CIÊNCIA RECICLAVEL: Uma forma didática de aprender Física e proteger o meio ambiente

## CIÊNCIA RECICLAVEL: Uma forma didática de aprender Física e proteger o meio ambiente.

## Ethe Costa ¹*, Moizés Coutinho¹, Ivone Lima², José Leôncio Dominici³

¹ UFMA / Bolsistas do PIBID - FÍSICA / COLUN, [ethephysik@yahoo.com.br] ² UFMA/ Departamento de Física /Universidade Federal do Maranhão-UFMA, [ivone@ufma.br] ² COLUN / Prof. Ms. do Colégio Universitário - COLUN [jlpintodominici@gmail.com]

## Resumo

Este trabalho tem por finalidade apresentar um projeto desenvolvido no Colégio Universitário pelos alunos do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência- PIBID Física, o mesmo tem o escopo de incentivar os alunos do ensino médio a terem um melhor rendimento em Física através de aulas experimentais. A falta de motivação pelos alunos ao aprendizado de Física ocorre devido às aulas, muita das vezes, não apresentarem procedimentos alternativos que indiquem o porquê das coisas. Pensado nisso, foi desenvolvido um projeto que busca integrar os alunos nas aulas de Física, foram confeccionados experimentos com material reciclável recolhido dentro da própria universidade e levados para serem manuseados dentro ou fora da sala. O resultado foi além do esperado, pois a aula que outrora era monótona tornou-se mais prazerosa tanto para o professor quanto para o aluno. Eles puderam fazer ponte entre a aula teórica e o cotidiano, obtendo maiores resultados no aprendizado e na fixação do conteúdo, utilizando material de baixo custo e reaproveitando os que haviam sido recolhidos em seu ambiente escolar. O projeto em pauta participou da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia 2011 e 64º SBPC onde os experimentos ficaram em exposição, sendo visto por mais de 200 pessoas por dia.

Palavras-chave: ensino, aprendizagem, física, experimento, reciclagem

## Introdução

Incentivar os alunos a participar das aulas de Física tem sido uma das tarefas mais difíceis encontradas hoje pelos professores da disciplina. Turmas lotadas, pequena carga-horária para o desenvolvimento do conteúdo, descaso dos alunos com a disciplina, aulas monótonas. Além disso, há ainda a falta de equipamentos para a ministração de uma aula participativa, falta de espaço ou até mesmo de um laboratório onde possam ser ministradas as aulas experimentais. Com toda essa problemática e também a falta de recursos para se adquirir experimentos e montar um laboratório, foi elaborado um projeto que agregasse conhecimento, praticidade, simplicidade e proteção ambiental. Um dos fatores principais que uniu a proteção ambiental ao projeto foi o fato da região nordeste ser a segunda maior produtora de resíduos sólidos no Brasil e em São Luís nem a metade da produção de resíduos é reaproveitada, a maioria vai para o lixo. O projeto teve seu inicio no Colégio Universitário vinculado a Universidade Federal do Maranhão, visando a maior participação dos alunos e também a reciclagem dos resíduos que eram produzidos no local. Por serem altamente poluentes e mais fáceis de serem encontradas, as garrafas PET's tornaram-se aliadas a confecção de experimentos de Física, pois diariamente a universidade descarta dezenas de garrafas que foram utilizadas por alunos ou em algum evento. No segundo momento, a confecção dos experimentos com as garrafas e outros materiais como latas de refrigerante, papelão, canetas sem

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20 a 25 de janeiro de 2013

uso, espelhos velhos, utilizados do conteúdo visto em sala de aula. Por fim a apresentação dos experimentos aos alunos, que participaram ativamente da aula, e consequentemente aumentou o interesse pela reciclagem e pela base teórica que estava por detrás de cada objeto confeccionado.

Esse trabalho tem como objetivo permitir uma alternativa do ensino de Física, em nível médio, com base no método experimental, incentivando o aluno a participar, criar, indagar e conhecer as leis básicas da Física e tornando a compreensão simples e didática, sem que haja memorização de fórmulas ou repetição automatizada dos procedimentos, concretizando assim as propostas apresentadas nos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio.

Os resultados foram superiores aos esperados pela equipe, além da participação direta dos alunos, houve também participação em eventos científicos de grande porte como a 64º SBPC realizada em São Luís no período de 22 a 27 de julho de 2012.

## Metodologia do Ensino de Física

Com tantos questionamentos e competências orientadas nos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio, chega-se a uma questão, qual metodologia adotar para se obter um bom desempenho no Ensino de Física?

Há muitas pesquisas neste assunto, métodos eficazes para melhorar o Ensino de Física. Este trabalho apresenta formas de articular teoria e pratica não com fim de apresentar uma nova metodologia e sim acrescentar procedimentos bastante simples no aprendizado do aluno com processos didáticos de grande importância para o ensino da Física.

Para Frota- Pessôa:

'devemos dar aos estudantes ocasião para aplicar amplamente suas capacidades. No campo das ciências, isto significa principalmente que os alunos devem pensar por si mesmos, discutir os problemas e tratar de resolvê-los como uma abordagem cientifica, executando com espírito criador, as inquisições que planejam. Se, ao contrário, os obrigamos a escutar passivamente nossas dissertações, dificultamos o livre desenvolvimento de suas capacidades' (FROTA-PESSÔA, 1970, p.39-40).

Não há uma participação ativa dos alunos dentro da sala de aula, apenas a tentativa de alguns em compreender o conteúdo, pois este é transmitido à sala como se fossem regras inquebráveis e sem complementação de uma didática mais audaciosa e chamativa.

## Segundo Frota-Pessôa:

'o método tradicional de ensino é de eficiência extraordinária para desenvolver o professor, porque ele é quem executa os atos que conduzem os objetivos formativos, enquanto os alunos são submetidos a aulas de exposição que não lhes dão oportunidade de desenvolvimento. Por isso um colega nosso, de índole irônica, costumava dizer que, numa aula, só quem aprende é o professor' (FROTA-PESSÔA, 1970, p.45).

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Contudo o professor é o alvo da atenção e não o conteúdo que deve ser compreendido e aprendido pelos alunos, a turma é passiva, tímida e não há uma interação professor-aluno, aluno-conteúdo, sendo este o alvo principal.

O educador necessita abrir um espaço durante a ministração das aulas para que haja interação professor x aluno e assim, obter a aprendizagem do conteúdo.

## Dessa forma para Moran:

'A escola é previsível demais, burocrática demais, pouco estimulante para bons professores e alunos... A escola está envelhecida nos seus métodos, procedimentos, currículos' (2008, Entrevista ao Portal Escola Conectada, p.1).

O sucesso de uma aula depende da abordagem que o professor leva para a sala, isto é, como ele vai transmitir o conteúdo, sem excluir a bagagem que o aluno traz.

Para Ausubel (1982), o que mais influencia o aprendizado é aquilo que o aprendiz já sabe, referindo-se à estrutura cognitiva, isto é, há uma organização prévia de suas ideias. ( grifo nosso ).

Uma vez que o aluno tem um conhecimento prévio adquirido em seu cotidiano, facilita o aprendizado, pois se ancora em conceitos relevantes existentes na estrutura cognitiva. A partir dessa teoria, o incentivo a participação depende da objetividade e didática adotada por quem ministra a disciplina, interligando o conhecimento que o aluno tem ao que é dito em sala de aula.

Com a pequena carga horária para o desenvolvimento do conteúdo, descaso dos alunos, falta de material para trabalhar torna a lição monótona. As aulas expositivas são pouco atraentes, cheias fórmulas e leis difíceis de compreender sem haver uma ligação com o cotidiano. Essa problemática é agregada também a falta de recursos para montar um laboratório diversificado, didático, simples de manusear e atraente.

Todos os fatores citados contribuem para que a disciplina de Física seja uma das campeãs em rejeição no Colégio Universitário-COLUN. Pensando nisso, foi desenvolvido um projeto que agregasse conhecimento, praticidade, simplicidade e proteção ambiental.

Um dos elementos que uniu proteção ambiental ao projeto foi o fato da região nordeste ser a segunda a produzir maior quantidade de lixo no Brasil e a com menor percentual em coleta seletiva com destinação adequada. Muitos resíduos são jogados em rios, ruas, lixões ou aterros controlados de acordo com a AbrelpeAssociação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais.

E em São Luís cerca de 1.400 toneladas de resíduos sólidos são coletados diariamente segundo dados da Superintendência de Limpeza Pública de São Luís, SULIP, com uma pequena parte destinada a reciclagem.

Com esses dados, os alunos do PIBID realizaram uma visita ao Restaurante Universitário (UFMA) para saber como era feita a coleta dos resíduos sólidos produzidos diariamente, foi constatado que a maioria ia parar no lixão e pouco era reutilizado.

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A maior parte dos resíduos eram garrafas PET, copos descartáveis e guardanapos. Já no COLUN a maior parte da produção eram latinhas de refrigerante e garrafas de água mineral utilizada pelos alunos do ensino médio e fundamental.

Iniciou-se então uma pesquisa em busca de experimentos fáceis de confeccionar e realizar em sala de aula, sem a necessidade de um laboratório tradicional, todos com material alternativo e de baixo custo.

## Metodologia de Pesquisa

Para conhecer a carência dos alunos em sala de aula, foram aplicados questionários com perguntas abertas e fechadas, especifico para cada série do ensino médio. Apesar das necessidades serem as mesmas, nas respostas dadas quanto à opinião de cada pesquisado sobre a aula do professor e como deveria ser melhorada.

A partir de dessas informações foram escolhidos experimentos de baixo custo e fácil de manusear, pois '[...] favorecem a participação dos alunos, já que eles não temem em danificar o equipamento, o que seria de se esperar em um laboratório didático' (SALES, SOUZA E PONTES, 2012, p.7).

Realizada a coleta dos materiais pelos alunos do PIBID Física, deu-se inicio a confecção dos experimentos. Todos inseridos no conteúdo programático do professor responsável pela disciplina.

Um dos primeiros a ser montado foi o monjolo, depois de confeccionado e funcionando, o ânimo do grupo cresceu, pois ali estava um dos resultados esperados pelo projeto, a motivação para preparar outros experimentos.

Imagem 1: Confecção do Monjolo

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O monjolo é uma máquina tradicional nos interiores do estado, movido a água e utilizado para moer grãos como o arroz. Esse experimento pode ser utilizado nas aulas de mecânica para ensinar transformações de energia e equilíbrio dinâmico, tudo através da queda d'água de uma garrafa PET em um copo de plástico usado para tomar café. Ele é sustentado por uma gangorra que tem em um de seus lados um peso e no outro um copinho de café, quando esse copo fica cheio, ele entra em desequilíbrio e despeja a água em outro recipiente e volta ao equilíbrio, moendo assim os grãos de arroz ou café por exemplo.

Outro experimento confeccionado foi a turbina a vapor que pode ser utilizado nas aulas de termodinâmica para explicar seus princípios assim também como demonstrar a conversão de energia térmica em energia mecânica.

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Imagem 2: Turbina a vapor

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Para funcionar é necessário colocar água dentro da latinha, a água é aquecida como numa caldeira e libera vapor após ter sua temperatura elevada. O vapor liberado impulsiona a hélice, fazendo-as girar.

Outro experimento montado que muito chamou a atenção dos alunos foi o tornado engarrafado, devido à cor da água e também do movimento dentro da garrafa.

Imagem 3: Tornado engarrafado

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Inicialmente a água não foi colorida, pois era necessário fazer os primeiros testes.

Este experimento explica a formação de um tornado a partir de princípios básicos da Física, como impenetrabilidade, aceleração centrípeta, diferenças entre aceleração centrípeta e centrifuga.

Seu funcionamento é prático e simples, a garrafa é colocada com a parte que contem água para cima, através de um orifício há passagem de água para a outra parte da garrafa, onde tem somente ar, durante essa passagem é observado a troca de posições, a água por ser mais densa que o ar desce e o ar por ser mais leve sobe, nessa troca é observado a formação do movimento, este movimento é circular e gera um pequeno tornado.

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Foram confeccionados no total dez experimentos e todos utilizados em sala de aula o fora dela. Observou-se maior participação e interação dos alunos com o conteúdo, a curiosidade ficou ainda mais aguçada e a compreensão do que estava sendo lecionado cresceu significativamente.

## Lista de experimentos

- 1- Monjolo
- 2- Turbina a Vapor
- 3- Ludião
- 4- Ventilador de Cd
- 5- Imã com limalha de ferro
- 6- Tornado
- 7- O poder da refração
- 8- Desenhando a voz
- 9- Foguete
- 10- Campo Magnético da Terra

Este projeto é aplicado na escola até os dias atuais, sendo apresentado em eventos como Semana Nacional de Ciência e Tecnologia e SBPC. Indicado também para outras escolas como forma de utilização do material reciclável para melhor aprendizado do alunado.

## Resultados e Discussões

Os experimentos foram apresentados em todas as séries do ensino médio do Colégio Universitário, as turmas eram compostas por 30 a 40 alunos. Um percentual de 70% participava ativamente das atividades.

Foi significativo o rendimento dos alunos, visto que poucos participavam das aulas em sala, havia um percentual mínimo de questionamentos e diminuição do aprendizado, sendo necessárias aulas de reforço.

Gráfico01 : Análise da participação dos alunos nas aulas de Física

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Após serem ministradas aulas com os experimentos de material reciclável, a participação cresceu de forma relevante, os questionamentos, a interação professor e aluno tornou-se mais prazerosa para ambos. A participação em eventos como

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Olímpiada Brasileira de Astronomia e Astronáutica teve maior número de inscritos, a confecção dos experimentos passou a ser de responsabilidade do aluno, pois era necessário que o mesmo pudesse interagir mais com a produção e estudo dos experimentos.

A equipe que montou o projeto foi convidada a expor o trabalho durante a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia de 2011, tornando-se um dos stands mais visitados da feira, cerca de 200 pessoas eram recebidas por dia no stand.

Entre os visitantes estavam alunos de ensino médio, professores, pais, crianças e divulgadores do evento.

Imagem 5: Alunos visitando o stand

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Houve participação também na 64º SBPC com apresentação do projeto e seus resultado em banner, em relatos de experiência na SBPC Jovem e mostra cientifica em conjunto com o Circo da Ciência e o Laboratório de Divulgação Cientifica Ilha da Ciência que é coordenado pelo professor Dr. Antonio José Oliveira, atual vice reitor da Universidade Federal do Maranhão.

Imagem 6: Visitante da SBPC interagindo com o ludião

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Imagem 7: Visita Ilustre prof. Daniel Shechtman, vencedor do prêmio Nobel de Química de 2011

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Imagem 8: Relato de Experiência na SBPC Jovem 2012

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A apresentação na SBPC Jovem contou com a presença de vários professores da rede pública de ensino, alunos de graduação em ciências, alunos de graduação em física e outros cursos.

Como frutos desse projeto foram criados outros dois projetos, o Espaço Arte Ciência que tem como objetivo incentivar a criação de pequenos experimentos produzidos pelos alunos do ensino fundamental, sendo este interdisciplinar e o segundo é o Ciência Reciclável de Calçada, neste os alunos irão levar seus experimentos já confeccionados para algum local bastante movimentado e apresenta-los a comunidade em geral, incentivando-a a fazer coleta seletiva e também reutilizar materiais como garrafas PET, papelões, sacos plásticos, latinhas de refrigerante etc.

O interesse em obter novos conhecimentos, uma forma diferente de ensinar e obter como resposta o aprendizado dos alunos, fez deste projeto um sucesso em todas suas apresentações, sendo a SBPC Jovem o ponto de disseminação entre professores e alunos de licenciatura em Física, dispostos a mudar o formato do ensino de física que é visto hoje nas escolas públicas do Brasil.

## Considerações Finais

Os objetivos do projeto foram todos alcançados, tivemos a participação direta dos alunos, melhoria no rendimento e conscientização quanto à reutilização dos resíduos sólidos produzidos pelos mesmos, construindo um conhecimento voltado para o cotidiano. Ao ser utilizados materiais recicláveis fez-se com que o ensino de Física se tornasse prazeroso e o aprendizado ainda mais. Assim resultados obtidos indica que a participação ativa dos alunos depende diretamente da didática adotada pelo professor ao ministrar suas aulas, que mesmo tendo de enfrentar turmas lotadas, pequena carga horária e descaso dos alunos com a disciplina, pode transformar a sua aula atrativa, interativa com a utilização de materiais simples e práticos de serem usados. Este trabalho permite que haja interdisciplinaridade, pois ao ser reutilizado o material reciclável pode conscientizar os alunos quanto a proteção ambiental, o período de decomposição de cada material jogado no meio ambiente, os problemas ambientais causados pelos resíduos despejados em locais inapropriados, como enchentes e proliferação de animais nocivos à saúde do homem.

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## Referencias Bibliográficas

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FROTA-PESSOA, O. et al. Como ensinar ciências . São Paulo: Nacional, 1975.

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SALES, Fábio; SOUZA, Raisa Marya; PONTES, Luciana. Experimentos fáceis de Física: uma conversa com professores do ensino médio. 1 ed. São Luís: [S.E], 2012.

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