A UTILIZAÇÃO DE RECURSOS MULTIMÍDIA NO ENSINO DA QUEDA LIVRE

## A UTILIZAÇÃO DE RECURSOS MULTIMÍDIA NO ENSINO DA QUEDA LIVRE

Paula Yohana Suriba Lanes 1 Natália Rezende Landin 2 Fernando Roberto Costa Linhares 3

1 UFV-Campus Florestal, paulayohanna\_15@msn.com

2 UFV-Campus Florestal/Departamento de Física, nlandin@ufv.br

3 UFV-Campus Florestal/Departamento de Física, omset@ig.com.br

## Resumo

Aulas tradicionais usadas como única metodologia de ensino caracterizam-se como uma estratégia desinteressante e desmotivadora para muitos estudantes. Partindo do pressuposto de que a utilização de estratégias lúdicas, tais como atividades experimentais, recursos multimídia, internet, softwares, representação teatral, jogos, dentre outras, no âmbito educacional podem promover uma melhor compreensão dos conceitos vistos em aulas teóricas, realizamos este trabalho, onde foram utilizados recursos multimídia através de vídeos como metodologia complementar no estudo da queda livre. Foram construídos dois vídeos, de mesma duração em que dois corpos de massa e geometrias diferentes caem a partir do repouso de uma mesma altura. Os vídeos foram colocados em câmera lenta, através do software Windows Movie Maker, que forneceu a dinâmica espacial e temporal das evoluções de um sistema que anteriormente era muito rápido. Em sala de aula os alunos coletaram dados dos vídeos, e com o uso do software KaleidaGraph construíram gráficos nos quais o principal objetivo era encontrar o coeficiente angular que corresponde a aceleração gravitacional. Estes vídeos foram apresentados, separadamente, a duas turmas de primeiro ano do ensino médio da Escola Estadual Fernando Otávio (Pará de Minas, MG). Cada turma foi dividida em dois grupos e cada grupo analisou um dos vídeos. Os alunos coletaram dados sobre posição dos objetos em intervalos de tempo distintos, calcularam as respectivas velocidades, construíram gráficos e responderam as perguntas propostas em um questionário. Três dos quatro grupos conseguiram encontrar o valor da aceleração da gravidade, atingindo o objetivo proposto. Seguiu-se um debate em que os alunos fizeram vários questionamentos e analisaram possíveis erros. O uso de vídeos nas aulas de queda livre despertou o interesse dos alunos pelo assunto, devido seu caráter lúdico, e possibilitou melhor entendimento das relações entre as grandezas envolvidas, uma vez que suas variações puderam ser visualmente percebidas.

Palavras-chave : Ensino de Física, Queda Livre, metodologias alternativas, recursos multimídia, vídeos.

## Introdução

A Física é uma disciplina vista como difícil e desinteressante por grande parte dos alunos. Apesar de se constatar que muitas escolas brasileiras vêm buscando uma diversificação em suas metodologias de ensino, o método tradicional

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20 a 25 de janeiro de 2013

ainda é bastante utilizado e, de acordo com URIAS & ASSIS (2009), caracteriza-se como uma estratégia desmotivadora para muitos estudantes. Isto produz uma grande barreira no processo de ensino e aprendizagem, fazendo com que os alunos apresentem grande dificuldade na assimilação de conceitos fundamentais em Física, já que

- '[...] a linguagem escrita já não basta com a proliferação de tecnologias, de linguagens e de expressões. Isso implica alfabetizar os estudantes para que sejam capazes de elaborar suas próprias comunicações, com suas distintas linguagens, com distintas lógicas de articulação.' (GÓMEZ, 1998, p.84).

O grande desafio dos professores de Física é encontrar estratégias de ensino que modifiquem este cenário, apresentando-a como uma disciplina cujos conceitos são interessantes e podem ser assimilados de várias formas. De fato, o aprendizado acontece quando o aluno está pré-disposto a aprender e, assim, o uso de estratégias lúdicas, tais como atividades experimentais, recursos multimídia, Internet , softwares , representação teatral, jogos, dentre outras, se mostram importantes para despertar o interesse dos alunos.

## Soares (2006) argumenta que

'no mundo midiático, recheado de linguagens, muitas híbridas, que se interpenetram, utilizando palavras, imagens, vídeos, fotografias, músicas, sons, ritmos que o aluno encontra ressonância. Chamadas por Adilson Citelli (2000) como 'linguagens não escolares', essas formas de expressão, com códigos, signos e maneiras próprias de trabalhar a informação e o conhecimento, cuja produção e circulação ocorrem fora das lógicas formalizadoras do discurso escolar, podem e devem fazer parte do projeto pedagógico da escola e serem contempladas, de diversas formas, na dinâmica da aula.' (SOARES, 2006, p. 2).

Pesquisas recentes em ensino de Física têm apontado que a utilização de metodologias de caráter lúdico, como complementares da prática de ensino, têm se mostrado bastante eficazes. Pereira & Barros (2010), por exemplo, concluem que este tipo de estratégia de ensino funciona como grande potencializadora no processo de ensino-aprendizagem de Física. E de acordo com o mestre da educação Paulo Freire,

'ensinar não é transmitir conhecimento, mas criar as possibilidades para a sua própria construção.' (FREIRE, 1996, p. 25).

Aproveitando o grande interesse dos jovens pelas novas tecnologias, destacamos, neste trabalho, a utilização de recursos multimídia no ensino de Física associada às aulas teóricas. Acredita-se que, quando o aluno tem a possibilidade de interagir com a mídia interpretando, coletando dados e aplicando os cálculos estudados, o conhecimento se torna mais sólido. Segundo a educadora Amélia Hamze,

- '[...] Os meios audiovisuais deixam de ser apenas uma ferramenta didática, demandando uma interação continuada que permite mais do que olhar imagens, mas interpretá-las visando à criação de novas mensagens e informações.' (HAMZE, 2006).

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Sendo assim, neste trabalho serão expostas atividades que estão sendo desenvolvidas na Escola Estadual Fernando Otávio (Pará de Minas, MG), através do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) da Universidade Federal de Viçosa Campus Florestal. Ao introduzir aulas com recursos multimídia, nosso objetivo é despertar o interesse dos alunos pela disciplina, oferecendo-os diferentes canais de percepção dos conceitos físicos estudados.

## Metodologia e desenvolvimento

As aulas com a utilização de recursos multimídia foram realizadas no primeiro semestre de 2012, em duas turmas, uma com sete e outra com cinco alunos, do primeiro ano do ensino médio que estudam na Escola Estadual Fernando Otávio (Pará de Minas, MG). As atividades descritas foram preparadas e aplicadas pelos licenciandos do PIBID, sob orientação de um professor da escola. Durante o processo foram utilizadas avaliações qualitativas, como a observação; a análise do desenvolvimento dos alunos durante o experimento, e após, através dos resultados encontrados; e um questionário avaliativo e opinativo (Anexo 01), onde os alunos foram avaliados e puderam expor suas opiniões.

A utilização de recursos multimídias como metodologia auxiliar as aulas teóricas foi adotada devido à dificuldade dos estudantes na aprendizagem dos conceitos fundamentais de Física, trabalhadas no primeiro ano do ensino médio sobre o assunto 'Queda Livre'.

Foram construídos dois vídeos em que dois corpos com massas e geometrias diferentes caem, a partir do repouso, sob a ação da atração gravitacional. Os vídeos foram filmados com uma máquina fotográfica digital, e colocados em câmera lenta através do Software Windows Movie Maker, utilizado para edições de vídeos. Para a realização da filmagem, uma fita de medida, de 2,5 m de altura e escalonada de 5 em 5 cm, foi posicionada de forma a proporcionar o acompanhamento da posição em que o objeto se encontra no decorrer da queda. Na edição, os vídeos, que tinham o tempo total de queda igual a 1 segundo, foram colocados em câmera lenta, de modo a obter 33 frames por segundo. Dessa forma, foi possível distinguir 33 posições diferentes, para os objetos em queda, no decorrer dos vídeos . Para ilustrar foram tomadas as posições com saltos de três em três 1 frames , conforme ilustra a Figura 01.

Para realização da atividade, ambas as turmas foram divididas em dois grupos, para que cada grupo fosse responsável por analisar um dos vídeos. No início das aulas foram dadas aos alunos as informações básicas, descritas acima, sobre a construção dos vídeos (duração da queda, altura em que o objeto foi abandonado, escalonamento da fita de medida e número de frames ).

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Figura 01 : Foto retirada de um dos vídeos utilizados no experimento.

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Foi solicitado aos alunos que encontrassem as seguintes grandezas físicas:

- 1. O tempo decorrido entre cada frame, que é a razão entre o tempo de queda e o número de frames : 0,03 s.
- 2. O tempo total decorrido até cada posição, que é o produto do tempo decorrido entre cada frame com o número da posição: (Posição um: 0,03s; Posição dois: 0,03x2 = 0,06s;...; Posição n: 0,03 x n).
- 3. A distância total percorrida pelo objeto em cada posição que se encontrava fazendo-se a diferença entre a altura máxima e a altura da posição em questão. Como cada marcação foi feita numa escala de 5 cm, obteve-se primeiro a distância em centímetro fazendo-se o produto da marcação encontrada vezes 5 cm, e em seguida transformou-se para metros.
- 4. A velocidade em cada ponto através da equação de Torricelli (v2 = 2gH) fazendo g=10m/s temos que (v = √ 20H).

Cada grupo construiu uma tabela reunindo os resultados experimentais mencionados acima, conforme ilustrado pela (Tabela 01). Após a construção da tabela, foi pedido que os alunos construíssem o gráfico velocidade em função do tempo decorrido, utilizando o Software KaleidaGraph (Figura 02). Este software é composto de ferramentas gráficas para ajuste de curvas, análise de dados (incluindo análises estatísticas) e construção de gráficos em vários estilos. Ele possui uma interface com o usuário de fácil utilização e a entrada de dados é feita por meio de tabelas associadas automaticamente aos gráficos. No entanto, sua licença não é gratuita, sendo que o preço da licença para um usuário é de USD 199.95. Como os estudantes não estavam familiarizados com tal programa, eles receberam instrução prévia sobre o manuseio do mesmo. No final, os alunos responderam um questionário avaliativo e opinativo a respeito da atividade (Anexo 01).

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Tabela 01: Valores da posição e velocidade do objeto em cada frame e do respectivo intervalo de tempo decorrido.

Figura 02: Gráfico plotado pelo Grupo 1 Turma 1

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## Resultados e discussões

O resultado mais evidente desta atividade foi a mudança de postura dos estudantes diante de uma metodologa diferente no ensino de Física. Notou-se um nítido aumento do interesse dos alunos pelo tópico Queda Livre e uma predisposição sem precendentes para aprender o conteúdo. Três dos quatro grupos conseguiram responder às questões necessárias para construir a Tabela 01,

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propostas e mencionadas na seção anterior, e 75% dos alunos conseguiu construir o gráfico velocidade versus tempo.

De acordo com os alunos, o método aplicado influenciou na aceitação do uso da Matemática para interpretar o fenômeno da queda livre. Eles argumentaram que isto se deve ao fato de terem tido a oportunidade de observar uma aplicação prática da teoria estudada em sala de aula. A utilização deste método foi importante, pois os alunos tiveram uma visão da Física como uma ciência experimental. A utilização de vídeos favoreceu a percepção de conceitos que não haviam sido absorvidos somente com as aulas teóricas. E o uso de um software gráfico, que foi novidade para estas turmas do ensino médio, possibilitou uma melhor compreensão das relações existentes entre as grandezas envolvidas neste tipo de movimento.

O principal objetivo desta atividade era calcular o valor da aceleração gravitacional no local onde foi gravado o vídeo utilizando dados da posição (H) e do tempo (t) de um objeto em queda livre. Após calcularem a velocidade do objeto em cada instante de tempo, por meio da equação v=(20H)1/2, os alunos construíram o gráfico v versus t. Como a velocidade varia linearmente com o tempo, foi feito um ajuste linear dos pontos e encontrados os valores para os coeficientes angular e linear deste gráfico. Como a equação geral de uma reta (y=ax+b) está relacionada com a equação v=gt, o coeficiente angular da reta ajustada (a) corresponde ao valor da aceleração gravitacional. Os alunos tiveram dificuldade de fazer esta relação mas, após serem esclarecidos de que v = y, g = a e t = x, eles conseguiram calcular a aceleração da gravidade e os valores encontrados ficaram compreendidos entre 11,56 e 12,30 m/s².

Após a realização das atividades experimentais, foi aberto um debate que instigou os alunos a fazerem perguntas e suposições sobre o que eles haviam observado na prática e o fenômeno da atração gravitacional estudado anteriormente. Perguntas como ' a atração gravitacional também é responsável pela atração dos planetas? ' e ' é a atração gravitacional do sol que é responsável por manter os planetas em órbita? ' foram colocadas em debate. Estes questionamentos mostraram que o uso de mídias em sala de aula estimula a curiosidade, e está em consonância com o que aponta Lüdke e André(1986), este tipo de pesquisa,

'envolve a obtenção de dados descritivos, obtidos com o contato direto do pesquisador com a situação estudada, enfatiza mais o processo do que o produto e se preocupa em retratar a perspectiva dos participantes, porque nesse tipo de pesquisa os significados que as pessoas dão às coisas e à sua vida são foco de atenção especial do pesquisador'. (LÜDKE; ANDRÉ, 1986, p.13)

Por fim, foi aplicado, individualmente, um questionário opinativo e avaliativo (anexo 01). Todos os alunos chegaram à conclusão que, independente da massa, os dois objetos estavam sujeitos à mesma aceleração. Ao serem questionados sobre a diferença nos valores da aceleração da gravidade encontrados pelos dois grupos, todos responderam que o fato poderia ser devido à resistência do ar, pois os objetos possuíam geometrias diferentes; erro na leitura dos dados, pois a partir do meio da trajetória sua posição ficou duvidosa devido ao borrão ocasionado pela

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aceleração do objeto e falta de precisão da fita de medida, pois as marcações da fita foram feitas de 5 em 5 cm.

Tais conclusões podem ser avaliadas através de algumas respostas dadas às questões 1 e 2 do questionário, conforme mostra as transcrições a seguir.

Q1- Não dava para entender bem os algarismos escritos. (W.C., aluno do 1º Ano turma 1).

Q2-O movimento lento do objeto dificultou a localização dos pontos em que ele passou.' (L.F., aluno do 1º Ano - turma 1).

Q2-Apenas no final, quando a velocidade estava mais rápida que não via com tanta precisão' (P.C.G. e A.C.B., alunas do 1º Ano - turma 1).

Na questão 7, foi pedido para os alunos para esboçarem o gráfico posição x tempo de um objeto de queda livre. Todos os alunos conseguiram fazer o esboço, e um exemplo é mostrado na Fig.03-a. Na questão 8, pediu-se para os alunos esboçarem um gráfico velocidade x tempo de um objeto lançado verticalmente para cima. Neste caso, mesmo com a dificuldade adicional por não terem analisado visualmente este movimento, os alunos também conseguiram esboçar o gráfico com sucesso, como é ilustrado na Fig.03-b.

Figura 03: Gráficos esboçados pelo aluno R.M. (aluno do 1º Ano - turma 2)

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## Conclusão

A partir deste trabalho foi possível concluir que o uso de vídeos em sala de aula torna a aprendizagem mais ativa, devido ao fato dos alunos participarem diretamente da coleta de dados e por estarem mais interessados e motivados com o método. Todos os alunos afirmaram se sentirem mais atraídos pelo estudo da Física com a utilização de metodologias multimídias associadas às aulas teóricas.

Processos complexos como o estudo dos movimentos, quando analisados através de vídeos em câmera lenta, tornam-se mais simples devido à possibilidade de analisar detalhadamente o movimento. O uso desta técnica ajuda a esclarecer concepções errôneas e faz com que os alunos usem as relações matemáticas com mais propriedade e confiança para descrever o experimento. Os gráficos construídos pelos alunos não só frisou uma parte importante da Física, que é a interpretação de

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gráficos, mas também fez com que os alunos participassem de todos os processos para a sua construção. Estes passos lhes ajudaram a entender fatores como o que era o coeficiente angular da reta do gráfico e como encontrá-lo na equação. A utilização do software KaleidaGraph contribuiu para que os alunos pudessem construir o gráfico e analisá-lo. Apesar de o software ter sido novidade para estas turmas de ensino médio, apenas 25% dos alunos que participaram não obtiveram sucesso na construção do gráfico. Estes resultados indicam que o uso de vídeos, ou outra metologia de caráter lúdico, no ensino de Física estimula a curiosidade e permite que os conceitos físicos sejam melhor compreendidos que o uso exclusivo do método tradicional. A próxima etapa deste trabalho será envolver os alunos em um projeto em que eles mesmo planejarão a montagem do movimento de queda livre, a coleta dos dados e produzirão os vídeos. De acordo com Pereira &amp; Barros (2010), que propuseram a produção de vídeos por alunos em diversos tópicos de Física, esta atividade permitiu que os alunos trabalhassem conceitos físicos ao fazerem observações e explanações sobre as situações experimentais selecionadas.

## Referências

FERNANDES, F. Fundamentos empíricos da explicação sociológica. São . Paulo: Companhia Editora Nacional, 1959.

FREIRE, P.. Pedagogia da autonomia: saberes necessários à prática educativa. Rio de Janeiro: Paz e Terra, 1996;

GÓMEZ, G. O.. Uma pedagogia para os meios de comunicação. Revista Comunicação &amp; Educação , nº. 2, São Paulo: Moderna, 1998.

HAMZE, A.. Linguagem Audiovisual e a Educação. Educador- Gestão educacional. Barretos, 2006. Disponível em: &lt;http://educador.brasilescola.com/gestao-educacional/linguagem.htm&gt;. Acesso em: 24 jul. 2012.

LÜDKE, M. e ANDRÉ, M.. Pesquisa em educação: abordagens qualitativas. São Paulo: E.P.U., 1986.

PEREIRA, M. V.; BARROS, S. S.. Análise da produção de vídeos por estudantes como uma estratégia alternativa de laboratório de física no Ensino Médio. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 32, n. 4, p. 4401, 2010.

SOARES, M. S. P.. Comunicação, linguagens e tecnologias no cotidiano escolar. Butantã, São Paulo, 2006.

URIAS, G.; ASSIS, A.. Experimentos Físicos nas Salas de Aula do Ensino Fundamental: Meio de Acesso à Linguagem Física. XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física - SNEF 2009 - Vitória, ES, 2009.

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