ATIVIDADES DE CONHECIMENTO FÍSICO NO ENSINO FUNDAMENTAL E O PERFIL DOS ALUNOS

## ATIVIDADES DE CONHECIMENTO FÍSICO NO ENSINO FUNDAMENTAL E O PERFIL DOS ALUNOS

Isabel Cristina de Castro Monteiro , Marco Aurélio Alvarenga Monteiro , Marisa 1 2 Andreata Whitaker 3 , Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo , Henrique 4 Buday de Oliveira 5

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FEG-UNESP- DFQ- monteiro@feg.unesp.br

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FEG-UNESP- DFQ- marco.aurelio@feg.unesp.br

3

FEG-UNESP- DFQ- marisaw@feg.unesp.br

4

FEG-UNESP- DFQ- tmacedo@feg.unesp.br

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Aluno Física- FEG-UNESP- henrique\_buday@yahoo.com.br

## Resumo

O trabalho apresenta um estudo sobre a influência do perfil dos alunos no desenvolvimento de uma atividade de conhecimento físico apresentada para uma turma de vinte alunos da 7º série (6º ano) do ensino fundamental de uma escola pública. Atividades de conhecimento físico são consideradas como fundamentais para o desenvolvimento das explicações causais dos alunos e foram bastante investigadas por Piaget e colaboradores. Em nossa pesquisa investigamos uma atividade experimental que tratava o conteúdo de energia e foi possível observar a dificuldade dos alunos em utilizar a linguagem científica na apresentação de sua argumentação, ainda que em linhas gerais, os alunos tenham sido capazes de surpreender a expectativa dos propositores do trabalho em vários aspectos, tais como a habilidade manual, a motivação para o trabalho experimental e a criatividade na exposição das hipóteses. Nossos dados apontam algumas orientações, para as aulas com atividades experimentais em física com alunos dessa faixa etária, que precisam ser organizadas para tornar o processo mais produtivo.

Palavras-chave : experimentação- conhecimento físico- motivação

## Introdução

Vários autores da área ( e.g . Carvalho,1992; Campos, 2012), afirmam ser fundamental para o processo de ensino e aprendizagem da Física, conhecer como os alunos constroem a relação causal que lhes permite explicar os fenômenos. As atividades de conhecimento físico têm sido amplamente investigadas especialmente com alunos das séries iniciais do Ensino Fundamental. Campos (2012) avaliou os aspectos tipológicos presentes nas produções dos alunos do 4º ano após a participação em situações-problemas desencadeadas a partir da atividade experimental. Oliveira e Carvalho (2005) estudaram os aspectos tipológicos dos textos produzidos pelos alunos da 3ª série do ensino fundamental que participaram de experiências de Física. Monteiro e Teixeira (2004) trataram sobre o processo interativo desencadeado a partir de aulas com essa abordagem para alunos das séries iniciais. Capecchi e Carvalho (2000) avaliaram características das atividades de conhecimento físico e sua influência na construção da argumentação de alunos de faixa etária entre 8 e 10 anos, e na intervenção discursiva da professora. Estes são alguns exemplos de artigos publicados na última década acerca da importância e da possibilidade de se ensinar Física desde os anos iniciais do ensino Fundamental. No entanto, observamos certa carência de pesquisas sobre as dificuldades e sobre a viabilidade do ensino de física, a partir de atividades

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experimentais, para alunos do Ciclo II (6º ao 9º ano) do Ensino Fundamental e é nessa faixa etária que localizamos este trabalho.

Gonçalves (1991) defendeu, inspirada nos trabalhos de Piaget (1975) e de Kamii e De Vries (1996), ser possível estimular, mesmo nos alunos das séries iniciais do ensino fundamental, o estabelecimento das relações causais e construir explicações acerca dos fenômenos naturais.

- A autora defende a existência de quatro etapas importantes para o desenvolvimento das explicações causais dos estudantes das séries iniciais do Ensino Fundamental. Essas ações podem ser descritas pelas seguintes etapas:
- i. Etapa 1- Conhecer o equipamento experimental: a criança deve ter oportunidade de agir livremente sobre o experimento, manuseando-lhe e conhecendo suas características;
- ii. Etapa 2- Proposição de um problema: os alunos devem resolver um problema, proposto pelo professor, que exige a realização de certas ações sobre o equipamento para se obter dele um determinado efeito.
- iii. Etapa 3- Tomada de consciência das ações que desenvolveu junto com os equipamentos: quando o professor dialoga com os alunos estimulandoos a descrever quais os procedimentos que o levaram a resolver o problema proposto.
- iv. Etapa 4- Estabelecimento relações causais: quando o professor motiva os alunos a explicarem qual o motivo das ações desenvolvidas produzirem o efeito desejado.

Fundamentados nos trabalhos de Gonçalves (opus cit) apresentamos uma atividade experimental sobre o conceito de energia e avaliamos o comportamento e desenvolvimento dos alunos do segundo ciclo do Ensino Fundamental. A aula foi apresentada em uma sala de vinte alunos, em uma escola pública da região de Guaratinguetá-SP.

## Material e métodos

- O experimento tratava do conteúdo de conservação de energia e era constituído de um kit com uma rampa percorrida por uma bolinha de gude, que dependendo da altura em que era solta, completava a volta de um looping , por causa da conservação da energia mecânica envolvida no sistema.

A escola em que a atividade foi desenvolvida é uma escola pública, do interior do estado de São Paulo, com baixo índice SARESP, situada em um bairro periférico, relativamente novo e com várias indústrias no seu entorno. Os alunos, em linhas gerais, têm várias dificuldades sócio-econômicas. As aulas foram apresentadas por um dos professores-pesquisadores deste trabalho, com graduação em física, mas com pouca experiência com alunos desta faixa etária, supervisionado pelo professor da turma. A atividade foi desenvolvida em 2 aulas, foi vídeo-gravada e transcrita e, ao final da atividade os alunos responderam a um questionário sobre os conceitos físicos discutidos no experimento.

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Fundamentados nas ideias de Gonçalves ( opus cit ), apresentamos a aula em cinco etapas:

- I) Formação de cinco grupos de quatro alunos;
- II) Proposição de um problema para resolução: 'Como fazer para a bolinha cair na metade do looping ?';
- III) Trabalho de ação dos alunos sobre o experimento;
- IV) Organização dos alunos em forma de plenária, discutindo com eles o porquê das ações realizadas.

Neste trabalho apresentamos o perfil dos alunos e uma análise preliminar das trajetórias cognitivas percorridas por eles durante a aula. O perfil dos alunos é elaborado a partir dos seguintes critérios:

- · Dificuldade dos alunos em manter um padrão culto da língua.
- · Vocabulário informal dos alunos, com poucas inserções de vocábulos
- científicos.
- · Carência de detalhes na descrição dos resultados do experimento.
- · Dificuldade dos alunos em assimilar conceitos físicos e diferenciá-los.
- · Do número de alunos com idades diferentes

A análise das trajetórias cognitivas dos alunos foi realizada a partir de questionários entregues pelos alunos e da vídeo-gravação e transcrição realizada. O questionário continha as seguintes perguntas:

- 1-Desenhe a atividade desenvolvida na aula.
- 2-Escreva como fazer para a bolinha cair na metade do Lopping.
- 3-Escreva a explicação da sua resposta anterior.
- 4-Escreva os conceitos físicos que foram tratados durante a aula.

5-Escreva um breve texto sobre você (idade , há quanto tempo estuda nessa escola , o que gosta de fazer, qual matéria gosta mais,...).

## Resultados e Análise

A sala de aula era composta por alunos com idades variando entre 11 e 14 anos.

Ao término da aula, os alunos responderam um questionário sobre a atividade realizada. Esses questionários após serem analisados revelaram, a princípio, uma grande dificuldade que cada criança tem na área gramatical, principalmente na concordância textual e caligrafia. Esse problema, encontrado durante a análise dos questionários, precisou ser mencionado por ter sido observado em uma parcela considerável da sala, em alguns casos o questionário inteiro ficou praticamente ilegível devido ao grande número de erros gramaticais e à caligrafia dos alunos.

Após a explicação da professora sobre os conceitos físicos envolvidos no experimento, os alunos, a princípio, pareciam terem compreendido. No entanto, quando recorremos às respostas dos questionários, elas revelaram algumas características predominantes: todos eles desenvolveram uma forma diferente e

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própria de descrever o evento físico, alguns misturavam o sentido das palavras que ouviram durante a aula ou simplesmente descreveram o experimento em uma frase com uma grande carência de detalhes.

Isso pode facilmente ser observado na frase construída pelo aluno A para descrever como, em sua opinião, se deve conduzir a experiência para a bolinha cair na metade do looping :

Aluno A: ' Você tem que colocar a bolinha pela metade do lopping. Ai vai cair no copo ',

Ou pela frase do Aluno B: ' Tem que colocar a bolinha no meio da rampa para ela pegar menos impulso e ela cai dentro do potinho '.

Nessa última frase é interessante ressaltar o fato, que não só acontece com esse aluno, da criança misturar as palavras 'impulso' com 'velocidade'. Isso não significa necessariamente que ele confundiu os conceitos físicos de impulso com os de velocidade, porém indica que a palavra 'impulso', do seu cotidiano, descreve melhor o conceito de velocidade e por isso ele faz essa troca. Esta troca, em particular, foi muito comum. Por exemplo na resposta do Aluno C: ' Colocar a bolinha na metade da rampa para pegar menos impulso para ela cair na metade do lopping. '.

Também sobre a utilização dessas palavras como 'velocidade' e 'impulso' pode ser observado a partir de uma das questões sobre os conceitos físicos tratados durante a aula. As respostas apresentam certas peculiaridades como mostra o que o aluno D escreveu: ' São palavras interessantes como velocidade, energia, gravidade e energia cinética '. Vemos que para o Aluno D, e muitos outros, o conceito de energia e de energia cinética são distintos e portanto a maioria escreveu separadamente, o que nos leva a concluir que o desenvolvimento cultural e cognitivo dessas crianças, nessa idade, dificulta a assimilação desses conceitos e por conseqüência a sua diferenciação.

Quando comparamos as respostas dos alunos entre si, percebemos a existência de certa diferença entre eles, enquanto algumas crianças tinham uma enorme dificuldade de escrever algo que fizesse sentido sobre o conceito físico, outras demonstravam mais facilidade. O aluno E escreveu para explicar o fenômeno apresentado na aula: ' Porque quando a bolinha cai de cima da rampa pega muita velocidade e passa reto, e quando soltamos do meio não tem tanto impulso e pára pelo meio '. Apesar do aluno E ter feito a troca de palavras, citada anteriormente, ele consegue claramente, e de maneira correta e particular, apresentar uma descrição do que ele compreendeu da experiência. Outra conclusão é a que a aula atingiu um nível didático suficiente para fazer uma criança de onze anos compreender, embora de forma limitada, o fenômeno físico. Em contrapartida, o aluno F desenvolveu uma forma diferente de explicar as suas conclusões sobre o experimento: ' Para a bolinha cair no meio você deve soltar a bolinha do meio '. Primeiramente, a resposta construída pelo aluno F não significa que ele não compreendeu a aula, pois ela apresenta certa coerência com o que foi discutido em sala de aula, não obstante ela apresenta uma notável carência de detalhes e de empenho do aluno em construir, na folha de respostas, a suas conclusões da aula, assim como o aluno G que respondeu: ' É preciso colocar a bolinha na metade do início '. Em sumo, é preciso chamar a atenção para a existência de uma diferença entre as respostas apresentadas não só pelos Alunos E e F, usados como exemplo, mas por uma parcela considerável das crianças.

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Esses dados são reforçados quando observamos o grande número de alunos com idades diferentes. Na sala havia 20 alunos, exatamente 10 alunos do sexo masculino e 10 do feminino, sete eram da idade de 11 anos, 10 eram da idade de 12 anos e o restante apresentava idade mais adiantada. Se levar em consideração que a idade correta para cursar o 6º ano é 11 anos, concluímos que mais da metade da sala deveria estar cursando outras séries mais avançadas. Esse fato é uma característica própria da reprovação ou evasão escolar, e sugere que os alunos apresentam, na sua heterogeneidade, limitações conceituais a serem desenvolvidas.

Outro fato curioso é a respeito da última pergunta respondida pelos alunos: 'Escreva um breve texto sobre você (idade , há quanto tempo estuda nessa escola , o que gosta de fazer, qual matéria gosta mais,...)'. Quando eles responderam sobre a matéria que mais gostavam, tivemos um resultado surpreendente: cinco alunos responderam a matéria de educação física como a predileta, enquanto seis alunos gostavam mais da matéria de ciências e o restante ficou entre matemática e artes. Quando se tenta prever a matéria predileta dos alunos de 11 anos de idade é consideramos natural ser a educação física como sendo a matéria predileta entre eles, pois a educação física trata de esportes e atividades relacionadas ao lazer, o que provavelmente deveria ser indicada pelos alunos como a mais divertida e prazerosa de ser cursada. Entretanto não foi o que aconteceu nessa sala de aula, em que a matéria Ciências ganhou por um voto e mesmo que tivesse empatado ou perdido por um voto, o fato de ter conseguido se equiparar à educação física é um feito imprevisível. A grande causa dessa 'anomalia' provavelmente se deve ao fato de ter sido realizada a pergunta logo após os alunos terem se relacionado com o experimento, de uma forma um tanto prazerosa, é que eles responderam o questionário. Em outras palavras, a resposta deles foi influenciada pelos momentos de prazer que eles tiveram ao trabalhar com a atividade experimental própria da disciplina de Ciências. Tal fato nos induz a crer, no mínimo, o quão agradável e motivador foi para os alunos a atividade experimental.

## Considerações finais

Esse artigo trata de um trabalho em andamento, ainda não concluído, e temos consciência de que o trabalho experimental tem recebido pesquisas há vários anos da comunidade acadêmica. No entanto, também temos convicção que pouco tem chegado à sala de aula, por inúmeros fatores citados frequentemente até mesmo nas mídias. Pretendemos com esse trabalho fazer mais uma contribuição nessa área: a atividade experimental em sala de aula. Utilizamos uma proposta de ação docente para o trabalho junto aos alunos das séries iniciais do ciclo I do Ensino Fundamental e verificamos que pode ser reproduzida com ênfase nos alunos mais velhos, do ciclo II, despertando neles bastante interesse e motivação, levando-os a argumentar, criar hipóteses e justificar: trabalho esse fundamental para o desenvolvimento da ciência. Acreditamos que muitos dos nossos alunos, com propostas interessantes e apropriadas, têm muito a se desenvolver e contribuir para a construção da Alfabetização Científica e Cultural.

## Referências

CAMPOS, B.S. et al . Física para crianças: abordando conceitos físicos a partir de situações-problema. Rev. Bras. Ensino Fís., São Paulo, v. 34, n. 1, Mar. 2012 .

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Disponível em <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci\_arttext&pid=S180611172012000100013&lng=en&nrm=iso>. Acesso em 19 Ag. 2012. http://dx.doi.org/10.1590/S1806-11172012000100013.

CAPECCHI, M.C.V.M. e CARVALHO, A.M.P. Argumentação em uma aula de conhecimento físico com crianças na faixa de oito a dez anos. Investigações em Ensino de Ciências. v. 5, n. 3, p. 171-189, 2000.

CARVALHO, A. M. P. Construção do conhecimento e ensino de Ciências. Em Aberto , v.11, n.55, p.9-16, 1992.

GONÇALVES, M.E.R. O conhecimento físico nas primeiras séries do primeiro grau. São Paulo, 1991. (Dissertação de Mestrado) - Faculdade de Educação, Instituto de Física, Universidade de São Paulo.

KAMII, C.; DE VRIES, R. O conhecimento físico na educação pré-escolar: implicações da teoria de Piaget . Porto Alegre: Artes Médicas, 1986.

MONTEIRO, M.A.A. e TEIXEIRA, O.P.B. Propostas e avaliação de atividades de conhecimento físico nas séries iniciais do ensino fundamental. Caderno Brasileiro de Ensino de Física. v. 21, n. 1: p. 65-82, abr. 2004.

OLIVEIRA, C. M. A. e CARVALHO, A. M. P. Escrevendo em aulas de ciências. Ciência e Educação . Bauru, v. 11, n. 3, p. 347-366, 2005.

PIAGET, Jean. Introduccion a la Epistemologia Genética , v.2, El pensamiento físico, Buenos Aires, Praidos, 1975.

Agradecemos o apoio da PROGRAD- Programa Núcleo de Ensino- UNESP, que financia o projeto.

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