ENSINO E ESPORTE NO ENSINO FUNDAMENTAL

## FÍSICA E ESPORTE NO ENSINO FUNDAMENTAL PHYSICS AND SPORT IN JUNIOR HIGH SCHOOL

## Andriele Maria Pauli , Inés Prieto Schmidt Sauerwein , Ricardo Andreas 1 2 Sauerwein 3 .

1 Universidade Federal de Santa Maria/Programa de Pós Graduação em Educação Matemática e Ensino de Física, andrielepauli@gmail.com 2 Universidade Federal de Santa Maria/Programa de Pós Graduação em Educação Matemática e Ensino de Física, ines.ufsm@gmail.com 3 Universidade Federal de Santa Maria/Programa de Pós Graduação em Educação Matemática e

Ensino de Física, rsauer.ufsm@gmail.com

## Resumo

Atualmente ensinar Física está se tornando uma tarefa cada vez mais desafiadora, na medida em que o educando não se interessa por sua aprendizagem. Assim, epistemólogos, psicólogos e pedagogos, ao estudarem cada um, a relação sujeito-objeto do conhecimento em sua particularidade, propuseram modelos de como a ciência se desenvolve e como o ser humano a aprende. No presente trabalho utilizamos o modelo piagetiano para propor uma atividade didática para alunos do nono ano do Ensino Fundamental. Esta atividade trata do movimento a partir do estudo dos esportes, mais especificamente o do Futebol. Tal modelo visa acoplar as ideias piagetianas com o ensino de Física de modo a ser o educando o construtor do conhecimento, considerando primeiramente seu desenvolvimento e posteriormente sua aprendizagem. Ao educador cabe a função de intermediador entre o conhecimento prévio e o novo conhecimento que o educando irá construir. São problematizadas situações do cotidiano dos alunos consideradas a assimilação e a acomodação do conhecimento nas estruturas cognitivas do educando. A ideia de se trabalhar com o futebol, considerado uma atividade do cotidiano dos alunos, é mostrar lhes que os conceitos físicos estão vigentes em diversas atividades do seu cotidiano, além de que tais conceitos poderem ser estudados de formas diferenciadas e que possam despertar maior interesse no aprendizado de conteúdos de Física.

Palavras-chave : Ensino de Física; Ensino Fundamental; Assimilação; Acomodação; Futebol.

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## Abstract

Currently teaching Physics is becoming an increasingly challenging task, in that the student is not interested in their learning. Thus, epistemologists, psychologists and pedagogues, studying each of the subject-object relationship of knowledge in its particularity, proposed models of how science develops and how humans to learn. In the present work we use the Piagetian model to propose an educational activity for ninth graders of elementary school. This activity is the movement from the study of sports, more specifically the Football. This model aims to engage Piagetian ideas with the teaching of physics in order to be educating the constructor of knowledge, first considering their development and their later learning. The role off educator is a mediator between prior knowledge and new knowledge that the child will construct. Everyday situations of students considering the assimilation and accommodation of knowledge in the cognitive structures of the learner are problematized. The idea of working with the football, considered an activity of daily life of students is to show them that physical concepts are applicable in various activities of their daily lives, and that these concepts can be studied in different ways and that may arouse greater interest the content of learning physics.

Keywords : Physics Teaching; Junior high school; Assimilation; Accommodation; Football;

## Introdução

Aprender não é uma tarefa fácil e ensinar é uma tarefa complexa porque envolve o domínio de várias dimensões do conhecimento. O conhecimento não é algo que pode ser colocado na estrutura neurológica do indivíduo com um simples passo de mágica. Vários estudos foram feitos e apresentados por teóricos, epistemólogos e psicólogos referente ao processo de ensino e aprendizagem. O epistemólogo suíço Jean Piaget (1896-1980) foi um dos responsáveis pelo estudo sobre a cognição humana, nos revelando como o indivíduo se desenvolve e aprende. Com o intuito de propor uma atividade didática de Física para alunos do nono ano do Ensino Fundamental mediada pelas teorias de Piaget, que propomos o presente trabalho.

O papel do professor no processo de ensino-aprendizagem deve ser de mediador entre o sujeito (aluno) e o objeto (física) do conhecimento. Como mediador, entendemos que o professor deve ter uma intencionalidade didática de ensinar alguma coisa a alguém. Para isso, deve planejar a sua atuação no sentido de fazer que os alunos compartilhem os significados de conceitos, leis, teorias, modelos que a física utiliza para descrever os fenômenos naturais. Nesse sentido, são privilegiadas atividades didáticas que problematizem situações do cotidiano dos alunos para que sejam o ponto de partida do estudo do movimento. Gomes e Bellini (2009) apontam algumas ações dos professores para promover uma atitude ativa de aprendizagem por parte dos alunos, como por exemplo,

O professor deve investigar o que o aluno já sabe com a intenção de escolher a melhor prática didático-pedagógica para a sua aprendizagem. Estimular a participação ativa dos alunos na aula através de debates ou de perguntas frequentes, auxiliando-os a saírem de um 'nível de menor conhecimento para um nível de maior conhecimento'. Utilizar diversos tipos de metodologias didático-pedagógicas, pois tem consciência de que os alunos não aprendem todos da mesma maneira. Sugerir atividades experimentais desafiadoras, em grupo, incentivando os alunos a formularem as suas hipóteses, discuti-las, testá-las, reformulá-las, até que estejam prontos para darem as suas explicações causais. (GOMES e BELLINI, 2009, p.09).

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## Concepções teóricas de Piaget e o ensino.

A teoria de Piaget nos propõe o estudo sobre o desenvolvimento e a aprendizagem das crianças. O conhecimento é adquirido a partir do seu desenvolvimento, sendo que 'o desenvolvimento da criança é um processo temporal por excelência' (PIAGET, 1983, p. 211). Logo, a criança, o jovem e o adulto se desenvolvem e aprendem por etapas, ou ditas por Piaget por estágios e estas dependem não somente do individuo, como nos mostra a teoria inatista, e não somente do meio externo, como nos mostra a teoria comportamentalista, mas sim de uma interação entre o sujeito e o objeto.

De uma parte, o conhecimento não precede, em suas origens, nem de um sujeito consciente de si mesmo nem de objetos já constituídos que a ele se imporiam. O conhecimento resultaria de interações que se produzem a meio caminho entre os dois, dependendo, portanto, dos dois ao mesmo tempo, mas em decorrência de uma indiferenciação completa e não de intercâmbio entre formas distintas. (PIAGET, 1973, p.14)

Com os estudos de Piaget, pode-se observar que o desenvolvimento da criança ocorre por quatro estágios distintos, sendo eles: sensório-motor (de 0 à 2 anos) em que suas ações ainda não são coordenadas, não havendo uma diferença entre o mundo e ela mesma ; pré-operatório (de 2 à 7 ou 8 anos) suas ações e pensamentos já apresentam uma certa coordenação, porém ainda não possui a compreensão sobre reversibilidade e transitividade; operatório concreto (dos 7 ou 8 anos aos 12 anos), já possui uma certa noção de reversibilidade, mas ainda não consegue 'sair' do pensamento concreto, ou seja, o pensamento abstrato não é possível ainda nesse período; e por último tem-se o operatório formal (a partir dos 12 anos), neste estágio a criança e o adolescente já possui a capacidade de raciocínio mediante a objetos e situações concretas, bem como abstratas. A partir deste estágio, é possível trabalhar com operações lógico-matemáticas.

Cada estágio de desenvolvimento pode variar um pouco em relação a idade, devido a fatores externos (do ambiente), porém os quatro estágios ocorrem na sequencia dita a cima, ou seja, a criança estando no estágio 1 (sensório-motor) não poderá passar para o estágio 3 (operações concretas) sem antes passar pelo estágio 2 (pré-operatório) e também, uma vez adquirido este nível, a criança não mais regredirá para um estágio inferior. Deste modo, considerando seus estágios de desenvolvimento, Piaget ainda avalia quatro fatores essenciais que influenciam no desenvolvimento, (grifo nosso):

Em primeiro lugar, maturação, uma vez que esse desenvolvimento é uma continuação da embriogênese; segundo, o papel da experiência adquirida no meio físico sobre as estruturas da inteligência; terceiro, transmissão social num sentido amplo (transmissão linguística, educação, etc.); e quarto, um fator que frequentemente é negligenciado, mas que, para mim, parece fundamental e mesmo o principal fator. Eu denomino esse fator de equlibração ou, se vocês preferem, auto regulação. (PIAGET, 1964 apud FERRACIOLI, 1999, p. 09).

Para o ensino, para muitos educadores, o terceiro fator é essencial para uma boa aprendizagem, sendo o educador responsável pelo ensino do aluno, mas determinante mesmo é se o aluno está preparado cognitivamente para tal aprendizagem. Dessa forma, estando preparado, a função primordial do professor, é provocar o desequilíbrio das estruturas cognitivas existentes para que o educando vá em busca do equilíbrio. Ou seja, o indivíduo deverá estar em constante equilibração e desequilibração. Para que o aluno aprenda, primeiramente ele deve se desenvolver e, para que isso ocorra é preciso haver um estado de equilíbrio entre

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o sujeito e o objeto. O sujeito, em seu desenvolvimento, assimila e acomoda determinado objeto em sua estrutura cognitiva, havendo assim, sua aprendizagem. Caso não ocorra a assimilação de imediato de determinado objeto, ou seja, havendo o desequilíbrio, o sujeito acomodará em uma nova estrutura cognitiva e assim, haverá novamente a equilibração e o sujeito, assim, se desenvolverá e aprenderá.

Assimilação e acomodação são, portanto, mecanismos complementares, não havendo assimilação sem acomodação, e vice versa. A adaptação do sujeito ocorre através da equilibração entre esses dois mecanismos, não se tratando, porém de um equilíbrio estático, trata-se de sucessões de equilibração cada vez mais amplas, que possibilitam as modificações dos esquemas existentes, a fim de atender à ruptura de equilíbrio, representada pelas situações novas, para as quais não exista um esquema próprio. (PIAGET, 1983, p. XII).

Em relação ao ensino, neste caso no ensino de Física, Piaget quer nos mostrar que é preciso que o educador provoque (estimule) conflitos nas estruturas cognitivas dos educandos a fim dos mesmos irem em busca de respostas para esse conflito (desequilíbrio). Segundo SCARINCI e PACCA (2009), 'Piaget prevê que o processo de aprendizado possa ser longo, pois requer etapas sucessivas de construção e reconstrução dos significados, o que envolve ajustes nas estruturas já construídas (acomodações e assimilações aos esquemas cognitivos)'. Assim, o sujeito, no caso o educando, para se desenvolver e aprender deve interagir constantemente com os objetos ao seu redor, visto que:

A experiência física consiste, com efeito, em agir sobre os objetos de maneira a descobrir as propriedades, que ainda são abstratas nesses objetos. (...) A experiência lógico-matemática consiste igualmente em agir sobre os objetos, mas de forma a descobrir propriedades que estão, pelo contrário, abstratas das ações mesmas do sujeito, de tal forma que, num certo nível de abstração, a experiência sobre os objetos se torna inútil e a coordenação das ações basta para engendrar uma manipulação operatória simplesmente simbólica e procedendo assim de maneira puramente dedutiva'. (PIAGET, 1974, p.37)

## Uma introdução da mecânica do movimento por intermédio do futebol e a teoria de Piaget.

Mesmo que Piaget não tenha considerado seu estudo em sala de aula, eles são constantemente abordados em trabalhos didáticos. Neste trabalho, é explicitada uma atividade de Ensino de Física por meio dos esportes, baseada no livro Física do Futebol: mecânica, dos autores Marcos Duarte e Emiko Okuno, em que é levado em consideração o desenvolvimento e aprendizagem do aluno através da assimilação de determinado assunto e acomodação do mesmo em sua estrutura cognitiva. Esse desenvolvimento se fará mediante a problematização de uma situação de seu cotidiano (visto que os alunos estão em contato com jogos de futebol por meios informativos e na escola). A presente atividade procurou trabalhar com alunos do nono ano pelo fato dos mesmos não terem ainda contato direto com a disciplina de Física, trabalhando-se, assim, uma introdução do conteúdo para inseri-los à Física.

A problematização, propriamente dita não é foco principal de Piaget, pelo menos não explicito com esse nome, porém, considerando um epistemólogo construtivista, em que são os alunos os próprios aprendizes, que buscam através de suas vivências diárias explicações e respostas para questionamentos que lhes forem propostos. Ao indagar o aluno, fará com que ele busque resposta em suas estruturas cognitivas, as encontrando, o mesmo assimilará o conhecimento com algo já constituído cognitivamente em sua vida, caso contrário, irá em busca de novas

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respostas, novas teorias para que possam sanar essa lacuna que havia inicialmente, é nesse processo de busca que o aluno vai se desenvolvendo e, após compreenderem e acharem as respostas condizentes as suas indagações, os mesmo serão acomodados em sua estrutura cognitiva, promovendo um conhecimento novo. Vale lembrar, que o sujeito do conhecimento e da aprendizagem é o aluno e o professor é somente o mediador do conhecimento prévio para o novo conhecimento.

A atividade aqui proposta é desenvolvida de modo que o professor irá problematizar situações de um jogo de futebol. Lembrando que o professor estará trabalhando com alunos de 13 e 14 anos, condizente com o quarto estágio de desenvolvimento proposto por Piaget, segundo as idades e estruturas cognitivas, em que já terão, em sua maioria, constituídos em suas estruturas cognitivas a noção de ações reversíveis, de transitividade e já possuem um raciocínio lógico, passando de pensamentos concretos para abstratos. A proposta corresponde a uma atividade de um período de 50 minutos.

A atividade proposta é desenvolvida em uma quadra de futsal com o objetivo de introduzir o estudo sobre a Mecânica do movimento, consistindo na aprendizagem sobre: referencial, posição, distância, deslocamento, velocidade, tempo, aceleração e trajetória. Mas primeiramente se fará um levantamento com os alunos do nono ano do Ensino Fundamental sobre o conhecimento que eles têm referente à Física. O questionário constituirá das seguintes perguntas:

- 1. Você alguma vez já ouviu falar na palavra Física? Em que situação?
- 2. Para você, o que é Física?
- 3. É possível estudar Física através dos esportes?

Após respondidos esses questionamentos, será dado prosseguimento da atividade.

Estudo da posição: Os alunos se posicionarão em algum ponto dentro da quadra. Considerando eles os jogadores de futebol. (é interessante levar camisetas com marcação dos alunos/jogadores).

Questionamento do professor (QP) : O que devo fazer para saber em qual local, da quadra, determinado aluno se encontra?

O objetivo desta parte da atividade é fazer com que os alunos possam ter noção de localização espacial, em que será estudado o sistema de referência e as coordenadas cartesianas. Nesta atividade os alunos deverão compreender que para localizarmos um jogador, ou darmos a sua localização, precisa-se ter um ponto de referência e, que neste ponto de referência será colocado nosso sistema, a partir deste será dado a localização dos jogadores. É nesse processo que ocorrerá a assimilação e a acomodação dos conceitos referentes à localização e ao referencial. 'Na Mecânica, sistema de referência refere-se ao sistema utilizado para descrever o movimento de um corpo a partir dele'. (DUARTE, M. e OKUNO, E., 2012, p. 13). Será solicitada a localização de um determinado jogador em relação a um objeto de referência.

Após esta análise, será feito a observação do juiz caminhando na quadra, carregando a bola. QP: Em relação ao goleiro, a bola está parada ou em movimento? E em relação ao juiz, a bola está?

Assimilado o conceito de localização e referencial, o professor irá questionar situações em que para um mesmo referencial, objetos diferentes estarão em estados diferentes de movimento (ou seja, podendo estar parado ou em movimento). Dessa forma o professor provocará o desequilíbrio nas estruturas cognitivas dos

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alunos, sendo que estes deverão ir em busca do equilíbrio, ou seja procurar respostas para este questionamento. Esta atividade objetiva-se na compreensão de que a localização de um determinado ponto/objeto/jogador poderá estar em movimento ou parado dependendo do sistema de referência, se este estiver parado ou em movimento. Quando o aluno tiver assimilado e acomodado esse novo conhecimento em suas estruturas cognitivas, ocorrerá, assim, a equilibração da cognição.

QP : Como a bola pode estar parada e em movimento na situação descrita acima?

O movimento do corpo depende do sistema de referência que descreve o movimento, a bola pode estar tanto parada como em movimento. Neste caso, o juiz ao se movimentar com a bola fará com que a mesma esteja sempre na mesma posição em relação ao juiz, porém em posições diferentes em tempos diferentes em relação ao jogador.

Estudo da distância: QP : Como faço para saber a localização exata de um determinado jogador em relação ao meu sistema de referência, em situações que não temos fita métrica, régua, trena e objetos semelhantes ?

Assimilado o conceito de localização, o seguinte passo é fazer com que os alunos, ao serem questionados sobre distância, acomodem em suas estruturas este novo conhecimento relacionando-o com os conceitos anteriores. Nessa situação os alunos terão a ideia de distância de um ponto em relação ao outro, podendo ser paralelas ao eixo X e Y ou transversais aos mesmos (Figura 1.). QP: Considerando as duas posições abaixo, como poderei definir a distância, entre jogador A e B e entre jogador A e a bola?

Figura1. Quadra de futebol dividida pelos eixos X e Y.

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Distância da bola e o jogador A, será calculada pelo teorema de Pitágoras:

Distância percorrida, deslocamento e tempo: Pede-se a um dos alunos/jogadores para se locomover de sua posição a outro ponto, percorrendo diferentes caminhos (Figura 2.), resultando em uma distância e um deslocamento em um determinado intervalo de tempo. Nesta fase, os alunos serão estimulados a

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procurar respostas ao valor para os caminhos percorridos, segundo definições estudadas até o momento. Sabendo que partindo do mesmo local e sendo o ponto de chegada o mesmo, os alunos modificarão suas estruturas, ou seja, havendo o desequilíbrio, os alunos irão em busca de respostas e, ao encontrarem, os acomodarão em suas estruturas cognitivas, constituindo um novo conhecimento.

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Velocidade: Considerado o resultado do deslocamento pelo jogador em um determinado intervalo de tempo, realizado na atividade anterior, será dado a definição de velocidade. Nesta fase o aluno irá assimilar o conceito de velocidade com a relação entre a posição e o tempo. O mesmo ocorrerá com o conceito de aceleração.

Aceleração: Quando um jogador começa a se locomover cada vez mais rápido na quadra sua velocidade vai alterando, ou seja, aumentando, sendo que em um determinado intervalo de tempo essa velocidade muda, podendo aumentar ou diminuir, dizemos que o jogador sofreu uma aceleração.

QP : Considerando um jogador parado (sua velocidade inicial é zero) que entra em movimento se deslocando um metro em um segundo, consideramos que sua velocidade é de 1m/s, se o jogador percorrer a quadra nessa velocidade, dizemos que ele teve sua velocidade constante, porém se o jogador percorre a quadra aumentando sua velocidade de 1m/s a cada segundo, dizemos que ele está ?

Trajetória, lançamento de projétil: QP: Qual é o movimento que a bola de futebol fará ao ser chutada em direção ao gol? (no meio do campo, na lateral e escanteio)

Por que a bola segue essa trajetória?

Ela pode se movimentar/deslocar de outra forma? Por quê?

A bola ao ser lançada constitui de um movimento horizontal e de outro vertical (de queda livre, sujeito a aceleração da gravidade) independentes. Na direção horizontal, se desprezarmos a resistência do ar, não há aceleração, sendo a velocidade constante.

O desequilíbrio nas estruturas cognitivas do aluno ocorre constantemente, e o responsável por essa desequilibrição, na sala de aula, é o professor. Porém cabe ao educador estimular o educando para buscar soluções cabíveis a determinadas situações e conduzi-lo de maneira que este possa construir seus conhecimentos a partir de fatos relacionados com suas vivências diárias, ou seja, assimilar o conhecimento com aquele já visto em seu dia a dia e estando em suas estruturas cognitivas.

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## Considerações finais

No presente trabalho, a atividade proposta, se desenvolveu de maneira a utilizar um assunto do cotidiano do aluno (o futebol) e trabalhar os conceitos físicos de modo com que o aluno irá construindo e desenvolvendo tais conceitos em sua estrutura cognitiva e assim, irá aprendendo cognitivamente. Neste trabalho apresentamos uma proposta de atividade didática que contempla a descrição cinemática do futebol de Duarte e Okuno (2012) adaptada para o ensino fundamental e baseada nos conceitos de assimilação e acomodação de Piaget.

Trabalhar em sala de aula utilizando modelos construtivistas é de suma importância ao considerarmos que o sujeito da aprendizagem é o educando. Ele deve se assumir como sendo responsável pela sua aprendizagem e o professor, terá a função de mediar o conhecimento prévio que o aluno possui e o conhecimento científico. Existem várias maneiras possíveis de fazer com que o aluno construa seus conhecimentos. Neste trabalho, explicitou-se o modo como Piaget considerou o sistema cognitivo do aluno no qual ocorrem o desenvolvimento e a aprendizagem em um processo de equilíbrio e desequilíbrio constante das suas estruturas cognitivas.

Trabalhar a Física por meio do esporte para a faixa etária dos anos finais do ensino fundamental é uma maneira interessante de se ensinar conteúdos de Física, pois se trata de uma porta de entrada para o compartilhamento de significados dos termos utilizados. Neste trabalho, foi feita a proposta de ensino na introdução da Mecânica do movimento. Porém, podem-se utilizar o futebol e demais esportes para o estudo da Física.

## Referências

DUARTE, M.; OKUNO E. Física do futebol: mecânica. São Paulo: Oficinas de textos, 2012.

FERRACIOLI, L. Aprendizagem, desenvolvimento e conhecimento na obra de Jean Piaget: uma análise do processo de ensino-aprendizagem em Ciências. R. Bras. Est. Pedag., Brasília, v. 80, n. 194, 1999.

GOMES, L. C. e BELLINI, L. M. Uma revisão sobre aspectos fundamentais da teoria de Piaget: possíveis implicações para o ensino de física. Revista Brasileira de Ensino de Física, v.31, n.2, 2009.

PIAGET, J. Tradução de Nathanael Caixeiro. A epistemologia genética . Editora Vozes, 2 ed., Petrópolis-RJ, 1973.

PIAGET, J. Traduções de Nathanael Caixeiro, Zilda Abujamra Daeir, Celia E. A. Di Piero. Os pensadores : A epistemologia genética. Sabedorias e ilusões da filosofia. Problemas de psicologia genética. Abril Cultural, 2 ed., São Paulo, 1983.

SCARINCI, A. L. e PACCA, J. L. A. O professor de física em sala de aula : um instrumento para caracterizar sua atuação. Investigação em Ensino de Ciências, v.14, 2009.

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