Aprendizagem significativa: Um "novo" conceito para o ensino de física

## Aprendizagem significativa: Um "novo" conceito para o ensino de Física

Alessandra Kirchemeyer Vianelo 1 , Diego Santos de Araujo 2, Felipe Cesar Dos Santos Silva 3, Leonardo Araujo Esteves 4 , Roberta de Almeida Souza , Fernanda 5 Miranda Fernandes 6 , Rafael Silva do Nascimento 7

1 Escola Estadual Clorindo Burnier/alekv@ig.com.br

- 2 UFJF /Departamento de Fisica/diego.santos@ice.ufjf.br
- 3 UFJF /Departamento de Fisica/felipe.cesar@engenharia.ufjf.br

4 UFJF /Departamento de Fisica/leo.xmen@gmail.com

- 5 UFJF /Departamento de Fisica/roberta\_2504@hotmail.com
- 6 UFJF /Departamento de Fisica/fernanda.fernandes@engenharia.ufjf.br

7 UFJF /Departamento de Fisica/rafaelmbcjs@gmail.com

## Resumo

Este trabalho tem como finalidade relatar e discutir algumas ações utilizando estratégias didáticas visando aperfeiçoar e motivar o ensino de Física para alunos da escola básica. São apresentadas observações de estudantes de graduação de uma licenciatura em Física enquanto participantes de atividades desenvolvidas como bolsistas no âmbito do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência (PIBID). O projeto desenvolveu atividades teóricas e experimentais, com o intuito de promover um melhor desempenho dos alunos, no sentido de contribuir na tentativa de tornar o aprendizado de Física mais interessante e assim serem obtidos resultados mais significativos para a aprendizagem dos estudantes da escola pública de nível básico na qual de desenvolveram as ações. Através do registro de observações, comentários e respostas a um breve questionário, foi possível perceber um maior entendimento conceitual por parte dos alunos e um melhor comportamento, além de perceptível aumento de interesse dos mesmos pelas aulas. Estes passaram a buscar cada vez mais fatos e fenômenos ligados à ciência, passando a refletir de forma mais crítica com sua aplicação e importância no dia a dia. Uma comparação da postura e interesse dos estudantes da escola, bem como resultados nas avaliações convencionais antes e depois das atividades, mostrou melhora expressiva no desempenho destes, levando o grupo de licenciandos a considerar que os métodos aplicados se mostraram benéficos para o processo de ensino e aprendizagem em tela, notadamente com relação aos conteúdos científicos.

Palavras-chave : Ensino de Física, Experimentos, Atividades motivadoras.

## Introdução

O presente trabalho é fruto de uma experiência do projeto PIBID em uma escola pública do Estado de Minas Gerais, envolvendo alunos da 3 série do ensino a médio. A realidade do ensino de Física nesta escola no inicio da aplicação do projeto era certamente diferente da que se percebe hoje. Antes da implementação do

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26 a 30 de janeiro de 2015

projeto nesta escola a Física era trabalhada apenas de forma teórica, com aulas exclusivamente expositivas. Os alunos se mostravam desinteressados, suas notas eram bem baixas, e um quadro de indisciplina era recorrente nas aulas de Física. A escola não tinha espaço para atividades experimentais e a professora de Física se mostrava de certa forma desmotivada em relação ao aprendizado de seus alunos. Mesmo assim, sempre que possível, a professora levava algum experimento ou atividade demonstrativa para a sala de aula, mas devido ao pouco tempo disponível para desenvolver o programa, já que ministrava apenas duas aulas por semana para cada turma, isso nem sempre acontecia.

No início das atividades do projeto houve muitas dificuldades, notadamente quanto à disciplina em sala, mas estas foram sendo superadas aos poucos com muita persistência por parte dos bolsistas e o importante apoio da professora regente, que também atuava como supervisora no Projeto Pibid. A primeira estratégia adotada foi a utilização de um sexto horário devido ao fato, como já enfatizado, de as duas aulas semanais serem insuficientes para serem desenvolvidas simultaneamente as atividades do projeto e as aulas da professora. Os bolsistas começaram a atuar nas cinco turmas da 3 a série da escola, aplicando inicialmente um pré-teste tendo por objetivo coletar dados dos conhecimentos prévios dos alunos com relação ao conteúdo a ser desenvolvido nas aulas convencionais. Cada um dos cinco licenciandos envolvidos ficou responsável por uma turma.

Assim, enquanto nas aulas a professora ministrava o conteúdo, os bolsistas realizavam no sexto horário suas atividades numa outra sala de aula ou espaço alternativo disponível na escola, trabalhando teoricamente alguns conteúdos científicos e desenvolvendo experimentos relacionados ao conteúdo trabalhado pela professora. Foi adotado um caderno denominado 'diário de bordo', no qual os alunos relatavam tudo que acontecia nas atividades teóricas e experimentais, sendo que o bolsista responsável por cada turma recolhia periodicamente os cadernos para registro de observações, e este também compunha a avaliação oficial, esta sob responsabilidade da professora.

De modo a valorizar o trabalho dos bolsistas na escola, a professora dividiu a pontuação do bimestre em duas partes, sendo a primeira para computar resultados de testes, provas e exercícios, e a outra para as aferições de resultados das atividades a cargo dos licenciandos, nas quais os alunos eram avaliados pela sua presença e participação, além da utilização e apresentação do diário de bordo. Observou-se que alunos que tinham o diário de bordo completo e eram participativos, mostravam sensível melhora em seu desempenho como um todo à medida que se envolviam mais e mais com o projeto, numa indicação de que começavam a ver a Física de forma diferente, e suas notas nas avaliações passaram a apresentar melhora significativa. Além disso, foi perceptível melhor disciplina durante as aulas, e o interesse pela Física como um todo aumentou consideravelmente. Como relatou a professora da escola:

'Eu, como professora responsável pela matéria me sentia mais motivada em ensinar, sentia mais prazer em preparar aulas diferentes e mais dinâmicas. O projeto contribuiu e continua a contribuir para minha atuação na educação' (P1, 2014).

A crescente aceitação por parte dos alunos, bem como pela direção da escola, da intervenção dos licenciandos na instituição certamente propiciou um clima de parceria efetiva entre todos os envolvidos. Os alunos da escola, ao se

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envolverem de forma efetiva com os fenômenos associados às atividades trabalhadas, bem como nos processos de discussão dos resultados, mostravam de forma surpreendente, crescente interesse pela ciência como um todo. A direção da escola, por sua vez, se manifestou no sentido de buscar disponibilizar recursos para a construção de um laboratório de Ciências e iniciar um processo no sentido de adquirir equipamentos para aulas experimentais.

## Fundamentação Teórica

Fundamentou-se o presente trabalho na teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel. Segundo Ausubel (1982), o professor não deve desconsiderar o que foi vivido pelo aluno, mas trabalhar com aquilo que o educando tem incorporado em sua estrutura cognitiva. O professor deve atuar de forma que o novo conhecimento não seja apenas apresentado e sim construído. Para esse autor ensinar sem levar em conta o que a criança já sabe é um esforço em vão, pois o novo conhecimento não tem onde se ancorar.

A teoria de Ausubel pode ser dividida em três etapas: organizador avançado, apresentação das tarefas e organização cognitiva. A primeira consiste em apresentar de forma objetiva a lição e organizar os conhecimentos e experiências pessoais do aluno. Na segunda, objetiva-se apresentar os materiais a ser utilizado e envolver o aluno em atividades que promovam a aprendizagem significativa. Por fim, na terceira etapa, relaciona-se a nova informação com o organizador avançado.

Para que se pudesse trabalhar de acordo com a teoria em questão, trabalhou-se com pré-testes, nos quais o aluno respondia num questionário tudo aquilo que tinha de conhecimento sobre o conteúdo a ser trabalhado. Logo após a apresentação do conteúdo, na maioria das vezes de forma experimental e contextualizada com seu cotidiano, aplicava-se um pós-teste. Na sequência eram avaliados os pré-testes e pós-testes, sendo a partir de então feita uma comparação entre os mesmos, para observar como aconteceu, ou não, a evolução do conhecimento por parte de cada aluno.

Durante todo o trabalho, levou-se em consideração uma argumentação fundamental de Ausubel, segundo a qual se toda psicologia educacional fosse reduzida a um único principio, o fator mais importante a ser considerado na aprendizagem é aquilo que o aluno já conhece, sendo essa a base fundamental para os ensinamentos (AUSUBEL, 1982).

## Uma primeira atividade: A Dinâmica dos Barbantes

Esta atividade teve como objetivo trabalhar com alguns aspectos teóricos da eletrostática, mais especificamente os conceitos de campo elétrico e potencial elétrico (GASPAR, 2008). Enquanto um aluno fazia o papel de 'carga geradora do campo elétrico', os demais eram considerados as 'cargas de prova'. Um barbante conectava o aluno carga geradora do campo elétrico a outros quatro alunos que desempenhavam o papel de cargas de prova. O objetivo do barbante conectado entre os alunos era desenvolver a noção de distância entre as cargas, sendo nessa configuração discutida as ideias de campo elétrico e potencial elétrico.

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Deslocava-se um aluno carga de prova para um ponto de maior ou menor potencial, e discutia-se o fato do campo elétrico diminuir com o aumento da distância, quando o barbante se tornava mais comprido. Explorava-se também a ideia de superfícies equipotenciais, fazendo os alunos executarem trajetórias circulares em volta do aluno carga geradora mantendo constante o comprimento do barbante, ou a distância.

Essa dinâmica foi realizada em sala de aula, sendo perceptivo o grande envolvimento e participação dos alunos, em que se buscou desenvolver indícios de aspectos da zona de desenvolvimento proximal tal como discutido por Vygotsky (KOHL, 1995). Percebeu-se a partir daí maior facilidade e estímulo por parte destes nos processos de resolução de exercícios propostos pelo professor em sala de aula. Mesmo aqueles que demonstravam alguma dificuldade teórica na resolução de problemas, se sentiram mais motivados em cumprir suas tarefas, o que até então não era percebido, conforme se pronunciou a professora.

## Apresentando a Física Moderna

Com a finalidade de despertar a importância da pesquisa para a aprendizagem escolar, bem como a busca de novos conhecimentos para a humanidade, aplicou-se uma atividade de pesquisa aos alunos. Foi proposto a eles um trabalho de Física Moderna e Eletromagnetismo, conteúdos que geralmente são pouco trabalhados e muitas vezes nem são citados nos cursos básicos, embora sejam recorrentemente exigidos, além do fato de sua larga utilização no cotidiano dos alunos.

As tarefas envolviam onze temas ligados aos conteúdos: Efeito Fotoelétrico, Einstein e a Bomba Atômica, Fissão e Fusão Nuclear, Medicina Nuclear, Usina Nuclear, Ressonância Magnética, Bóson de Higgs, Acelerador de Partículas, Eletromagnetismo (Aplicações na tecnologia), Micro-ondas e Raios-X. Dividiu-se o trabalho em duas partes, sendo uma teórica, que foi entregue antecipadamente, e outra parte composta por uma apresentação na qual os alunos foram estimulados a mostrarem criatividade na exposição de seus trabalhos.

Devido à alteração do calendário escolar em virtude da realização da copa do mundo, os trabalhos foram passados aos alunos antes das férias com sua entrega marcada para o retorno as aulas. Por conta disso foi criado um email para os alunos tirarem suas dúvidas e obterem orientação dos bolsistas e professora enquanto realizavam a pesquisa. O email chegou a ser utilizado algumas vezes com duvidas referentes às apresentações, mas pouco ou nenhuma duvida referente ao conteúdo dos trabalhos, o que deixou apreensivos a professora e os bolsistas.

Ao serem recolhidos os trabalhos a análise destes permitiu sua classificação em três grupos. Num primeiro grupo constatou-se que os alunos se aprofundaram nos conteúdos, realizando uma pesquisa bem ampla e criando grandes expectativas para as apresentações, mas infelizmente poucos grupos associados apresentaram esse perfil. Num segundo grupo estavam aqueles considerados medianos nos quais os alunos realizaram a pesquisa, mas deixaram evidente o pouco entendimento do conteúdo associado. No ultimo grupo de trabalhos percebeu-se que os alunos fizeram pesquisas em fontes não confiáveis, o que deixou a professora e os bolsistas apreensivos devido à falta de interesse destes alunos pela pesquisa.

As apresentações foram marcadas para o inicio de do mês de agosto devido ao calendário de provas. Com o objetivo de enriquecer as discussões durante as

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apresentações, estas foram organizadas de forma a que duas turmas estivessem juntas numa mesma sala. Assim, haveria maior probabilidade de os alunos discutirem de forma mais ampla, complementando informações, bem como possibilitando mais perguntas e discussões referentes aos conteúdos tratados e suas aplicações ao cotidiano. Observou-se nestas apresentações o quanto pode ser enriquecedor ações nas quais os educandos buscam e expõem elementos do conhecimento científico, a partir de seus interesses e buscas associadas.

## Novos Rumos para a Escola

Um primeiro resultado significativo das ações dos bolsistas na escola foi a realização da feira de ciências, tendo a mesma despertado grande interesse dos alunos, principalmente pelo fato de a escola não ter realizado até então nenhum evento similar. As discussões a respeito das experiências mostraram grande envolvimento dos alunos, que puderam contar com o apoio planejado dos licenciandos.

Em função da motivação geral e dos visíveis resultados positivos para a aprendizagem científica na escola, foi acrescentado este evento no calendário escolar de modo a acontecer anualmente, contanto com o apoio e interesse incontestável dos alunos.

A manifestação de alguns alunos, em resposta a algumas questões no questionário aplicado a eles, reforça o fato de resultados promissores serem uma realidade nesse processo de incorporação de novos rumos para a escola.

Foi diferente, eles conseguiram juntar as brincadeirinhas com a Física e isso facilitou bastante.... (E1, 2014)

...as aulas puderam me mostrar mais os fatos ocorrentes no dia a dia que antes eram impercebíveis... (E2, 2014)

...o que eu não entendia completamente nas aulas normais de Física eu entendo completamente nas aulas práticas (E3, 2014).

...aumentou o nível, da escola, de aprendizagem, com a feira de ciências, e pode fazer com que os alunos se interessassem mais (E4, 2014).

Por conta de manifestações como estas, e de forma mais ampla, dos resultados positivos obtidos, a professora estruturou seu curso de modo a poder contar com os licenciandos numa tentativa de abordar os conteúdos previstos no programa para a 3ª série o mais abrangente possível. Assim, nas aulas convencionais não são tratados todos os conteúdos do programa. Alguns tópicos em que atividades alternativas, com perfil teórico ou experimental são desenvolvidas, ou processos de investigação e discussão preponderantemente sob responsabilidade

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dos alunos, complementam a exposição do conteúdo. A utilização de instrumentos audiovisuais reforça o processo de atenção, entendimento e enriquecimento do conhecimento dos discentes. Como afirma a professora:

'Atualmente estamos trabalhando com as turmas de terceiro ano do ensino médio, as aulas são ministradas com uso de Data Show, filmes e slides. Está sendo uma nova experiência, agora os bolsistas atuam em sala de aula junto comigo e ministram conteúdos também. Os alunos estão gostando bastante' (P1, 2014).

O 'cumprimento do programa', tão polêmico e envolvendo discussões constantes, principalmente devido à pressão que os professores sofrem, por conta de concursos, avaliações e outras questões similares, pode agora ser debatido de forma bilateral, no qual de um lado a sociedade cobra, e de outro o professor tem como mediar as demandas recorrentes como, por exemplo, ter que cobrir todo o conteúdo previsto. Assim, um trabalho de parceria como o desenvolvido nesta escola tem condições de minimizar o descompasso entre a necessidade de ensinar educando, missão primeira da escola, e a exigência de uma sociedade que sempre cobra volume de conteúdos compatíveis com um mercado altamente competitivo.

## Conclusão

Foi notório o sucesso da aplicação de atividades investigativas em sala de aula em que os alunos, estando sujeitos a metodologias ativas, variadas e atraentes de aprendizagem, enfrentam desafios diversos e podem se expressar de forma mais livre e criativa. Mas o interesse diversificado demonstrado pelos alunos necessita de forma recorrente ser discutido e às vezes, de certa forma, limitado, já que também se observa alguns pontos de interesse que fogem aos critérios de organização e rigor do método científico, como eventos sobrenaturais ou exagerados, oriundos da mídia ou de informações de origens diversas.

Dessa forma, devido à complexidade de fatores envolvidos nas situações que surgem na sala de aula, quase sempre influenciadas pelo convívio dos alunos com o meio externo ao ambiente escolar, é fundamental estar preparado para contornar situações nas quais se faça necessário elementos de conteúdo e de teorias de aprendizagem que possam bloquear eventuais distorções de aprendizagem.

Por outro lado, um dado a ser enfatizado diz respeito a situações nas quais as visões da tecnologia e dos fenômenos físicos podem ser considerados como elementos distintos, sem a percepção de qualquer ligação entre eles. A grande dificuldade dos alunos em associar os conhecimentos científicos aos fenômenos da natureza e ao funcionamento das tecnologias, como em alguns momentos do projeto se percebeu, pode conduzir a uma postura de ensino que deve levar em conta a permanente atenção a ser dada no sentido de evitar sedimentação de convicções equivocadas. Estas podem contribuir para que bloqueios de aprendizagem sejam desenvolvidos. Como nos diz Freire (2006), ensinar não é transferir conhecimento, numa alusão ao fato de que o modo como tratar o conhecimento é que faz a diferença.

Os cursos de formação docente devem discutir atividades aplicáveis em salas de aula, sendo importante o professor vivenciar estratégias de ensino que

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possam desenvolver estratégias a serem aplicadas na sala de aula, mas com a devida fundamentação teórica (CARVALHO & GIL-PEREZ, 1993). Assim, embora muitas estratégias e atividades pareçam aos alunos interessantes e motivadoras, é fundamental que nos processos de educação inicial e continuada de professores, sejam trabalhados aspectos de discussão e reflexão de aportes, no sentido de que as iniciativas desenvolvidas no processo de ensino e aprendizagem sempre estejam baseadas, na medida do possível, em pesquisas, teorias e experiências comprovadamente convalidadas pelas autoridades educacionais em sua forma mais ampla.

## Referências

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

GASPAR, Alberto, Física , volume único. São Paulo, Ática, 2008.

KOHL de OLIVEIRA, Marta. VYGOTSKY, aprendizado e desenvolvimento um processo sócio-histórico, Ed. Scipione 3ra edição, 1995.

CARVALHO, A. M. P. de e GIL-PEREZ, D.. A formação de professores de Ciências. São Paulo, 1993.

FREIRE, Paulo. Pedagogia da Autonomia, Saberes necessários à prática educativa. São Paulo: Paz e Terra, 2006.

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