ANÁLISE DO USO DE UMA FERRAMENTA COMPUTACIONAL PARA A CONSTRUÇÃO DE GRÁFICOS EM UMA ATIVIDADE DIDÁTICA

## ANÁLISE DO USO DE UMA FERRAMENTA COMPUTACIONAL PARA A CONSTRUÇÃO DE GRÁFICOS EM UMA ATIVIDADE DIDÁTICA

Vanessa Aparecida Wollmann 1 , Camilo Lorensi Leivas , Franciele Roani 2 Pedro 3 , Rafaela Weber Velozo , Morgana Silva Franco Riffel , Muryel Pyetro 4 5 Vidmar 6 , Inés Prieto Schmidt Sauerwein 7

## Resumo

Algumas pesquisas na área de ensino de Física e de Ciências (MARTINHO e POMBO, 2009; MELO, 2010; LARA et al., 2013), além de documentos oficiais como os PCN+ (BRASIL, 2002) da área das Ciências da Natureza, Matemática e Suas Tecnologias, têm evidenciado a importância da inserção das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) como mediadoras das práticas docentes desenvolvidas no âmbito do ensino de Física. Neste contexto, apresentamos nesse trabalho uma Atividade Didática (AD) sobre movimento retilíneo uniforme na qual utilizamos uma ferramenta computacional para a construção de gráficos cartesianos relacionados à descrição do movimento. A análise dos dados obtidos com a implementação da AD foi realizada com base em cinco critérios, e teve como foco investigar as potencialidades da utilização da ferramenta computacional para a construção dos gráficos, assim como as dificuldades apresentadas pelos alunos durante a utilização da mesma. Os resultados dessa análise apontam para um significativo aproveitamento da utilização da ferramenta, visto que a maioria dos alunos construiu gráficos que atenderam aos critérios, evidenciando a potencialidade da utilização do software durante a implementação da AD. Ainda, nesse contexto, observou-se a otimização do tempo dispendido para a construção dos gráficos, se comparado ao tempo utilizado em atividades desenvolvidas anteriormente nas quais os gráficos foram construídos utilizando lápis e papel, além da importância do acompanhamento docente para utilização adequada das ferramentas computacionais em uma AD.

## Palavras-chave : PIBID. Gráficos. Ferramenta computacional.

## Introdução

Algumas pesquisas na área de ensino de Física e de Ciências, (MARTINHO e POMBO, 2009; MELO, 2010; LARA et al., 2013) têm evidenciado a importância da inserção das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) como mediadoras das práticas docentes desenvolvidas no âmbito do ensino de Física.

Somado a isso, documentos oficiais, como os PCN+ (BRASIL, 2002) da área das Ciências da Natureza, Matemática e Suas Tecnologias destacam, em suas estratégias para a ação, que '[...] deve ser estimulado o uso adequado dos meios

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tecnológicos, como máquinas de calcular, ou das diversas ferramentas propiciadas pelos microcomputadores, especialmente editores de texto e planilhas' (BRASIL, 2002, p. 84).

Neste contexto, apresentamos nesse trabalho uma Atividade Didática (AD) sobre movimento retilíneo uniforme, elaborada no âmbito do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) - Subprojeto Física da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), na qual utilizamos uma ferramenta computacional para a construção de gráficos cartesianos relacionados à descrição do movimento.

A análise dos dados obtidos com a implementação da AD teve como foco investigar as potencialidades da utilização de uma ferramenta computacional para a construção de gráficos, assim como as dificuldades apresentadas pelos alunos durante a utilização da mesma.

## Contexto do trabalho

- O contexto do trabalho foi o PIBID, que tem como objetivos principais incentivar a formação de docentes em nível superior para a educação básica, além de proporcionar aos licenciandos oportunidades de criação e participação em experiências metodológicas, tecnológicas e práticas docentes de caráter inovador.

Nesse sentido, o PIBID/UFSM/Subprojeto Física elabora, implementa e avalia Atividades Didáticas (AD) de caráter investigativo para a disciplina de Física no âmbito do ensino médio.

A equipe de trabalho é composta pela professora coordenadora de área, três alunos de pós-graduação colaboradores, duas professoras da educação básica supervisoras e sete bolsistas de iniciação à docência. A equipe realiza, semanalmente, uma reunião para discussão, formulação e reformulação de roteiros de AD, bem como estudo de referenciais teóricos da área.

A atuação nas escolas parceiras do PIBID/UFSM/Subprojeto Física está organizada em dois Grupos de Trabalho (GT). Um dos GT atua na Escola Estadual de Educação Básica Augusto Ruschi, atendendo três turmas de 2a série do ensino médio, e é formado pela professora supervisora e três alunos de iniciação à docência. Já o outro GT atua na Escola Estadual de Ensino Médio Professora Maria Rocha, atendendo oito turmas de 1a série do ensino médio, e é formado pela professora supervisora e quatro alunos de iniciação à docência.

Cabe ressaltar que, semanalmente, são realizadas reuniões de cada GT separadamente. Ainda, as AD são desenvolvidas nas referidas escolas no horário regular das aulas de Física.

## Descrição de uma das Atividades Didáticas desenvolvidas

A AD descrita nesse trabalho é intitulada 'Estudo do Movimento - Atividade Experimental', está estruturada em quatro partes e foi implementada na Escola Estadual de Ensino Médio Professora Maria Rocha.

- A parte I da AD consistiu da aplicação da seguinte questão problematizadora: 'Dois veículos partem ao meio-dia, um de Santa Maria em direção a Porto Alegre, e o outro, de Porto Alegre em direção a Santa Maria. Supondo que a

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trajetória que liga essas cidades seja exclusivamente retilínea (Figura 1), onde e em quanto tempo de viagem os dois veículos irão se encontrar?'

Figura 01: Mapa entre Santa Maria e Porto Alegre. Fonte: https://maps.google.com (adaptado)

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Essa parte da atividade tinha por objetivo identificar a compreensão de cada aluno sobre o conceito de movimento retilíneo uniforme, abordado anteriormente pela professora supervisora.

A parte II foi estruturada em duas etapas: a etapa A consistiu da coleta de dados durante a realização de uma atividade experimental. A etapa B consistiu na construção de um gráfico, elaborado pelos alunos utilizando o software livre QtiPlot.

Na parte III a questão problematizadora foi novamente proposta aos alunos, de modo a analisar se houve evolução nas respostas em comparação com aquelas recebidas na parte I.

Finalizando, na parte IV, solicitou-se que cada aluno enviasse um e-mail descrevendo o trabalho realizado, bem como as conclusões obtidas após o desenvolvimento de toda a atividade.

Os dados que possibilitaram a construção do gráfico, analisada nesse trabalho, foram coletados durante a etapa A (parte II) da atividade, elaborada com base na proposta contida em Gaspar (2009). Nessa etapa foi utilizado um aparato experimental composto de uma mangueira de plástico transparente fixada a uma régua de 1 metro de comprimento, graduada em centímetros. A mangueira é preenchida com óleo de cozinha no qual é imerso uma esfera de metal. As extremidades da mangueira são vedadas com uma rolha de borracha, deixando uma bolha de ar dentro dessa (Figura 2).

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Figura 02: aparato experimental

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Com o uso do referido aparato e de um cronômetro, os alunos, divididos em grupos de, em média, cinco componentes, obtiveram duas medidas de tempo para a esfera de metal e a bolha de ar, a cada deslocamento de dez centímetros. Essa etapa da AD foi desenvolvida em aproximadamente 90 minutos.

Após a coleta dos dados, na etapa B, os alunos foram conduzidos até o laboratório de informática da escola, onde previamente foi instalado nos computadores o software QtiPlot. Ao investigar sobre os softwares livres disponíveis, optou-se pelo QtiPlot por esse possuir uma interface gráfica com linguagem acessível, o que facilita a interatividade dos alunos com o mesmo.

Como nenhum dos alunos, até então, havia utilizado essa ferramenta computacional nas aulas de Física, explicitamos inicialmente algumas instruções básicas para a utilização da mesma, tais como a forma de inserção dos dados nas colunas para que as duas retas fossem plotadas no mesmo gráfico, permitindo posterior análise dessas curvas.

Em aproximadamente 120 minutos, cada grupo trabalhou em um computador para a construção do gráfico de posição x tempo para a esfera de metal e para a bolha de ar. Por meio da análise desse gráfico, os objetivos eram determinar a velocidade da esfera e da bolha de ar, além de verificar a posição e o instante de encontro de ambas.

## Análise dos dados obtidos

Os critérios considerados para análise dos gráficos construídos pelos grupos foram: 1) escala gráfica adequada; 2) legenda da variável independente e dependente de acordo com as grandezas físicas; 3) unidade de medida das grandezas físicas devidamente indicadas; 4) representação condizente com o tipo de movimento estudado; 5) representação condizente com a situação estudada nessa atividade.

A referida análise foi realizada em 11 gráficos construídos por alunos de duas das turmas em que a atividade foi implementada. A tabela 01 apresenta a quantidade de gráficos que atendeu cada um dos critérios.

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Tabela 01: Resultado da análise dos gráficos

Analisando a tabela 01, é possível constatar que a significativa maioria dos gráficos construídos apresentou resultado satisfatório, visto que atendeu grande parte dos critérios, o que indica que de modo geral, houve um aproveitamento adequado dos recursos do software necessários para a construção dos gráficos. Um exemplo de gráfico que atendeu os critérios está representado na figura 03.

Figura 03: Exemplo de bom uso do software

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Em contrapartida, apesar das instruções fornecidas no início da AD, analisando os gráficos, observou-se também certa dificuldade de alguns grupos na construção dos mesmos. Um exemplo pode ser observado no gráfico da figura 04, no qual é possível notar a presença de legendas inadequadas, a utilização de uma escala inadequada, bem como a falta da apresentação da unidade de medida da posição.

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Figura 04: Exemplo de gráfico em que as ferramentas do software não foram exploradas adequadamente.

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Para finalizar, cabe destacar que o gráfico construído contribuiu de forma relevante para verificar a posição e o instante de encontro da esfera e da bolha de ar, que consistia em um dos objetivos da atividade.

## Conclusões

A partir da análise dos gráficos construídos pelos alunos, foi possível constatar que a significativa maioria desses atendeu a grande parte dos critérios. Assim é possível afirmar que a utilização do software contribuiu durante a construção do gráfico, por exemplo, possibilitando ajustes precisos na escala gráfica.

Outro aspecto relevante em relação à utilização do software diz respeito à otimização do tempo dispendido para a construção dos gráficos, se comparado ao tempo utilizado em atividades desenvolvidas anteriormente nas quais os gráficos foram construídos utilizando lápis e papel.

Para finalizar, observou-se que durante a implementação da AD houve um aproveitamento adequado dos recursos do software necessários para a construção dos gráficos, por parte dos alunos. Consideramos que isso se deve ao fato dos alunos, em sua maioria, estarem familiarizados com equipamentos eletrônicos, como computadores. Entretanto, destacamos também que é de suma importância as orientações e o acompanhamento docente para uma utilização adequada das ferramentas computacionais em uma AD.

## Referências

BRASIL. Ministério da Educação. PCN+ Ensino Médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais. Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias . Brasília, 2002b. Disponível em:

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&lt;http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf&gt;. Acesso em: 18 jun. 2014.

GASPAR, A. Física . 1. ed. Volume único. São Paulo: Ática, 2009.

LARA, A. L. et al. Ensino de Física mediado por Tecnologias de Informação e Comunicação: um relato de experiência. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA (SNEF), 2013, São Paulo. Disponível em: &lt;http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xx/sys/resumos/T0773-2.pdf&gt;. Acesso em: 13 jun. 2014.

MARTINHO, T.; POMBO, L. Potencialidades das TIC no ensino das Ciências Naturais - um estudo de caso. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias , v. 8, n. 2, p. 527 - 538, 2009. Disponível em: &lt;http://reec.uvigo.es/volumenes/volumen8/ART8\_Vol8\_N2.pdf&gt;. Acesso em: 05 ago. 2014.

MELO, R. B. de F. A utilização das TIC's no processo de Ensino e Aprendizagem da Física. In: SIMPÓSIO HIPERTEXTO E TECNOLOGIAS NA EDUCAÇÃO, 3., 2010, Recife. Anais eletrônicos. Recife: NEHTE, 2010. Disponível em: &lt;http://www.nehte.com.br/simposio/anais/Anais-Hipertexto-2010/Ruth-Brito-deFigueiredo-Melo.pdf&gt;. Acesso em: 05 ago. 2014.

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