ANALISANDO A ARGUMENTAÇÃO DE ALUNOS SOBRE A REFLEXÃO DA LUZ

## ANALISANDO A ARGUMENTAÇÃO DE ALUNOS SOBRE A REFLEXÃO DA LUZ

## Eliana dos Reis Nunes

Instituto de Física, Universidade de Brasília, eliana@fis.unb.br

## Resumo

Neste trabalho estuda-se como os alunos das séries iniciais do Ensino Fundamental buscam explicações para determinados fenômenos físicos por meio de atividades planejadas e direcionadas. Com este objetivo analisa-se uma aula experimental sobre reflexão da luz onde, a partir da proposição de uma questão-problema feita pela professora à classe, os alunos conseguem dar uma explicação científica para o fenômeno. Para proceder à análise buscou-se referências em alguns autores que apresentam em seus trabalhos a importância do discurso educacional no ensino e aprendizado em sala de aula. Os dados para o trabalho foram coletados por meio de gravação em vídeo (filmagem) de uma aula experimental sobre reflexão da luz com alunos do 3º. ano do Ensino Fundamental de uma escola pública da cidade de São Paulo. Os resultados indicam que as explicações dos alunos evoluem da descrição de suas ações para explicações mais complexas até conseguirem obter a conceituação científica. Para isso foi fundamental a participação da professora como mediadora e facilitadora nas diversas etapas da apresentação dos argumentos dos alunos.

Palavras-chave : conceitos científicos; análise do discurso; argumentação

## Introdução

A linguagem científica como qualquer linguagem deve ser ensinada às crianças desde cedo para que as mesmas adquiram habilidades para explicar os fenômenos que observam em seu cotidiano. É no Ensino Fundamental que os alunos têm contato, pela primeira vez, com determinados conceitos científicos que serão à base para a sua aprendizagem em Ciências. Assim, deve-se oferecer a esses alunos atividades investigativas que proporcionem um contato com a ciência, motivando-os a aprender e a mudar a sua linguagem cotidiana para uma linguagem científica por meio da investigação e do próprio questionamento acerca do fenômeno.

Como afirma Carvalho (2004),

Pela fala, além de poder tomar consciência de suas próprias ideias, o aluno também tem a oportunidade de poder ensaiar o uso de um novo gênero discursivo, que carrega consigo características da cultura científica (p. 9).

A fim de que ocorra essa mudança na linguagem dos alunos, os professores têm um papel fundamental, pois precisarão criar um ambiente propício para que os alunos apresentem suas ideias sobre os fenômenos estudados adquirindo segurança e envolvimento com as práticas científicas.

Assim, para que os alunos desenvolvam conceitos científicos há de se escolher atividades investigativas que levem o aluno a: a) levantar hipóteses com base em seus conhecimentos prévios; b) testar empiricamente essas hipóteses a fim de resolver o problema; c) compreender como fizeram para obter a solução do problema e; d) explicar as causas (o porquê) dos resultados alcançados.

Neste trabalho tem-se o objetivo de identificar nos diálogos da professora e dos alunos evidências de que eles, orientados pela professora, partem de suas

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20 a 25 de janeiro de 2013

explicações cotidianas e chegam ao entendimento do fenômeno sobre a reflexão da luz. Para isso, selecionou-se trechos da aula que apresentaram maior representatividade para o trabalho levando em conta: a) as situações na qual a professora interage com os alunos e, b) trechos onde os alunos apresentam argumentos que indicam a passagem da linguagem cotidiana para a linguagem científica.

## Referencial Teórico

No contexto do Ensino de Ciências pesquisadores têm mostrado que a ciência pode ser entendida como uma cultura com regras, valores e linguagem própria e a aprendizagem como um processo de 'enculturação', no qual se busca trazer o aluno da sua cultura cotidiana para dentro da cultura científica.

Para Driver e Newton (1997),

Através da oportunidade de ensaiar o uso de uma nova linguagem, que carrega consigo características da cultura científica, o estudante pode ir adquirindo desenvoltura dentro da mesma, bem como experimentar e ponderar as vantagens de sua utilização em contextos adequados.

A argumentação em sala de aula de ciências é apresentada como meio de favorecimento da aprendizagem. Vários pesquisadores apresentam diferentes enfoques sobre a argumentação. Uns estudam o discurso do professor e outros a construção de argumentos pelos alunos. Dentre esses últimos tem-se:

Richmond e Striley (1996) afirmam que as habilidades de argumentação dos estudantes (identificação de um problema, elaboração de hipóteses testáveis, coleta e síntese de dados e discussão do significado dos mesmos), podem evoluir a partir e programas de atividades adequados a este fim.

Candela (1998) propõe que à medida que práticas discursivas são incentivadas nas aulas de ciências, os alunos vão se apropriando de novas formas de se expressar, adquirindo mais independência e confiança em suas ideias, além de atitudes mais científicas baseadas na atuação do professor.

Driver e Newton (1997) defendem que o papel que a argumentação alunoaluno pode representar na aprendizagem de ciências é fundamental, tanto do ponto de vista conceitual, a partir do domínio da linguagem científica, quanto do ponto de vista epistemológico, compreendendo sua construção social.

No ensino dos conceitos físicos Carvalho (1998) afirma que:

Muitas pesquisas já demonstraram que, em um ensino, quando se aumentam às oportunidades de discussão e de argumentação, também se incrementa a habilidade dos alunos de compreender os temas ensinados e os processos de raciocínio envolvidos (p. 22).

Assim, para uma análise que pretende entender como os alunos do Ensino Fundamental explicam os fenômenos físicos deve-se levar em conta os argumentos dos mesmos em interações com a professora e com os colegas.

## Metodologia

A metodologia utilizada nesse trabalho é do tipo qualitativa e, analisou-se tanto as falas da professora interagindo com os alunos quanto à argumentação utilizada pelos alunos ao discorrerem sobre o 'como' e o 'porque' de ter ocorrido o fenômeno.

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Utilizou-se a gravação em vídeo para a coleta de dados, já que esse tipo de gravação além de mostrar as falas, gestos e expressões faciais dos alunos ajuda a observar mais detidamente as relações professor-aluno e aluno-aluno.

A gravação foi realizada pelo grupo de pesquisa do LaPEF - Laboratório de Pesquisa e Ensino de Física da Universidade de São Paulo. A turma observada foi o 3º. ano do Ensino Fundamental de uma escola municipal da cidade de São Paulo realizando uma atividade sobre a reflexão da luz. A aula foi assistida várias vezes a fim de selecionar-se os episódios de ensino mais relevantes para o trabalho.

- O objetivo dessa atividade é fazer com que os alunos usem dois espelhos para desviar um feixe de luz e iluminar um objeto que está no escuro. Para que isso ocorra a professora dividiu a turma em grupos de 4 (quatro) alunos para que todos pudessem interagir com os materiais experimentais e assim, tivessem a oportunidade de construírem e testarem suas hipóteses para posteriormente apresentarem à classe como resolveram o problema.

Para cada grupo foi distribuído: uma luminária; dois espelhos planos; um anteparo e um objeto retangular de isopor.

A questão-problema apresentada pela professora aos alunos foi para que eles encontrassem uma maneira de iluminar o objeto de isopor que estava atrás do anteparo usando somente os dois espelhos planos.

Para resolver o problema os alunos deveriam seguir algumas regras: a) a luminária, o anteparo e o objeto de isopor deveriam ser mantidos fixos; b) o anteparo foi colocado entre a luminária e o objeto de isopor; c) para iluminar o objeto os alunos deveriam mexer apenas os dois espelhos.

Durante a interação com os materiais a professora incentivou os alunos a mostrarem e contarem o que estão fazendo para certificar-se de que os mesmos entenderam e conseguiriam resolver o problema.

Após os alunos terem encontrado a solução do problema, a professora organizou a classe em um círculo e iniciou uma discussão perguntando como os alunos fizeram para resolver o problema e pedindo para explicarem por que dera certo a atividade.

Para a análise dos dados privilegiou-se as discussões no grande círculo, após a resolução do problema pelos alunos. Enfocou-se: a) a interação professoraalunos por meio das falas dos alunos sobre o 'como' e o 'por quê' da ocorrência do fenômeno físico e; b) as falas dos alunos para se observar quando e em que condições eles descreveram o fenômeno e quando e em que condições construíram explicações coerentes para o mesmo.

## Análise dos Dados

No ambiente de sala de aula a interação entre professora-alunos e alunoaluno ocorreu praticamente por meio da linguagem falada e pelos movimentos gestuais. A transcrição dos diálogos foi dividida em extratos e turnos. Os extratos são como capítulos da atividade que está sendo analisada. Os turnos são as falas de cada aluno ou da professora.

Foram selecionados da gravação das aulas três episódios de ensino. Os episódios de ensino são recortes feitos nas aulas que estão relacionados com o interesse do pesquisador. Analisou-se as falas dos alunos procurando observar

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quando e em que condições os alunos descreveram o fenômeno e quando e em que condições os alunos explicaram as causas do fenômeno apresentado.

- A seguir apresentam-se os episódios de ensino e as análises das transcrições.

## Extrato 1 - Descrição do fenômeno

- 1. Professora: Nós tivemos um problema que seria né? Iluminar o isopor utilizando apenas os espelhos. Agora vem uma outra pergunta. Todos conseguiram?
- 2. Alunos: Sim.
- 3. Professora: Quem pode dizer como?
- 4. João: Você põe um encima do outro, depois um do lado do outro pra frente pra pegar o isopor... (inaudível)
- 5. Professora: Hum! Isso. Põe o que do lado do outro. O que você fala.
- 6. João: A luz tá na coisa... Você prende o espelho encima dela... bate e aí depois põe o outro atrás dele e depois o ilumina.
- 7. Professora: Hum! Então... o que que você mexeu mesmo? Tá falando assim... que colocou o outro o quê? O que que é esse outro?
- 8. João: O espelho.
- 9. Professora: O espelho, ah! Outro?
- 10. Murilo: A gente colocamo o vidro atrás e outro na frente (mostrando com gestos) e ficamo mexendo dos dois lados. O espelho que estava na frente ia descendo o de trás fica colocando pra trás e o isopor ficava reto porque senão se a gente mexesse aí ia sair torto... o vidro. Mas, deu tudo certo.
- 11. Professora: Deu certo? Aí você conseguiu iluminar?
- 12. Murilo: Ham! Ham!
- 13. Professora: Tá bom! Outro? Quem tem uma outra explicação? Como conseguiu?
- 14. Danilo: A luz tava assim aí eu coloquei atrás da luz. Coloquei aquele negócio assim (gesto simbolizando o anteparo) de material aí aquele quadradinho ali atrás e o espelho assim (mão inclinada) aí iluminou.
- 15. Professora: Aí iluminou? Ah! Então tá bom. Alguém tem alguma outra explicação de como conseguiu fora essas? Tem outra? Então fala, Tauã.
- 16. Tauã: Colocamo um na luminária, deixamo ela parada, colocamo o espelho aqui encima e (inaudível) colocamo assim. Aí o outro espelho colocamo encima. A gente iluminou bem encima também aí o reflexo daquilo lá foi lá e iluminou o...
- 17. Professora: O...
- 18. Tauã: Isopor.
- 19. Professora: O isopor, isso. Fala Richard como você conseguiu iluminar o isopor.

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- 20. Richard: Eu peguei coloquei um atrás (mão direita), um na frente (inaudível). Coloquei o quadradinho em pé e depois o... passou pra esse (mão esquerda para mão direita) e iluminou o quadradinho de isopor.
- 21. Professora: Ah! Foi o espelho? O que que aconteceu?
- 22. Richard: A luz veio nesse (mão esquerda simulando um espelho) daí depois veio nesse (mão direita simulando o outro espelho) e aí (inaudível - apontando o chão - como se lá estivesse o bloquinho de isopor).

Nos turnos 1 ao 3 a professora recorda qual era a questão-problema e faz a pergunta- chave 'como?' que possibilitará a descrição, pelos alunos, de como fizeram para conseguir a resolução do problema.

Inicialmente os alunos descrevem como fizeram para resolver o problema. Eles relacionam diretamente sua ação com a condição a ser satisfeita de iluminar o bloquinho (João - você põe... você prende... põe o outro... depois o ilumina (turno 4 e 6); Murilo - a gente colocamo... fixamo...deu tudo certo (turno 10); Danilo - eu coloquei... aí iluminou (turno 14); Tauã - colocamo... a gente iluminou (turno 16); Richard - eu peguei, coloquei... e iluminou (turno 20))

No turno 16 o aluno Tauã responde a pergunta da professora deixando transparecer que sabia do porque ter ocorrido o fenômeno (Colocamo um na luminária, deixamo ela parada, colocamo o espelho aqui encima e (inaudível) colocamo assim. Aí o outro espelho colocamo encima. A gente iluminou bem encima também aí o reflexo daquilo lá foi lá e iluminou o...)

Surge a primeira menção da palavra reflexo não como o conceito de reflexão da luz, mas como o reflexo do espelho. Os alunos estão ainda muito presos aos objetos como possuindo as propriedades que ocasionam o fenômeno.

Outra observação que deve ser considerada é que há dificuldade dos alunos em se expressar fazendo uso exagerado de gestos em detrimento de palavras para completar seus pensamentos, indicando que os mesmos ainda estão sendo ordenados.

## Extrato 2 - A luz

23.Professora: Por que que iluminou aquele isopor?

24.Richard:

Por causa da luz...

25.Professora: Da luz? Isso... E aí? Quem tem mais uma outra explicação?

26.Aline: Ó... A luz e o Sol. Porque a luz é um pouco mais forte do que o Sol. Aí começamo a fazer e deu certo.

27.Professora:

Mas, que luz que tava usando então?

28.Aline: A luz da luminária.

29.Professora: E o Sol? Da onde que surgiu esse Sol?

30.Aline: O Sol batendo... no espelho, batendo no espelho e deu pra fazer...

31.Professora:

Ah! Mas o Sol não é lá fora?

32.Aline:

Mas o Sol da janela pra cá dá.

33.Professora: Ah! Então ta bom. Você usou também esse Sol, então?

34.Aline:

Ham! Ham!

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35.Luís: Nós colocamo um espelho perto do outro, deu reflexo em um e iluminou.

36. Professora:

O reflexo da onde?

37.Luís:

do espelho.

Depois de várias considerações sobre como os alunos fizeram o experimento, as suas explicações vão melhorando. As explicações vão se tornando mais complexas, aparecendo agora à importância da luz para a ocorrência do fenômeno.

No turno 26 uma aluna refuta o argumento do colega (turno 24) dizendo que além da luz da luminária temos a luz do Sol para iluminar o pedaço de isopor. A professora questiona a aluna (turnos 27, 29, 31 e 33) e essa explica que o Sol vindo de fora (a sua mesa estava encostada na janela da sala) também ao incidir no espelho iluminava o isopor. Tem-se aqui um raciocínio mais elaborado da aluna mostrando que a mesma sabe o porquê do isopor estar iluminado pela luz.

## Extrato 3 - Causas do fenômeno

38.Professora: Vocês descobriram, né? Vocês falaram como que foi feita a iluminação do isopor. Agora gostaria que vocês pensassem e respondessem para nós. Por quê?

39.João:

Por causa do reflexo. Do reflexo da luz

40.Professora:

Do reflexo da luz

41.Aline:

Por causa da luz.

42.Filmador:

Um espelho só daria pra fazer isso?

43.João:

dá

44.Professora:

Um espelho só daria?

45.João:

dá

46.Professora: Aí teria que tirar o anteparo... mas aí não ia ser a pesquisa...

47.João: Era só pegar o reflexo do Sol. Da luz do Sol

48.Professora:

Fala, Danilo.

49.Danilo: Por causa do espelho e da luz que batia no espelho e ia pro quadradinho e aí iluminava.

Ao responder o porquê dois alunos apresentam corretamente o fenômeno físico que levou a resolução da questão-problema. Os alunos passam a perceber a importância da luz na causa do fenômeno.

Nessa parte há a interferência do filmador que questiona os alunos sobre a finalidade do espelho no experimento (turno 42). O aluno que fala nessa sequência explica corretamente o fenômeno, mostrando que a importância está na reflexão da luz no espelho e não na quantidade de espelhos (turnos 43, 45 e 47). É importante salientar que o aluno já utilizava a reflexão da luz do Sol em espelhos para brincar de esconde-esconde (conhecimento empírico).

Observa-se que o papel do professor foi fundamental para proporcionar aos alunos um ambiente rico e estimulante, verificando a compreensão do problema,

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auxiliando na resolução do mesmo e ensinando valores de cooperação e responsabilidade.

Como diz Carvalho (1998),

o professor é sem nenhuma dúvida o líder da classe e é ele quem dirigirá a aula criando ou não condições para que os alunos se desenvolvam, já que ensinar é agir sobre outras mentes que, sem dúvida, re-agem produzindo respostas e tomando parte num diálogo. (p. 168)

## Conclusão

Em termos do objetivo, a professora ao apresentar a questão-problema para os alunos fez com que os mesmos estabelecessem a relação entre a ação que deveriam realizar e o resultado final a que pretendiam chegar. Na explicitação dos procedimentos, definição de ações e tarefas de aprendizagem a professora possibilitou um maior envolvimento e entusiasmo dos alunos.

No segundo aspecto analisado nota-se o esforço que o aluno despende para a solução da situação-problema. Os alunos empenharam-se num procedimento de tentativa e erro até conseguir seu intento ao interagirem com os materiais. A atividade planejada levou os alunos a agirem em busca da sua aprendizagem e isso pode ser comprovado pelas ações dos alunos em busca da solução para o problema proposto.

- O terceiro aspecto analisado foi o da interação, envolvendo o aluno, colegas e a professora. A professora analisou cada argumento do aluno e perguntou aos outros sobre a possibilidade de tal fato ter acontecido. Observa-se aqui a importância da professora, como mediadora, para conduzir a discussão.

Aos poucos, mediados pelo saber científico, os alunos foram se distanciando do conhecimento empírico, evidenciando que as atividades desenvolvidas foram propícias para desencadear o movimento do pensamento em direção ao conhecimento teórico. Ao procurarem resposta para o porquê, os alunos explicitaram o nível de compreensão que tinham sobre o fenômeno estudado (reflexão da luz).

Da análise dos dados, verifica-se que a argumentação dos alunos sofreu uma evolução. Enquanto as suas primeiras intervenções são caracterizadas por argumentos incompletos e constituídos principalmente por explicações gestuais, elas vão se modificando e se transformando em uma argumentação mais complexa até chegarem a aplicação do fenômeno em seu cotidiano. Contudo, argumentos completos, com refutações e qualificadores são raros. Em todas as sequências encontra-se apenas um episódio (turnos 26, 28 e 30).

As intervenções da professora tiveram um papel fundamental para o aperfeiçoamento desses argumentos. Nota-se que a professora deixa os alunos falarem livremente solicita esclarecimentos quando necessário, em relação aos argumentos, ajuda os alunos a reconstruírem suas ações (do que conseguiram observar durante a atividade) e a sistematizarem o conhecimento construído. Com tudo isso, a professora possibilita aos alunos a oportunidade de aprenderem.

Finalizando, vê-se que por meio de uma atividade de ensino investigativa, planejada e direcionada, os alunos: a) levantaram e testaram hipóteses (os alunos interagindo com os materiais); b) compreenderam como fizeram para obter a solução do problema (extrato 1); c) explicaram as causas do resultado alcançado (extrato 3).

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## Referências

CANDELA, A. A construção discursiva de contextos argumentativos no ensino de ciências. In: César Coll e Derek Edwards (Orgs.). Ensino, aprendizagem e discurso em sala de aula. Artmed: Porto Alegre, 1998, p. 143-169.

CARVALHO, A. M. P. O papel da linguagem na gênese das explicações causais. In: Linguagem, cultura e cognição: reflexões para o ensino e a sala de aula. Autentica: São Paulo, 1998, p. 167-187.

CARVALHO, A. M. P. Critérios estruturantes para o ensino de ciências. In: Anna Maria Pessoa de Carvalho (Org.). Ensino de ciências: unindo a pesquisa e a prática. Thomson: São Paulo. 2004, p. 1-17.

DRIVER, R.; NEWTON, P. Establishing the norms of scientific argumentation in classrooms, Paper prepared for presentation at the ESERA Conference , 2-6 September. Rome, 1997.

RICHMOND, G.; STRILEY, J. Making meaning in classrooms: social processes in small group discourse and scientific knowledge building. Journal of Research in Science Teaching , 33 (8): 839-858, 1996.

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