O TRILHO MULTIFUNCIONAL E RELAÇÃO COM MOTIVAÇÃO E ESTRATÉGIA DE ESTUDO EM FÍSICA

## O TRILHO MULTIFUNCIONAL E RELAÇÃO COM MOTIVAÇÃO E ESTRATÉGIA DE ESTUDO EM FÍSICA

Alcides Goya 1 , Vinícius Oguido , Mauro M. Tamura 2 3 e Renan C. Nascimento 4

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UTFPR/Coema, goya@utfpr.edu.br UTFPR/Coeam, vinicius\_oguido@hotmail.com 3 UTFPR/Coeam, mauro\_massa5@hotmail.com 4 UTFPR/Coeam, renan\_karlos@hotmail.com

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## Resumo

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito no grau de motivação e estratégia pessoal de estudo de física dos alunos do primeiro ano do ensino médio em função do uso do trilho multifuncional nas aulas de laboratório. O trilho foi construído com material de baixo custo e com dimensões apropriadas para ser utilizado em sala de aula comum de uma escola da rede pública. Os alunos foram avaliados por meio de questionários em escala Likert na orientação à meta de realização aprender física e estratégia pessoal de estudo de física em dois momentos: antes e depois do uso do trilho. O questionário passou pelo teste KMO (Kaiser-Meyer-Olkin), pelo teste de Bartlett de esfericidade e a aplicação da análise fatorial identificou os dois fatores correspondentes às variáveis estudadas. A evolução do grau de motivação em função da utilização do trilho multifuncional ficou clara nos resultados apresentados pelos alunos em todas as turmas, especialmente naquelas que começaram com baixo grau: houve um aumento no grau de motivação e nenhuma mudança significativa no grau de estratégia de estudo. Esses resultados incentivam a montagem e a utilização dos trilhos em outras escolas públicas.

Palavras-chave: Motivação, estratégia pessoal de estudo, laboratório .

## Introdução

Uma revisão recente da literatura feita sobre os argumentos favoráveis e críticas das atividades experimentais no ensino de ciências (LABURÚ et al., 2011) constatou haver um consenso entre os professores que as atividades práticas constituem a essência da aprendizagem científica, mas há divergências e confluências em relação à inserção destas atividades experimentais (ABRAHAMS, 2009). Admite-se que as atividades experimentais são importantes na formação científica em todos os níveis de ensino (PESSOA et al., 1985; BLOSSER, 1988), na motivação e na integração entre teoria e prática e na aprendizagem de conceitos (LAVONEN et al., 2004, LABURÚ, 2006), mas elas ainda raramente são utilizadas pela maioria dos professores brasileiros no ensino de ciências alegando falta de tempo, de equipamentos e desmotivação para trabalhá-las com seus alunos (GALIAZZI et al., 2001; BORGES, 2002).

Por outro lado, a motivação do aluno no contexto escolar é considerada variável complexa e multifatorial, para cuja compreensão surgiram diversas teorias e abordagens (MURPHY & ALEXANDER, 2000). Segundo PINTRICH (2003), desenvolveram-se cinco famílias básicas de construtos sociocognitivos que se propõe a dar uma resposta sobre o que é que motiva os estudantes na sala de aula: crenças de auto eficácia e de competência; atribuições e crenças de controle; interesse e motivação intrínseca; valorização; e metas diversas, especificamente as

metas sociais e as metas de realização. A orientação à meta de realização aprender denota um tipo específico de motivação na escola, que acentua os processos de aprender como objetivo pessoal do aluno (AMES, 1992; BZUNECK, 2009; GRANT & DWECK, 2003). Um aluno direcionado à meta aprender, valoriza o aprender em si, faz uso de estratégias de aprendizagem (APPLETON et al., 2006). Estratégias de aprendizagem são ações mentais e comportamentos com o objetivo de influenciar o processo de codificação e assim facilitar a aquisição e a recuperação das informações armazenadas na memória de longa duração (BORUCHOVITCH, 1999). Entre as taxonomias de estratégias, a de PINTRICH (1989) consiste no agrupamento em três grandes categorias, que ele denominou de estratégias cognitivas (como a de elaboração e a de organização), metacognitivas (planejamento, monitoramento) e de gerenciamento de recursos, que incluem o tempo e o ambiente estudo. As estratégias de organização referem-se à atividade do aprendiz para identificar as ideias principais do novo conteúdo e estabelecer ligações entre as partes, sendo que a organização dependerá dos conhecimentos prévios que o sujeito possa ativar, uma vez que o conhecimento prévio é o fator que mais influencia na aprendizagem (Ausubel apud MOREIRA & GRECA, 2003). As estratégias metacognitivas são definidas como cognições sobre cognições, o aprendiz ao planejar as atividades reflete sobre a própria aprendizagem estabelecendo metas de estudo e análise das tarefas, monitora checando sua compreensão, definindo a necessidade ou não de uma releitura. Por fim as estratégias de gerenciamento de recursos dizem respeito ao controle do tempo, do apoio externo, do ambiente físico de estudo e até do esforço e persistência (PINTRICH, 1999).

Dada a importância das atividades experimentais para a motivação e aprendizagem e considerando as dificuldades no contexto atual nas escolas públicas, este trabalho relata o uso do trilho multifuncional em três turmas do primeiro ano e faz um estudo quantitativo da motivação à meta de realização aprender física e estratégia pessoal de estudo de física através da aplicação de um questionário.

## Método, Amostra e Procedimentos

O trilho multifuncional é composto de canaleta de plástico, perfil 5,0 cm x 2,0 cm x 210,0 cm, que se encontra facilmente no mercado. A canaleta é composta de dois segmentos: acanalado e liso (fig. 1). Nos dois segmentos foram feitas pequenas incisões a 10 cm de uma das extremidades para se obter facilmente a inclinação necessária para cada experimento. Essa inclinação, por exemplo, é importante para fornecer a velocidade inicial ao experimento de movimento uniforme e também para fornecer a inclinação desejada no lançamento horizontal. Nesse trecho de 10 cm foi colada uma pequena placa de metal (fig.1) para facilitar o nivelamento para o lançamento horizontal. Foram feitas também três marcas distanciadas de 0,50 m (a 0,50 m, a 1,0 m e a 1,5 m da extremidade) para o observador interromper o cronômetro no momento em que a bola atinja essas marcas. Além dos dois segmentos ( liso e acanalado ), a montagem experimental necessita apenas de duas bolas de bilhar, papel carbono, fio de prumo, uma trena e alguns cronômetros, normalmente os próprios celulares dos alunos. As dimensões do trilho são apropriadas tanto para uso em laboratório como em sala de aula comum, pois os experimentos podem ser visualizados por um grupo grande de alunos.

A amostra que compõem o grupo experimental foi constituída por três turmas do primeiro ano do ensino médio de uma escola da rede pública: turma A com 22 alunos, turma B com 25 e turma C com 20 alunos. Um professor administrou as aulas para a turma A e outro para as turmas B e C. O primeiro autor idealizou os trilhos e os outros três montaram e auxiliaram os respectivos professores a utilizarem dois trilhos simultâneos para fazer três experimentos no semestre: movimento uniforme, movimento uniformemente variado e lançamentos de projéteis. Já o grupo de comparação, sem ser rigorosamente um grupo de controle, não passou pelo laboratório com os trilhos e ficou formado por 39 alunos de outras turmas do primeiro ano da mesma escola.

Figura 1: Trilho Multifuncional, liso à esquerda e acanalado à direita.

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Os 67 alunos responderam ao mesmo questionário que era composto de 20 questões apresentadas na escala Likert, 13 questões estavam relacionadas à motivação meta de realização aprender física e sete questões relacionadas à estratégia pessoal de estudo de física. O mesmo foi aplicado em dois momentos distintos: antes dos experimentos e algumas semanas depois dos experimentos. Já o grupo de controle respondeu o questionário apenas no final do semestre. O questionário passou pelo teste KMO (Kaiser-Meyer-Olkin) para verificar a aplicação da análise fatorial com um número maior de pessoas. O resultado expresso neste teste (0,916) demonstrou um excelente grau de ajuste para aplicação da técnica multivariada análise fatorial, sendo ratificada pelo teste de Bartlett de esfericidade ao nível de significância 0,000. Na análise fatorial, ao verificar as cargas fatoriais na extração dos componentes principais, foram eliminadas algumas questões e o questionário original ficou reduzido a 13 questões, tal como é apresentado no apêndice 1. A análise fatorial no questionário reduzido indicou que 45,83% das cargas fatoriais correspondiam a dois fatores. O mesmo número de fatores foi obtido ao se fazer a análise dos autovalores maiores que 1,0. Os fatores extraídos através da rotação Varimax foram submetidos ao teste de confiabilidade alfa de Cronbach gerando os seguintes valores: meta de realização aprender (alfa = 0,85) e estratégia pessoal de estudo (alfa = 0,62). Esses resultados indicam que o construto e as escalas utilizadas apresentam confiabilidade interna para uma pesquisa exploratória.

O primeiro fator, escala de orientação à meta de realização aprender física (MRF) , ficou composto por oito questões (apêndice 1). Cada questão apresenta como resposta cinco itens a serem marcados numa escala tipo Likert de 1 (nada verdadeiro) até 5 (totalmente verdadeiro). O segundo fator, escala de estratégia pessoal de estudo de física (EPE), ficou composto por cinco questões (apêndice 1). Como na escala anterior, as questões apresentam como resposta cinco itens a serem marcados numa escala tipo Likert de 1 (nada verdadeiro) até 5 (totalmente verdadeiro).

## Resultados e Comentários

Os dados analisados pelo teste t são apresentados em tabelas comparativas, entre as medidas tomadas antes e depois da utilização dos trilhos, dos escores médios grupais nas duas variáveis: MRF (orientação à meta de realização aprender física ) e EPE ( estratégia pessoal de estudo de física ). A tabela 1 corresponde às comparações feitas na turma A, a tabela 2 à turma B, e a tabela 3 corresponde às comparações feitas na turma C.

Em todas as tabelas o grau de MRF é menor do que o grau de EPE, inclusive a média de MRF (2,32), calculada entre todas as turmas, está abaixo do ponto médio (3,00) enquanto a média de EPE (3,19) está acima. As tabelas mostram que houve um aumento na motivação MRF em todas as turmas enquanto não se observa a mesma variação na estratégia EPE. A turma A apresentou o grau mais alto de motivação MRF no início e também terminou com o grau mais alto, mas o seu crescimento foi menor (t = -1,60 e p = 0,12). Por outro lado, a turma B apresentou o menor grau no início e, apesar de ter terminado também com o menor grau, foi o que mais cresceu no grau MRF (t = -2,33 e p = 0,02).

Tabela 1: Teste t para turma A entre antes e depois da utilização dos trilhosTabela 2: Teste t para turma B entre antes e depois da utilização dos trilhos

Tabela 3: Teste t para turma C entre antes e depois da utilização dos trilhos

Tabela 4: Anova entre o grupo experimental E (antes e depois do laboratório) e o grupo de comparação D

Para complementar essas análises, formou-se o grupo E (junção das turmas A, B e C) e se comparou com o grupo de controle D através da análise anova. Os resultados são apresentados na tabela 4 para as duas variáveis: MRF (F= 5,54 e p = 0,00) e EPE (F= 2,28 e p = 0,10). A variabilidade entre os grupos é significativamente maior do que dentro dos grupos apenas para a variável MRF. O teste de Tukey especificou que as diferenças na orientação à meta de realização aprender física MRF são significativas apenas na comparação entre o próprio grupo experimental antes e depois (p=0,00), ou seja, não há diferenças estatísticas entre o grupo experimental e o grupo de controle. Essas análises reforçam os resultados anteriores: as atividades experimentais com os trilhos influíram no aumento na motivação MRF e não na estratégia EPE.

## Considerações Finais

Os dados analisados pelo teste t e pelo anova além de mostrar que o grau de meta de realização ficou menor do que o grau de estratégia pessoal em todas as turmas analisadas, mostraram também que a própria variação na motivação é maior do que a variação na estratégia. A evolução do grau de motivação em função da utilização do trilho multifuncional ficou clara nos resultados apresentados pelos alunos em todas as turmas, especialmente naquelas que começaram com baixo grau. Pode-se afirmar que as atividades experimentais realizadas com o uso dos trilhos influenciaram positivamente na motivação dos alunos para a aprendizagem, confirmando quantitativamente a análise qualitativa que os dois professores daquela escola pública tinham feito e comunicado ao primeiro autor. Esse fato incentiva o uso dos trilhos em outras turmas e em outras escolas públicas, pois é sabido que as atividades práticas influenciam positivamente nas motivações dos alunos (LAVONEN et al., 2004; LABURÚ et al., 2011).

Os dados apresentados mostraram que as atividades experimentais com os trilhos não influenciaram na estratégia EPE, apenas na motivação MRF. Esse resultado parece fortalecer o questionário adotado, uma vez que as estratégias de aprendizagem se relacionam com a aquisição e recuperação das informações armazenadas na memória de longa duração (BORUCHOVITCH, 1999) e com categorias complexas (PINTRICH, 1989) que necessitariam de mais tempo para manifestar uma variação significativa.

## Referências

ABRAHAMS, I. Does Practical Work Really Motivate? A study of the affective value of practical work in secondary school science. International Journal of Science Education , v. 31, n. 17, p. 2335-2353, 2009.

AMES, C.. Classrooms: Goals, structures, and student motivation. Journal of Education Psychology, v . 84, p. 261-271, 1992.

APPLETON, J.J.; CHRISTENSON, S.L.; KIM, D. e RESCHLY, A. L.. Measuring cognitive and psychological engagement: Validation of the Student Engagement Instrument. Journal of School Psychology, 44, p. 427-445, 2006.

BLOSSER, P.E. . Matérias em Pesquisa de Ensino de Física: O papel do Laboratório no Ensino de Ciências. Caderno Catarinense de Ensino de Física , Florianópolis , v 5, n.2, p. 74-78, 1988 .

BORGES, A.T. Novos rumos para o laboratório escolar de ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v. 19, n. 3, p. 291-313, 2002.

GALIAZZI, M.C.; ROCHA, J.M.B; SCHMITZ, L.C.; SOUZA, M.L.; GIESTA, S. e GONÇALVES, F.P.. Objetivos das atividades experimentais no Ensino Médio: a pesquisa coletiva como modo de formação de professores de Ciências. Ciência e Educação, Bauru, v.7, n.2, p. 249-263, 2001.

BORUCHOVITCH, E.. Estratégias de aprendizagem e desempenho escolar: Considerações para a prática educacional. Psicologia: Reflexão e Crítica , 12, n. 2, p. 361-367, 1999.

BZUNECK, J. A.. A Motivação do Aluno : Aspectos Introdutórios. Em Boruchovitch, E. e Bzuneck, J. A (orgs). A Motivação do Aluno: Contribuições da Psicologia Contemporânea (p. 9-36). Petrópolis, ed. Vozes. 2009.

GRANT, H. &amp; DWECK, C. S.. Clarifying achievement goals and their impact. Journal of Personality and Social Psychology, v. 85, n. 3, p. 541-553, 2003.

LABURÚ, C.A. Fundamentos para um experimento cativante, Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v. 23, p. 382-404, 2006.

LABURÚ, C. A., MAMPRIN, M.I. de L. L e SALVADEGO, W. N. C., Professor das ciências naturais e a prática de atividades experimentais no ensino médio uma análise segundo Charlot.. Londrina: Eduel, 2011.

LAVONEN, J., JAUHIAINEN, J., KAPONEN, J. e KURKI-SUONIO, K. Effect of a long-term in-service training program on teacher's beliefs about the role of experiments in physics education. International Journal of Science Education , Londres, v. 26, n. 3, p. 309-328, 2004.

MOREIRA, M. A. &amp; GRECA, I. M.. Mudança conceitual: análise crítica e propostas à luz da teoria da aprendizagem significativa. Ciência e Educação , Bauru, v. 9, n. 2, p. 301-315, 2003.

MURPHY, P. K. &amp; ALEXANDER, P. A. A motivated exploration of motivation terminology. Contemporary Educational Psychology , v. 25, p. 3-5, 2000.

PESSOA, O. F. ; GEVERTZ, R. e SILVA, A. G. Como ensinar ciências . São Paulo: Companhia Editora Nacional. 1985.

PINTRICH, P. R. A motivational science perspective on the role of student motivation in learning and teaching contexts. Journal of Educational Psychology , v. 95, p. 667-686, 2003.

PINTRICH, P. R.. The dynamic interplay of student motivation and cognition in the college classroom. In C. Ames, &amp; M. Maehr, Advances in motivation and achievement: Motivation enhancing environments , Greenwich, CT: JAI Press, 1989, vol. 6, p. 117-160.

PINTRICH, P.R.. The role of motivation in promoting and sustaining self-regulated learning. International Journal of Educational Research, v. 31, p. 459-470, 1999.

## APÊNDICE 1: QUESTIONÁRIO

## Escala de orientação à meta de realização aprender física (MRF): oito perguntas

1- Faço com capricho as tarefas de casa descritas pelo professor de física:

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Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

- 2- Mesmo quando os conteúdos de física são bobos e desinteressantes, eu me dedico a aprender tudo até dar conta:
- (1) (2) (3) (4) (5) Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro 3- Em Física eu só quero ter desempenho de alta qualidade:
- (1) (2) (3) (4) (5) Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro 4- Eu faço todas as leituras exigidas pelo professor de física:

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Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

5- Para os estudos de Física eu aproveito bem o tempo que tenho fora das aulas:

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Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

6- Quando decido estudar física, reservo um bom tempo para isso e não largo fácil.

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Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

- 7. Vou estudando a matéria, mesmo que a prova de física não esteja próxima:

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Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

8- Eu estudo Física mais do que a minha obrigação:

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Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

## Escala de estratégia pessoal de estudo de física (EPE): cinco perguntas

- 1- Venho para as aulas de física sem ter lido nada sobre a matéria a ser dada:
- (1) (2) (3) (4) (5) Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro 2- Quando não faço alguma tarefa de física prescrita, fico pensando em alguma desculpa:
- (1) (2) (3) (4) (5) Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro 3- Quando vejo que uma matéria de física é difícil de estudar, eu deixo de lado ou então estudo só as partes mais fáceis:
- (1) (2) (3) (4) (5) Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro 4- Quase para cada prova de física eu acabo estudando afobado, por causa do curto tempo:
- (1) (2) (3) (4) (5) Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro 5- Costumo ficar tanto tempo com meus amigos que acabo prejudicando os estudos de Física:

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Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdad

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