A FÍSICA DO ESPORTE - O DESENVOLVIMENTO E ANÁLISE DE UMA UNIDADE DE ENSINO POTENCIALMENTE SIGNIFICATIVA (UEPS)

## A FÍSICA DO ESPORTE - O DESENVOLVIMENTO E ANÁLISE DE UMA UNIDADE DE ENSINO POTENCIALMENTE SIGNIFICATIVA (UEPS)

## Ederson Donizeti de Sante Pinheiro , Carolina Rodrigues de Souza 1 2

- 1 UFSCar/ Programa de Pós graduação em Ensino de Ciências Exatas - PPGECE, ederson.pinheiro@gmail.com
- 2 UFSCar/ Departamento Metodologia de Ensino, carolinasouza@ufscar.br

## Resumo

No presente trabalho é apresentado o desenvolvimento e análise de uma unidade de ensino potencialmente significativa (UEPS) proposta para trabalhar os conceitos relativos à Mecânica, com alunos do Ensino Médio da rede pública estadual do município de Orlândia - SP. O desenvolvimento dessa proposta didática teve como fator motivacional a busca por uma participação mais efetiva dos alunos e o desenvolvimento de uma aprendizagem significativa dos conceitos físicos presentes nos esportes de interesse dos alunos. Para isso, foi criado um conjunto de atividades investigativas que fazem uso de diferentes ferramentas metodológicas, selecionadas com base no conhecimento prévio dos alunos e tendo por objetivo maior, analisar o desenvolvimento e a mudança conceitual dos alunos. Estas atividades buscam relacionar a física aos esportes. Por outro lado, pudemos verificar a importância da motivação e da participação efetiva na construção de uma aprendizagem significativa em um trabalho escolar capaz de promover experiências vivenciais para os alunos.

Palavras-chave : Ensino de física, UEPS, aprendizagem significativa, física dos esportes.

## Introdução

Atualmente,o grande avanço de novas tecnologias aliado à crescente expansão da internet está cada vez mais presente em nosso cotidiano. Consequentemente, esse avanço influencia e traz consigo diferentes aspectos a serem inseridos e analisados no âmbito escolar.

Entre esses aspectos, é importante ressaltar o papel e a influência dessas novas tecnologias no cotidiano escolar dos alunos. Diferente de tempos onde cada lição era exaustivamente estudada na companhia de um livro, e uma pesquisa era cuidadosamente procurada em enciclopédias, revistas e jornais, para em seguida ser elaborada e exaustivamente copiada a mão, hoje, qualquer assunto pode ser encontrado na internet em segundos, por meio de um pequeno celular de bolso sem trabalho algum. Vídeos, imagens, áudios, e até mesmo trabalhos inteiros, aulas, e experiências podem ser acessadas e compartilhadas pelos alunos.

Assim, diante desse contexto surge a discussão a respeito do papel e a importância do uso das novas tecnologias no processo de ensino aprendizagem dos alunos. Se o crescente avanço das tecnologias facilitou o acesso à informação, será que podemos afirmar o mesmo a respeito do aproveitamento e compreensão dos alunos, frente a aprendizagem do currículo ministrado nas escolas?

Em meio a este questionamento, a atuação do professor nesse novo cenário constitui papel fundamental à obtenção de bons resultados. Motivar e

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estimular os alunos a aprender, diante de um contexto no qual a quantidade e a facilidade à obtenção de informações são imediatas, torna-se um dos maiores desafios para o professor na atualidade, independente da sua área de atuação.

## Revisão bibliográfica e referenciais teóricos

No ensino de Física, o uso de aulas expositivas, aliado a um demasiado tratamento matemático, ainda bastante utilizado no Brasil, resulta numa aparente falta de conexão entre o que é aprendido em sala de aula e o cotidiano do aluno. Além disso, o enfoque tradicional e matemático frente ao ensino conceitual e fenomenológico tem caracterizado o ensino dessa área.

Assim, é de extrema importância e se faz necessário o uso e estudo de novas metodologias que busquem incentivar a participação efetiva dos alunos em seu próprio processo de ensino aprendizagem. Para isso, uma das estratégias é a elaboração de atividades que explorem as relações entre os conceitos físicos e o que está presente no cotidiano do aluno e principalmente aos seus conhecimentos prévios sobre o tema.

Nesse sentido, a teoria da aprendizagem significativa, desenvolvida por David Ausubel (1963, 1968) diretamente relacionada ao ensino construtivista e baseada na mudança conceitual, constitui uma das principais teorias de aprendizagem contemporânea e tem como pilar a relação existente entre os conceitos prévios do aluno e os conceitos físicos estudados. Segundo Ausubel,

'o conhecimento prévio é a variável que mais influencia a aprendizagem significativa'

Para o autor, o conhecimento só é incorporado às estruturas cognitivas do aluno a medida que o novo conceito interage com conceitos relevantes já existentes em sua estrutura cognitiva, denominado conceito subsunçor. Por outro lado, se essa potencialidade não é alcançada, a aprendizagem torna-se mecânica ou repetitiva, levando o aluno a apenas decorar fórmulas e leis e esquecendo-as após a avaliação.

## Segundo Moreira (2005):

A aprendizagem significativa se caracteriza pela interação entre os novos conhecimentos e aqueles especificamente relevantes já existentes na estrutura cognitiva do sujeito que aprende, os quais constituem, segundo Ausubel e Novak (1980), o mais importante fator para a transformação dos significados lógicos, potencialmente significativos, dos materiais de aprendizagem em significados psicológicos.

Nesse processo, para que a aprendizagem do conceito seja significativa ao aluno, duas condições tornam-se necessárias: o potencial significativo do conteúdo e a disposição do aluno para aprender. Assim, o trabalho realizado pelo professor na escolha das atividades, bem como o planejamento de sua condução e mediação são determinantes na exploração do potencial significativo. Consequentemente, a escolha dessas atividades pode ser determinante para estimular a participação efetiva do aluno.

Segundo Ausubel, a aprendizagem significativa pode ser facilitada dando uma maior atenção ao conteúdo abordado e buscando as relações com a estrutura cognitiva do aluno, realizando a escolha dos aspectos mais importantes do conteúdo, não sobrecarregando o aluno com informações e dificultando a

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organização cognitiva. O mesmo pode ser analisado com relação à sequência didática utilizada, uma vez que nem sempre a ordem trazida pelos livros, promove a compreensão e incentiva a interação com o aluno.

As UEPS (unidade de ensino potencialmente significativo) são sequências didáticas facilitadoras da aprendizagem significativa, desenvolvidas pelo físico brasileiro Marco Antônio Moreira da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Em resumo, as UEPS são constituídas por atividades previamente selecionadas, que buscam potencializar a aprendizagem significativa, e não mecânica, dos conceitos, e oferecendo mais uma importante vantagem proporcionando e estimulando as pesquisas aplicadas em ensino, voltadas diretamente à sala de aula.

Por outro lado, a análise do nível de compreensão conceitual após a realização de atividades baseadas na teoria da aprendizagem significativa não se constitui uma tarefa fácil. Uma das ferramentas mais utilizadas desenvolvidas por Joseph Novak na Universidade de Cornell é chamada de Mapa Conceitual, e foi baseada nos critérios da teoria da aprendizagem significativa.

Mapas conceituais são representações esquemáticas mediadas por palavras-chave onde o aluno apresenta as relações conceituais adquiridas. Outro fator importante consiste na possibilidade, por meio deste, da análise das concepções prévias do aluno a respeito do tema, bem como o desenvolvimento e mudanças conceituais apresentadas por meio da realização das atividades. Dessa maneira os mapas conceituais são considerados uma poderosa ferramenta de análise no desenvolvimento de uma aprendizagem significativa.

Por fim, é importante ressaltar que a teoria desenvolvida por Ausubel é compatível com outras teorias construtivistas contemporâneas. Segundo Moreira (2005), as teorias de Jean Piaget, George Kelly, Lev Vigotsky, Johnson-Laird, Joseph Novak e D. B. Gowin, possuem elementos que podem ser interpretados e analisados à luz da teoria da aprendizagem significativa de Ausubel.

## Construção e desenvolvimento da UEPS

Desenvolvida para alunos da 1ª série do ensino médio da rede pública do município de Orlândia e com objetivo principal de estudar os conceitos relacionados às leis de Newton, a criação da UEPS teve como foco principal a busca por uma participação mais efetiva dos alunos. Com média de 40 alunos por sala, a escola estadual apresenta em seu histórico muitos problemas relacionados aos alunos da 1ª série do ensino médio. Dentre esses problemas, o comprometimento e o desempenho apresentado nessa série, e carregado para as outras até o fim do ensino médio, acarretam sérias consequências para a formação dos estudantes, bem como baixos índices apresentados no IDESP, SARESP e de aprovações em vestibulares.

Diante desse panorama, foi desenvolvido um conjunto de atividades didáticas que buscam motivar a participação dos alunos correlacionando as leis da Física e os Esportes. Considerando que a prática de exercícios está sempre relacionada à bem estar e diversão, e que a grande maioria dos jovens pratica ou tem certa afinidade por alguma modalidade esportiva ou time do coração, foi planejado a utilização dessas relações interdisciplinares como elemento motivacional.

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Além do uso de um tema facilitador interdisciplinar, outra estratégia adotada à motivação dos alunos foi a organização dessas atividades no formato de uma UEPS. Composta por pesquisas, apresentações, atividades individuais e de grupos, e discussões mediadas pelo professor, o desenvolvimento de uma UEPS possibilita a utilização de diversas ferramentas metodológicas diferentes das que os alunos estão acostumados e constitui importante procedimento na busca por uma participação mais efetiva dos alunos e também para uma aprendizagem significativa.

Inicialmente, o processo de elaboração da UEPS, foi composto por uma extensa análise bibliográfica e pesquisa, a respeito dos conceitos relacionados às leis de Newton. Foram analisados diversos livros didáticos aprovados no Programa Nacional do Livro Didático (PLND), o livro do GREF (Grupo de Reelaboração do Ensino de Física) e o livro Física Conceitual. Também foram analisados as apostilas da Proposta Curricular do Estado de São Paulo e alguns paradidáticos como o livro Física do futebol.

Ao final dessa etapa foi possível realizar um levantamento de como é feita a abordagem do tema, a presença de aspectos históricos que demonstrem a evolução do estudo e compreensão desses conceitos, a apresentação de experimentos e principalmente de que maneira é realizada a sua contextualização. Nessa etapa do trabalho também foram selecionados um conjunto de textos de apoio a serem utilizados na UEPS.

Ainda no processo de investigação foram realizadas diversas pesquisas na internet que resultaram numa grande quantidade de material e possibilitaram a criação de um banco de imagens e vídeos muito importante para a elaboração das atividades. De posse desses materiais foi possível realizar um planejamento afim de organizar como cada conceito seria trabalhado e à partir disso, definir uma estrutura para a UEPS.

Optamos em dividir as atividades da UEPS em três partes.

Na primeira, optamos em utilizar os mapas conceituas visando dar luz e discussão as concepções prévias dos alunos sobre os conceitos físicos envolvidos na física dos esportes. Desenvolvida no final do 1º semestre de 2014, nessa etapa foi apresentado aos alunos a definição do que é um mapa conceitual, além de uma atividade visando a construção de um mapa de ideias.

Nesse primeiro contato, foi solicitado aos alunos de duas turmas, totalizando 80 alunos, que buscassem relacionar, por meio do mapa, os conceitos físicos estudados ao longo do semestre junto aos aspectos presentes na prática de uma modalidade esportiva.

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Figura 01. Exemplos de mapas conceituais apresentados.

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Importante ferramenta no desenvolvimento da UEPS, esta atividade proporcionou ao professor apresentar e discutir quais os elementos e como deve ser apresentado um mapa conceitual e um primeiro contato dos alunos com os mapas.

A análise inicial dos mapas permitiu verificar que parte dos alunos apenas listou os tópicos separadamente sem relacioná-los com outros conceitos, como se a mecânica fosse toda segmentada (figura 01). Além disso, essa análise apresentou uma certa confusão dos estudantes à respeitos dos conceitos que relacionam força e movimento, tema que será focado no desenvolvimento da UEPS.

Também foram encontrados bons exemplos de mapas mostrando quão poderosa é essa ferramenta para a análise da aprendizagem dos alunos (figura 02).

Figura 02: Mapas conceituais apresentados.

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Paralelamente, ainda nesta etapa, foi proposto aos alunos uma atividade afim de apresentar os procedimentos necessários à realização de uma boa pesquisa. Foi solicitado aos alunos que fizessem uma pesquisa em livros, jornais e internet acerca dos conteúdos estudados desde o início do ano e suas relações com uma modalidade esportiva. Ao final dessa pesquisa, os alunos deveriam elaborar e entregar um resumo, além de apresentar seu trabalho à classe.

Na segunda parte da UEPS foi proposta uma sequência de atividades a serem realizadas em sala, onde são discutidas e apresentadas as leis de Newton e suas aplicações (tabela 1).

Tabela 01: 2ª Parte da UEPS - Esquema das atividades desenvolvidas em sala

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Tabela 02: 3 a . Parte da UEPS -Esquema das atividades complementares realizadas extraclasse

Em seu núcleo comum as atividades realizadas em sala apresentam uma mesma organização. No início do desenvolvimento de cada conceito e de cada aula, são utilizadas situações-problema, questionários, discussões ou vídeos que busquem externalizar o conhecimento prévio do aluno. Em seguida, de acordo com seu conhecimento prévio, devem ser apresentadas diferentes situações-problema de nível introdutório afim de conduzir e preparar os alunos para o estudo dos conceitos definidos para a aula. Ao final desse processo deve ser realizada uma breve apresentação geral desses conceitos, por meio da utilização de recursos multimídia, textos ou expositiva e oral. Tais procedimentos são repetidos em níveis crescentes de complexidade, afim de trabalhar aspectos mais específicos relacionados ao tema. Por fim o professor propõe atividades colaborativas como a resolução de problemas e a construção de um mapa conceitual, os quais favoreçam a apresentação, discussão mediada desses conceitos, denominada reconciliação integradora.

Já na terceira parte da UEPS, consiste numa série de atividades de pesquisa afim de comprovar e verificar a manifestação desses conceitos físicos em modalidades esportivas diferentes. Para o desenvolvimento, propõe-se a formação de grupos com 4 integrantes, os quais deveriam escolher uma modalidade esportiva específica para a realização de suas pesquisas. Esses grupos serão convidados a construir um blog onde serão apresentadas suas pesquisas, material complementar, curiosidades e conclusões.

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Para o fechamento da UEPS, uma reconciliação integradora final baseada na apresentação do conteúdo dos blogs e suas pesquisas, seguida de uma discussão afim de verificar a manifestação dos fenômenos físicos nas diferentes modalidades esportivas.

## Resultados e discussão

Ainda em fase final de aplicação, esse trabalho objetivou apresentar o processo de elaboração e parte do desenvolvimento de uma UEPS relacionada a Física no Esporte. Nesse sentido destacaremos algumas constatações e resultados vivenciados nesse processo.

Inicialmente, na primeira parte da UEPS pudemos verificar uma série de fatores comuns presentes nos trabalhos de pesquisa solicitados aos alunos. Considerando que a atividade exigia do aluno a identificação dos conceitos físicos já estudados durante o semestre, nos esportes, a grande maioria dos trabalhos apresentaram textos extraídos de blogs os quais trazem uma relação direta entre os temas, evitando assim a elaboração de texto ou resumo pelo aluno. Porém, nesses casos, foram apresentados conceitos de toda a mecânica, tornando o trabalho mais completo, porém fugindo aos temas discutidos ao longo do período letivo.

Paralelamente, essa pesquisa proporcionou a discussão dos procedimentos necessários para a realização de uma boa pesquisa, como a busca por fontes confiáveis.

Um outro resultado que podemos citar, corresponde a apresentação dos grupos durante a primeira parte. A realização dessa atividade proporcionou uma discussão a respeito da importância e das práticas necessárias para a realização de apresentações, uma vez que a grande maioria tem vergonha ou somente faz a leitura do trabalho, expondo a realidade que a grande maioria dos alunos não está acostumada a esse tipo de prática. Foi discutido a importância da apresentação bem como a seleção de tópicos a serem utilizados em uma apresentação.

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Por fim, podemos destacar o papel da diversificação das ferramentas metodológicas na motivação dos alunos. A utilização de vídeos, imagens, apresentações, simulações e atividades diferentes trazem nova dinâmica e comprometimento dos alunos na realização das atividades.

Um exemplo bastante evidente está relacionado à criação do blog. Após uma primeira aula de apresentação com objetivo de verificar a aceitação das atividades pela classe, vários alunos apresentaram ideias acerca da criação do blog. Um primeiro grupo pesquisou e apresentou, em uma aula posterior, vídeos que relacionam diferentes conceitos físicos a treinos e performances de atletas profissionais de futebol. Outro grupo de alunos, teve a ideia de entrevistar atletas, técnicos, ou professores de educação física a respeito da modalidade de pesquisa escolhida, buscando analisar a importância da Física no desenvolvimento dos Esportes. Em ambos os casos, essas ideias poderão ser utilizadas pelos outros grupos e o material também será incorporado ao blog nesta fase final do trabalho.

Alguns trabalhos, ainda incompletos, podem ser visualizados por meio dos blogs: A Física do tênis http://bit.ly/1t7Zv1y; Física na ginástica http://bit.ly/1AaiPoH; Física do skate http://bit.ly/1tw1JM0; Física do Motocros http://bit.ly/10hruoP; Física http://bit.ly/10R4A8S.

## Referências

AUSUBEL, D. P. A aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo: Moraes, 1982.

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

GASPAR, A.; Compreendendo a Física. São Paulo. Ática, 2014. 376 p. v1.

GREF Grupo de Reelaboração do Ensino de Fisica. Fisica 1: Mecânica, 5. ed. 4. Reimpr. - São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2007.

HEWITT, P. G. Física Conceitual; trad. Trieste Freire Ricci e Maria Helena Gravina. - 9.ed. - Porto Alegre: Bookman, 2002.

MÁXIMO A. ; ALVARENGA B.; Curso de Física, Spcione, 2014. 400 p. v1.

MOREIRA, M. A. Aprendizagem significativa, um conceito subjacente. 2005. Disponível em: &lt; http://moreira.if.ufrgs.br/apsigsubport.pdf &gt; Acesso em 15 jul. 2014.

MOREIRA, M. A. Mapas conceituais e aprendizagem significativa. Disponível em: &lt; http://moreira.if.ufrgs.br/mapasport.pdf &gt; Acesso em 15 jul. 2014.

MOREIRA, M. A. Unidades de Ensino Potencialmente Significativas - UEPS. Disponível em: &lt; http://moreira.if.ufrgs.br/UEPSport.pdf &gt; Acesso em 15 jul. 2014.

PIAGET, J.(1971). O nascimento da inteligência na criança. Rio de Janeiro, Zahar Editores.

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PIAGET, J.;Psicologia da inteligência. Rio de Janeiro, Zahar Editores,1977.

Proposta Curricular do Estado de São Paulo: Física / Coord. Maria Inês Fini. - São Paulo: SEE, 2008.

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