A SEGURANÇA NA AVIAÇÃO COMERCIAL DO BRASIL: ELABORAÇÃO E APLICAÇÃO DE UM PROJETO TEMÁTICO PARA O ENSINO MÉDIO

## A SEGURANÇA NA AVIAÇÃO COMERCIAL DO BRASIL: ELABORAÇÃO E APLICAÇÃO DE UM PROJETO TEMÁTICO PARA O ENSINO MÉDIO

## Jhonathan Junior da Silva , Luciano Fernandes Silva 1 2

- 1 Universidade Federal de Itajubá/ Instituto de Física e Química/ jhonny\_jsilva@hotmail.com
- 2 Universidade Federal de Itajubá/ Instituto de Física e Química/ lufesilva@unifei.edu.br

## Resumo

Diversas pesquisas da área de ensino de Física apontam a possibilidade de renovar e modificar as práticas docentes em sala de aula a fim de que os estudantes não aprendam conceitos desvinculados de um contexto, mas que sejam capazes de mobiliza-los como subsídios em diversas situações de seu cotidiano. Uma forma de relacionar conceitos físicos com diversos contextos pode ocorrer através da elaboração e execução de projetos temáticos. Diante destas considerações, destacamos que este trabalho tem como objetivo relatar o processo de produção e aplicação de um projeto temático composto por oito aulas de Física contextualizadas a partir do tema 'Segurança na Aviação Comercial do Brasil'. Este projeto foi construído no contexto das atividades das disciplinas de Instrumentação para o Ensino de Física I e II do curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal de Itajubá. A ideia básica do projeto foi a de ministrar conteúdos curriculares de Física através de um tema socialmente relevante para os alunos do Ensino Médio de uma escola pública, tendo a contextualização como ferramenta principal.

Palavras-chave : Projeto Temático; Ensino de Física; Contextualização; Segurança de Voo.

## Introdução

- O processo de contextualização apresenta-se como um recurso pedagógico que o professor pode utilizar para retirar o aluno de uma condição passiva no processo de ensino-aprendizagem. Este processo tem sido alvo de diversas pesquisas que versam sobre sua aplicação no ensino de Ciências (RICARDO, 2005; WATANABE; KAWAMURA, 2006; KATO, 2007; MACEDO; SILVA, 2010) discutindo tanto a sua viabilidade como também a sua natureza. Contextualizar pode ser identificado com a ideia de construir significados não neutros que incorporem valores ao explicar o cotidiano. Esta perspectiva de trabalho objetiva que o aluno compreenda os problemas sociais e culturais.
- O processo de contextualização pode ocorrer a partir de diversas perspectivas que pode ser desde a exemplificação do conteúdo específico com exemplos cotidianos até a problematização analítica de aspectos envolvendo CTSA (MACEDO; SILVA, 2010). Na perspectiva CTSA destaca-se a ênfase que é dada para a problematização crítica do conjunto de aspectos que envolvem a Ciência, a Tecnologia, a Sociedade e o Ambiente (CTSA) (WHARTA; ALÁRIO, 2005).

Importante, também, destacar que há diversos caminhos e possibilidades para realizar trabalhos educativos contextualizados no ensino dos conteúdos científicos. Uma dessas possibilidades é através da elaboração e execução de projetos temáticos.

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26 a 30 de janeiro de 2015

Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2002) apresentam a ideia de organizar os conteúdos escolares através de abordagens temáticas. Para os autores a abordagem temática coloca ênfase em temas que tenham um real significado para os alunos. Os conteúdos específicos são subordinados à apresentação e problematização do tema. Nesse sentido, a abordagem temática é uma:

Perspectiva curricular cuja lógica de organização é estruturada com base em temas, com os quais são selecionados os conteúdos de ensino das disciplinas. Nessa abordagem, a conceituação científica da programação é subordinada ao tema. (p.189).

Mediante alguns dos benefícios educativos apresentados anteriormente sobre a prática da contextualização, a abordagem temática mostra-se como um caminho favorável para a elaboração e execução de trabalhos educativos na área específica de Física. Nesse sentido, objetiva-se neste trabalho apresentar aspectos educativos do planejamento e da execução de um projeto temático elaborado a partir de duas disciplinas específicas de um curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal de Itajubá.

## Construção do Projeto Temático

Os trabalhos para a elaboração do projeto tiveram início no segundo semestre de 2013, na disciplina de Instrumentação para o Ensino de Física I na Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI). A proposta era construir um projeto temático de oito aulas contextualizadas e alicerçadas nos pressupostos da abordagem CTSA. Este projeto deveria ser retomado e aplicado no segundo semestre de 2014 em uma situação real de ensino em uma escola pública de Ensino Médio, sendo estas solicitações realizadas a partir da disciplina Instrumentação para o Ensino de Física II.

- O primeiro passo do planejamento do Projeto Temático deu-se com a escolha do tema. Este foi motivo de grande análise e estudo, pois não há um consenso quanto à seleção de temas para a abordagem CTSA em um trabalho temático. Os temas podem tratar desde questões globais (MERRYFIELD, 1991), até problemas locais (SANTOS; MORTINER, 2000). Para Ramsey (1993), a questão central está no grau de problematização social do tema. Diante das discussões acima, buscou-se encontrar um tema de âmbito regional e para isso escolheu-se Segurança dos Voos Comerciais no Brasil.
- O tema segurança nos voos comerciais é muito relevante para o processo de alfabetização, uma vez que trata de um assunto atual e instigante. Com o aumento do acesso da população ao transporte aéreo é comum as pessoas se questionarem se voar em uma aeronave realmente é seguro. Por isso, a abordagem deste tema em sala de aula é favorável e abre brechas para tratar das relações físicas envolvidas no funcionamento de um avião, bem como aspectos relacionados às questões referentes ao contexto da aviação.

A escolha do tema se reforça como sendo adequada ao contexto regional, pois muitos investimentos têm sido feitos no setor aéreo na região do Sul de Minas. A cidade de Itajubá-MG, local de elaboração e aplicação do projeto, foi contemplada com um projeto de construção de um aeroporto comercial. Ainda sim, tem-se que a aviação é uma inovação tecnológica relativamente recente, proveniente do século XX, que com o passar dos anos foi se aperfeiçoando e sendo utilizada de acordo com as necessidades das empresas privadas e governamentais. Seu uso facilitou e

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agilizou a comunicação de produtos e pessoas, além de ser ferramenta de segurança para países. O transporte aéreo causa impactos nos mais diversos setores, como o econômico, social, ambiental e político. A aviação por si só desperta um interesse muito grande nos alunos. Porém, na maioria das vezes, esse tema não é trabalhado em sala da aula, deixando de lado a oportunidade para que sejam estudados os conceitos Físicos que possibilitam o voo, as implicações da aerodinâmica no cotidiano, os impactos socioeconômicos que a aviação traz, os mitos e realidades a cerca da segurança de viagens aéreas, o contexto histórico ao qual a aviação vivenciou durante seu desenvolvimento, entre outros.

Além disso, em um simples tópico do tema proposto neste trabalho, podemse encontrar subsídios para se trabalhar, por exemplo, em conjunto com professores de História e de Geografia. A introdução de uma abordagem interdisciplinar se justificaria, a partir da constatação de que o ensino disciplinar tem levado a impasses quando se leva em consideração a educação para a cidadania e não apenas a educação propedêutica (MACEDO e CAMPOS, 2000). Outro aspecto que reforça a importância desse tipo de contextualização é o fato de que os alunos carregam consigo concepções alternativas ou representações intuitivas a cerca da Física que está por trás do voo. Uma característica importante dessas representações intuitivas é o fato delas serem consideradas pelos estudantes como adequadas e satisfatórias na tarefa de interpretar o problema que eles atacam (ANDERSON; EBERHARD, 2006).

Ao longo da disciplina, diversos subsídios teóricos foram trabalhados para que as ideias de contextualização dentro da perspectiva de análise crítica de aspectos envolvendo CTSA pudessem ir sendo incorporadas ao projeto e com isso foram elaboradas em primeiro momento três versões. Já no primeiro semestre de 2014 a terceira versão foi retomada e o trabalho se deu em continuar, através de subsídios teóricos, o aperfeiçoamento do projeto. Em paralelo iniciou-se os contatos com uma escola pública da cidade para a definição da série e data para início do projeto. O projeto foi então estruturado em oito aulas que abordavam aspectos mais amplos do tema e em cada aula um conteúdo de Física fora colocado de tal modo que articulasse com o tema e com os objetivos do projeto. Os conteúdos de Física abordados no projeto foram velocidade média, densidade, força de atrito, pressão atmosférica e princípio de Bernoulli. Todos os conteúdos de Física, juntamente com aspectos políticos, sociais, ambientais, tecnológicos e econômicos abordados no projeto visavam atingir os objetivos gerais elaborados para o projeto tais como, analisar a segurança do transporte aéreo e os impactos ambientais causados pelos aviões; reconhecer os benefícios trazidos pelo transporte aéreo juntamente com o contexto histórico e a história do avião no Brasil; articular os rumos e consequências na aviação causadas por decisões políticas; identificar aspectos econômicos no qual a aviação tem grande contribuição; avaliar a segurança do transporte aéreo e reconhecer a natureza da força de sustentação.

As aulas 1 e 2 centraram-se na perspectiva de colocar os alunos cientes do tema e de problematizá-lo. Nesse sentido, as estratégias utilizadas para a elaboração foram a argumentação de que o número de passageiros que utilizam o transporte aéreo tem aumentado ao longo dos anos. Esse aumento deve-se ao fato de que viajar de avião, em alguns casos, tem sido uma alternativa mais viável em comparação com outros meios de transporte. Ainda dentro da perspectiva de problematização, utilizou-se de dados que mostravam a distribuição do número de acidentes para alguns meios de transporte.

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Os conteúdos específicos de Física escolhidos para apoiar o desenvolvimento do tema foram o de velocidade média. A ideia desenvolvida é a de que uma das vantagens do avião é de poder realizar longos trajetos em um tempo muito menor do que outros meios de transporte. Além disso, para a compreensão do princípio de Bernoulli o conceito de velocidade é importante. Outro aspecto utilizado para a preparação dessas aulas esteve relacionado à construção de um aeroporto na cidade de Itajubá. A cidade fica na Serra da Mantiqueira, sendo assim, o relevo local é um fator de grande importância para se analisar a segurança dos voos comerciais na região. Buscou-se colocar como pontos a serem discutidos nas aulas o impacto socioeconômico que o aeroporto pode causar na cidade.

As aulas 2 e 3, por sua vez, estiveram focadas em algumas considerações históricas do desenvolvimento da segurança nos voos comerciais. Todavia, encontrou-se várias dificuldades em conseguir articular conteúdos específicos da Física com o tema em questão. É necessário que o tema esteja sempre em destaque nas aulas. Porém, a maior dificuldade foi dosar a extensão e profundidade em apresentar conteúdos específicos da Física, sobretudo por não conhecer a turma no qual se iria aplicar o projeto. Também foi difícil se afastar da lógica de preparar aulas de Física única e exclusivamente a partir dos conteúdos específicos. Em outras palavras, pensar primeiro no tema e depois nos conteúdos específicos se apresentou como um dos principais obstáculos desta fase de elaboração do projeto de ensino.

Chegou-se a conclusão de articular - nas aulas 3 e 4 - os aspectos históricos do desenvolvimento da segurança nos voos comerciais com o conceito específico de densidade. Esta deu-se ao mencionar as primeiras máquinas de voar como os balões e os dirigíveis com suas respectivas seguranças. Essas máquinas utilizavam da diferença entre densidades para que pudessem alçar voo e a segurança era muito precária. Buscou-se também discutir brevemente a história da aviação no cenário nacional. Para isso a história da Embraer trouxe argumentos e possibilidades de articulação com o tema, além da oportunidade de se discutir aspectos econômicos e políticos no contexto da criação desta empresa. Para essas aulas, ainda foi possível colocar o conteúdo de força de atrito e como esse conceito é importante no processo de pousos e decolagens dos voos. O grooving, que são ranhuras nas pistas dos aeroportos para poderem escoar a água e diminuir o risco de aquaplanagem, pôde auxiliar na articulação com o tema. A proposta era que durante a execução do projeto, os alunos pudessem discutir se o aeroporto da cidade deveria conter esse elemento diante das condições climáticas locais que como já dito se encontra situada na Serra da Mantiqueira.

As aulas 5 e 6, por sua vez, estiveram voltadas para situações envolvendo turbulência nos voos. As condições de relevo e clima local contribuem para que nos processos de pousos de decolagens, possa haver uma interferência na dinâmica de voo, podendo resultar em graves consequências. Articulou-se o conteúdo específico de pressão atmosférica com a discussão envolvendo turbulências nos voos. Outro aspecto discutido nessas aulas esteve relacionado aos efeitos causados pela baixa pressão em que o corpo humano fica submetido em um voo de cruzeiro, assim uma atividade experimental demonstrativa com uma bomba de vácuo fora adicionada ao planejamento, visando demonstrar a importância do processo de pressurização.

Não encontrou-se grandes obstáculos para a articulação do conteúdo específico ao tema nessas aulas. A principal dificuldade foi, novamente, não fugir do

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tema ou, em outras palavras, focar no tema e apresentar os conteúdos a partir da discussão deste. Houve uma preocupação muito grande sobre a articulação dos conteúdos específicos. Como o princípio de Bernoulli não é um tópico presente nos conteúdos curriculares da educação básica, a ideia dos conteúdos de Física nas aulas anteriores era de também oferecer subsídios para a compreensão da equação e do princípio de Bernoulli. Sendo assim, nessas aulas pode-se explorar com mais detalhes o surgimento da força de sustentação, essencial para o voo. Além disso, buscaram-se elementos de como o comprometimento dessa força pode comprometer a dinâmica de um voo. Para ilustrar ainda mais esse conceito, recorreu-se a uma simulação computacional, no qual a manipulação de variáveis tais como, velocidade, densidade e pressão do fluído eram permitidas de modo a mostrar sua correlação.

Para as aulas 7 e 8 buscou-se elaborar atividades no qual os estudantes pudessem, com base nas aulas anteriores, investigar aspectos relacionados à força de sustentação, como também fatores importantes para que o seu surgimento não fosse comprometido. Para isso, uma atividade experimental investigativa foi planejada. Nessa atividade, alguns perfis de asas foram pré-selecionados e os alunos deveriam a partir deles encontrar o que trouxesse o melhor resultado. A opção por esta atividade experimental esteve ligada às discussões durante a disciplina, no qual as reflexões feitas apontaram que atividades dessa natureza podem proporcionar aos alunos o espírito de investigação que vai desde o levantamento de questões à formulação de hipóteses para a resolução dos problemas (BORGES, 2002). Essa perspectiva mostrou-se adequada aos objetivos do projeto. Para a finalização, buscou-se levantar aspectos de como as novas tecnologias tem sido empregadas para que o avião continue sendo um meio de transporte seguro. Além de dados estatísticos sobre acidentes, locais do avião mais seguros para os passageiros, momento do voo mais seguro entre outros. Um artigo que relatava o uso de painéis solares voltadas à geração de energia necessária para a locomoção de um avião foi planejado para a discussão.

Para que o planejamento fosse finalizado dentro da perspectiva de um projeto temático, muito tempo teve que ser destinado. Além de dificuldades referentes a pesquisas relativas ao tema, que eram de natureza mais técnica voltada ao jargão aeronáutico, o fato de o projeto ter sido concebido sem o conhecimento da turma a ser aplicado, trouxe dificuldades extras, visto que os conteúdos de Física não poderiam desarticular-se tanto do tema como, também, entre si na elaboração das aulas já que esses conteúdos corroborariam para a compreensão do conceito mais importante para o projeto.

## Aplicação do Projeto Temático

Diante das possibilidades, a série escolhida para a aplicação do Projeto Temático foi um segundo ano do Ensino Médio do período noturno de uma escola pública da periferia da cidade de Itajubá-MG. Após todas as negociações necessárias iniciamos a aplicação do Projeto Temático. O contato inicial com a turma na primeira aula foi muito positivo. Os alunos se mostraram muito interessados quando apresentados às atividades que seriam realizadas ao longo das oito aulas.

Além de situar os alunos sobre as atividades a serem realizadas, nas aulas 1 e 2 buscou-se problematizar o tema com os elementos planejados. Foi perguntado

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aos alunos se alguém já havia tido alguma oportunidade de voar de alguma forma. Apenas um dos alunos disse ter voado de avião. Além disso, questionou-se aos alunos sobe o que achavam da segurança dos voos e muitos deles argumentaram que o meio de transporte aéreo não era seguro. Na sequência foi apresentado um vídeo no qual era discutido o aumento da população brasileira que utilizava este meio de transporte. Apontou-se que, em casos onde era possível escolha, a população optava pelo transporte aéreo que além de ser mais rápido, em alguns casos era mais barato se comparado ao transporte rodoviário.

Os alunos começaram uma tímida interação com as exposições, mas quando o tema se dirigiu aos investimentos no setor aéreo na região, houve um envolvimento maior, ou seja, o fato do tema ser de âmbito local motivou mais os alunos a interagir com as exposições. Alguns alunos começaram a questionar que benefícios seriam trazidos à cidade e região com a construção de aeroportos. Deuse a liberdade para que eles pudessem fazer suas observações, porém buscou-se não deixar que as discussões fugissem do tema.

Para tratar sobre o significado da localização dos aeroportos, foi apresentado imagens dos aeroportos que, segundo especialistas, oferecem riscos de decolagem e aterrissagem no mundo. Ao final foi pedido que eles fizessem um levantamento sobre quais elementos presentes nas imagens desses aeroportos podem ser considerados como perigosos para a aviação. Além disso, solicitou-se que eles comparassem estes riscos com aqueles presentes no futuro aeroporto da cidade. A maioria dos alunos apontou para o relevo da região, formada pelas montanhas da Serra da Mantiqueira e, também, pelo possível tamanho da pista deste futuro aeroporto. O conceito de velocidade média foi apresentado durante as aulas, pois em alguns momentos as informações trazidas indicavam que o avião é muito rápido e compreender esse conceito de rapidez se mostrou interessante aos alunos.

Durante as aulas 3 e 4, os alunos começaram a participar mais das discussões propostas. Pelo que pôde ser depreendido, os alunos não estavam acostumados a uma aula no qual houvesse oportunidade para diálogo e reflexão. Essa possibilidade de diálogo e reflexão permite a construção de novas formas de análise e ainda garante uma educação mais democrática (FREIRE, 1996). Com isso, houve uma grande participação dos alunos durante as discussões envolvendo a história da aviação e das primeiras máquinas de voo. Eles discutiram entre si a questão de quem havia inventado o avião primeiramente e como era precária a segurança nos primeiros projetos de aviões e balões utilizados.

Em paralelo a isso, os alunos tiveram contato com conceitos de densidade para que pudessem compreender como os balões voavam e puderam articular esses conceitos de maneira significativa com o contexto. Além de mencionarem Santos Dumont como ícone da aviação no Brasil, os alunos também se lembraram da Embraer. Um dos alunos disse que a empresa estava testando uma nova tecnologia em suas aeronaves para aumentar a segurança. Outro ponto bastante discutido pelos alunos novamente esteve relacionado às características geográficas do local como fator de risco para a segurança e argumentaram que chuvas e nevoas poderiam comprometer a dinâmica de voo. Com relação à chuva, foi passado um vídeo de um acidente, no qual a aquaplanagem teve contribuição para o desastre. Assim, pode-se apresentar o conceito envolvendo atrito, bem como suas

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implicações em um voo. Os alunos começaram a argumentar que o futuro aeroporto de Itajubá deveria conter infraestrutura adequada para evitar aquaplanajem.

Já nas aulas 5 e 6 as discussões estiveram voltadas para a questão das turbulências em um voo. Como a região é montanhosa, o surgimento de ventos cruzados podem ser fatores que comprometam a segurança nos pousos e decolagens. Os alunos ainda levantaram uma questão interessante: pela localização do aeroporto poderiam surgir correntes de ventos que comprometeriam a segurança. Em um vídeo sobre o aeroporto eles viram que a pista estava paralela às montanhas e começaram a se questionar sobre esta situação. Para compreender melhor essas correntes de ventos, foi apresentado o conceito de pressão atmosférica.

Além disso, os alunos também se questionaram sobre como voar a alturas tão grandes era possível sem causar danos à saúde. Para esclarecer um pouco essas questões foi apresentado um esquema que demonstrava como a pressão interna dos aviões fica em relação à pressa exterior. Para reforçar a ideia um experimento com uma bomba de vácuo foi realizado. Colocou-se um balão com uma pequena quantidade de ar dentro e ligou-se a máquina. O balão explodiu e a partir disso, os alunos começara levantar hipóteses de o que aconteceria com o avião. Foi apresentado a eles o princípio de Bernoulli com um enfoque mais conceitual. Uma simulação computacional foi utilizada para ilustrar o conceito e a partir dela os alunos puderam levantar hipóteses sobre como a força de sustentação pode surgir. Até então, os alunos estavam bastante participativos, mas quando foram apresentados à equação que descreve o princípio de Bernoulli, eles se mostraram mais dispersos e não muito interessados, mas durante a apresentação de um vídeo que relatava a queda de um avião devido ao comprometimento da força de sustentação eles voltaram novamente suas atenções para a discussão.

Para as últimas aulas realizou-se uma atividade experimental investigativa. Esta foi motivo de grande envolvimento dos alunos. Todos eles se empenharam em construir os perfis de asas e começaram desde então a levantar hipóteses de qual se sairia melhor. Eles confeccionaram os perfis e testaram todos. Ao final da atividade eles deveriam construir com o perfil de melhor desempenho uma asa de formato maior e todos concluíram que apenas um apresentava um desempenho satisfatório. Após a atividade foi solicitado que eles fizessem uma tabela com elementos favoráveis e desfavoráveis à aviação como meio de transporte. Além disso, foram mostradas algumas alternativas tecnológicas para a melhoria da segurança em aeronaves e aeroportos. Dados estatísticos de lugares com mais acidentes aéreos, etapas do voo mais perigosas, assentos mais seguros foram mostrados aos alunos para finalização de todo o projeto. Ao final, alguns alunos ainda mantinham a opinião de que andar de avião não era seguro.

## Considerações Finais

A abordagem temática mostrou-se muito pertinente para apresentação de conteúdos curriculares de Física com um viés mais contextualizado. Embora seja necessário um tempo grande para que possa haver um bom planejamento. A escolha de um tema de nível regional/local possibilitou um maior envolvimento dos alunos, visto que os assuntos trabalhados poderiam estar relacionados ao cotidiano dos mesmos direta ou indiretamente.

Após a aplicação do projeto, viu-se que se alguma atividade fosse mais voltada para a prática dos alunos nas primeiras aulas poderia ter promovido ainda

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mais o interesse deles pelo tema e pelos conteúdos específicos. Essas atividades centralizadas nos alunos podem ajudar as discussões não fugirem do tema, o que em alguns momentos aconteceu.

Um professor que queira elaborar uma atividade mais atrativa para sua turma pode sim utilizar a abordagem temática como possibilidade para a promoção de conteúdos específicos de Física, pois além de exigir uma contextualização a respeito desses conteúdos, permite discussões de aspectos políticos, sociais e ambientais que contribuem para a formação de um cidadão capaz de reivindicar seus direitos como cidadão de forma mais organizada e articulada com o conhecimento científico.

## Referências

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BORGES, A. Tarciso. Novos rumos para o laboratório escolar de ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 19, n. 3, p. 291-313, 2002.

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FREIRE, Paulo. Pedagogia da autonomia: saberes necessários à prática pedagógica . São Paulo: Paz e Terra, p. 165, 1996.

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