os monitores fizeram relatos sobre seus aspectos positivos para sua futura profissão, os quais serão utilizados neste trabalho para identificar elementos que indiquem a relevância da participação dos monitores com o supervisor para sua formação inicial no âmbito do PIBID/UFRJ. Nas considerações a seguir, envolvendo os relatos dos monitores acerca dos experimentos, serão destacadas apenas informações compartilhadas por pelo menos dois monitores que vivenciaram a atividade e fizeram os relatos.

No tocante ao 1º experimento do 2º ano (cinemática), foram apresentadas dificuldades dos alunos na construção de gráficos, utilização de cronômetro e obtenção da velocidade média, ao passo no 1º do 3º ano (eletrostática), os monitores destacaram a compreensão e a curiosidade dos alunos frente ao experimento sobre condutores e isolantes elétricos. Inclusive, um dos monitores destaca sobre o último experimento que 'foi uma atividade bastante construtiva e divertida, pois foi notável que todos os componentes dos grupos estavam contribuindo na elaboração das respostas e tirando dúvidas' , e outro monitor aponta que o experimento 'foi criativo e recebido muito bem pelos alunos [...], alguns chegaram a testar combinações entre os materiais' . Destacamos que os monitores começaram a realizar seus relatos a partir destes experimentos e parte deles se preocupou mais com aspectos relativos ao material didático em si, deixando em segundo plano aspectos relativos ao ensino-aprendizagem dos alunos.

Para o 2º conjunto de experimentos do 2º ano (introdução à dinâmica), identificamos que os relatos dos monitores focaram (novamente) quase exclusivamente problemas relativos à compreensão do material didático pelos alunos, deixando de lado o ensino-aprendizagem dos alunos do ensino médio. Quanto ao 2º conjunto de experimentos do 3º ano (introdução à eletrodinâmica), foi destacado o interesse e envolvimento dos alunos com tais experimentos, pois conforme aponta um dos monitores, 'em geral os experimentos deixaram os alunos bastante estimulados, percebi que alguns despertaram algum interesse pela física, outros tiveram iniciativas para realizar os procedimentos experimentais [...]' , porém, continuaram incorrendo no mesmo problema que acabamos de apontar para o 2º ano: foco excessivo nos materiais didáticos. Este problema foi provavelmente decorrente do fato de que os monitores não elaboraram seus relatos no mesmo dia da aplicação das atividades na escola, deixando para fazê-lo bem depois.

A partir destes relatos, percebemos, por um lado, que os monitores manifestam a importância do interesse e envolvimento dos alunos como aspectos positivos na aplicação de uma atividade didática, por outro, possuem consciência das limitações dos materiais de ensino, antes de sua aplicação na escola.

Ademais, os outros elementos considerados são as respostas fornecidas pelos monitores à pergunta: Como sua participação com o professor na aplicação das atividades experimentais na escola contribui para sua formação inicial?. Os monitores destacam nas suas respostas diversos aspectos que indicam a relevância da participação deles nas atividades experimentais com o professor na escola, os quais serão listados abaixo:

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- - Possibilita-me presenciar o comportamento dos alunos, estes ao entrarem no laboratório, normalmente, ficam inicialmente inquietos e em seguida compenetrados nas atividades.
- - Os alunos fazem muitas perguntas sobre o vocabulário, do assunto em questão, e isso me estimula a pesquisar, a refletir e a melhorar minha forma de explica-los.
- - Sinto-me mais seguro para desenvolver atividades experimentais futuras, pois estou ciente de sua importância na aprendizagem dos alunos.
- -Estive presente com estes não só no desenvolvimento das atividades experimentais, mas também em sala de aula, isso me ajudou a perceber que alguns alunos, que eram aparentemente desinteressados durante as aulas 'tradicionais', se mostraram bastante empenhados nas atividades experimentais.
- - Creio que atividades experimentais colaborem para maior organização, gestão, e elaboração para projetos futuros na minha área, como professor.
- - Nós já estaremos acostumados ao processo, de forma a reconhecer erros comuns aplicados por iniciantes, e saber escolher o melhor procedimento experimental para compreensão dos alunos, tanto quanto à experiência em si.
- - Aprender a lidar com as dificuldades impostas pela aula experimental e obter mais agilidade para corrigir quaisquer erros que venham a aparecer durante o processo experimental.

Com os relatos acima, identificamos vários e diversos elementos apresentados pelos monitores sobre a importância das atividades experimentais para sua formação inicial e, consequentemente, futura atuação profissional. Esses elementos envolvem reconhecimento da mudança de postura dos alunos dependendo da abordagem didática adotada, identificação de problemas relativos à aplicação das atividades experimentais, segurança sobre a condução de experimentos e ideias sobre atividades experimentais na sua futura atuação profissional.

## Considerações finais

Conforme defendido em diversos trabalhos de ensino e documentos da legislação educacional brasileira, como LDB, Diretrizes Curriculares Nacionais para a Formação de Professores da Educação Básica e PCN+, é necessário que a formação dos professores ocorra na realidade da sala de aula, de modo que a escola possa ser entendida e considerada como importante espaço para refletir e compreender melhor o processo de ensino-aprendizagem.

A atuação dos monitores do subprojeto Física do PIBID/UFRJ na sala de aula colabora para sua formação inicial, já que seu engajamento (auxílio ao professor e vivência das atividades) na aplicação de atividades experimentais no horário regular lhes permitiu começar a pensarem, reverem e entenderem diversos aspectos relevantes para que uma atividade didática seja bem-sucedida educacionalmente.

## Referências bibliográficas

ABIB, Maria. A pesquisa em ensino de Física e a sala de aula: articulações necessárias na formação de professores. In: GARCIA, Nilson et al. (Org.). A

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pesquisa em ensino de física e a sala de aula: articulações necessárias. São Paulo: Editora da Sociedade Brasileira de Física, 2010, p.227-238.

BRASIL. Lei n 9.394/96, de 20 de dezembro de 1996. Estabelece as Diretrizes e o Bases da Educação Nacional. Diário Oficial [da República Federativa do Brasil] . Brasília, DF, v.134, n.248, 23 dez. 1996. Seção 1, p.27834-27841.

BRASIL. Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio - Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias (PCN+). Secretaria de Educação Básica: Ministério da Educação, 2002. Disponível em: http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf. Acesso em 22 de Abril de 2010.

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2012.

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JORDÃO, Rosana. A pesquisa-ação na formação inicial de professores: elementos para a reflexão. Caxambu: ANPED, 2008. Disponível em: http://www.anped.org.br/reunioes/27/gt08/t0816.pdf. Acesso em: 25 de julho de 2012.

LONGUINI, Marcos e NARDI, Roberto. A prática reflexiva na formação inicial de professores de Física. In: NARDI, Roberto, BASTOS, Fernando e DINIZ, Renato (Org.). Pesquisas em ensino de ciências: contribuições para a formação de professores. 5ª edição, São Paulo: Escrituras Editora, 2004, p.195-211 (Educação para a ciência).

SEEDUC. Proposta Curricular: um Novo Formato - Ciências, Biologia, Física e Química. Secretaria de Estado de Educação: Governo do Rio de Janeiro, fev. / 2010. Disponível em:

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SOUSA, João et al.. O Licenciando em Física e a Escola Básica no Contexto do PIBID/CAPES em Execução na UFRJ. Trabalho apresentado ao XIX S impósio Nacional de Ensino de Física , Manaus - AM, 2011.

VIANNA. Deise. A relação entre a pesquisa, a sala de aula e a formação de professores. In: GARCIA, Nilson et al. (Org.). A pesquisa em ensino de física e a sala de aula: articulações necessárias . São Paulo: Editora da Sociedade Brasileira de Física, 2010, p.85-93.

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