UMA ATIVIDADE INVESTIGATIVA ENVOLVENTO CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE MAGNETISMO

## UMA ATIVIDADE INVESTIGATIVA ENVOLVENTO CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE MAGNETISMO

## Sandro Soares Fernandes 1 , Deise Miranda Vianna 2

1 Colégio Pedro II / UFRJ - Instituto de Física / sandrorjbr@uol.com.br 2 UFRJ / Instituto de Física / deisemv@if.ufrj.br

## Resumo

Neste trabalho apresentamos uma proposta didática envolvendo o tema de Física do Ensino Médio, Magnetismo. Embora existam várias aplicações no cotidiano dos nossos alunos onde podemos inserir e abordar esse assunto, o tema é pouco contextualizado tanto pelos professores em suas aulas como também pelos nossos livros didáticos que normalmente tendem a privilegiar questões tradicionais, que valorizam os cálculos e dispensam o raciocínio dos estudantes. Será apresentada uma proposta de metodologia para desenvolvimento de uma atividade investigativa, um roteiro de apoio para os alunos e que também serve como uma unidade didática que visa auxiliar o professor que queira aplicar o tema em suas turmas. Os materiais utilizados para a realização da tarefa são de fácil acesso e vários kits podem ser reproduzidos facilitando o trabalho do professor que pode desenvolver a sua aula com os alunos divididos em pequenos grupos. Esta proposta foi aplicada, em turmas do terceiro ano do ensino médio, em escolas da rede federal e particular de ensino do Rio de Janeiro. Durante a aplicação do roteiro dados foram coletados, através de áudio e imagens, para entendermos como os alunos interpretam o que acontece com os pólos de um ímã quando o partimos. As análises preliminares de alguns dados mostraram que esta proposta tende a facilitar a argumentação e o aprendizado dos alunos, fazendo com que percebam a conexão entre o tema abordado em sala e algumas situações que fazem parte do dia a dia deles, valorizando a nossa proposta.

Palavras-chave : Ensino de Física, Atividades Investigativas, Magnetismo

## Introdução

Percebemos nas escolas em que lecionamos que a Física é uma disciplina que não vem despertando o interesse dos alunos pelo estudo e pelo entendimento dos fenômenos que ela pode explicar. É considerada difícil, complexa, com muitas fórmulas e os alunos sempre fazem a mesma pergunta: Por que estamos estudando isso?

Falta conexão entre o que ensinamos em sala e o que o aluno vive em seu dia a dia. Precisamos propor atividades que promovam um aprendizado dos nossos alunos de maneira prazerosa e eficaz (FERNANDES, 2012).

As atividades práticas de laboratório, quando acontecem, não têm atingido resultados satisfatórios. Aumentar a motivação, ensinar técnicas de laboratório e melhorar a aprendizagem dos conhecimentos científicos são algumas das maiores preocupações para que nossos alunos possam adquirir uma 'Atitude Científica'. ( CASTRO; ALEIXANDRE, 2000). É preciso que os professores falem menos, escutem seus alunos e busquem em conjunto soluções para um problema proposto.

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26 a 30 de janeiro de 2015

Devemos procurar uma maneira mais completa de atuar em laboratórios, não apenas como uma simples investigação, mas como um processo de indagação em que os estudantes buscam uma solução que não é do seu conhecimento. Nossos estudantes devem pensar e construir seu conhecimento científico.

Neste trabalho, propomos uma atividade investigativa envolvendo magnetismo, que é um tema que sempre fascina nossos alunos, e examinar como se dá a argumentação dos estudantes ao invocarem conhecimentos científicos, se apropriarem de termos, se posicionarem sobre determinado assunto, não porque lhes foi dito ou porque leram, mas porque vivenciaram e aprenderam aquele assunto, através de sua construção.

- O que acontece quando quebramos um ímã? Dois novos ímãs? Conseguimos separar os pólos? Norte e sul, ou positivo e negativo? Existe relação entre eletricidade e magnetismo? Essas são perguntas essenciais para o aprendizado dos conceitos de magnetismo e eletromagnetismo. Nossa proposta valoriza a discussão destes conceitos em sala através de uma atividade investigativa, experimental e que promove a argumentação entre os alunos.

## Referencial Teórico

## Atividades Investigativas

Atividades investigativas devem promover o questionamento e o envolvimento ativo dos alunos, fomentando o trabalho em grupo, estabelecendo relações entre o conhecimento e os resultados obtidos, não privilegiando assim a memorização, como de costume nas aulas de ciências.

A função do professor passa de transmissor de conhecimento científico através de exposição oral e escrita, para um guia e orientador da aprendizagem, deixando de lado a interpretação rígida dos conteúdos programáticos dos livros didáticos, e tendo mais flexibilidade curricular, orientando as atividades aos gostos, interesses, necessidades e experiências dos alunos. O papel do professor é o de construir com os alunos uma passagem do saber cotidiano para o saber científico, por meio da investigação e do próprio questionamento acerca do fenômeno (CARVALHO, 2008).

- O ensino por investigação constitui uma orientação que enfatiza o questionamento, resolução de problemas abertos, desenvolvimento do senso crítico do aluno sobre a importância da ciência e suas aplicações na sociedade em que vive, e a argumentação.

## Linguagem

Não existe nada entre seres humanos que não seja instigado, negociado, esclarecido, ou mistificado pela linguagem, incluindo nossas tentativas de adquirir conhecimento (POSTMAN, 1996). Essa frase reflete a importância da linguagem em todas as etapas do aprendizado humano ao longo de sua vida. Tudo que aprendemos e ensinamos se relaciona com a linguagem utilizada para que esse objetivo seja atingido.

Em ensino, a expressão oral é decisiva nas aulas de ciências e nos ensinamentos em geral, pois a aprendizagem aparece através dela e além do que as instruções procedem na maioria das vezes através da linguagem falada.

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Qualquer tentativa de facilitar a aprendizagem, em situações formais ou informais, presenciais ou à distância, virtuais ou não, estará, provavelmente, fadada ao fracasso na medida em que não levar em consideração o papel primordial da linguagem, e da mediação humana, em tal processo (MOREIRA, 2003).

A função dos professores de ciências no que diz respeito à linguagem é ajudar os alunos na aprendizagem dos conceitos e modelos científicos, na aquisição da competência linguística científica através de saber ler, escrever e interpretar a linguagem científica, no saber apreciar a ciência e o pensamento científico e no desenvolvimento na cultura científica. Conhecer e usar a linguagem científica ajuda a compreender os conceitos científicos essenciais do conhecimento na sociedade em que vivemos (OLIVEIRA, 2009).

Há problemas que a maioria dos alunos tem de enfrentar no uso da linguagem científica nas aulas de ciências, tais como: interpretar textos para compreender exatamente qual a tarefa; saber escolher a informação principal; saber escrever o que a tarefa impõe; explicar a utilidade do que estão a fazer; desconhecer a nomenclatura; não compreender o discurso científico; não saber expor ideias sistematicamente e organizadamente. Esses problemas estão presentes na grande maioria das salas de aula e, ao contrário do que ocorre em outros ambientes, o controle do que se fala tem estado nas mãos apenas do professor. Com isso o sistema de comunicação escolar tem sido ineficiente, já que os professores continuam com a forma tradicional de ensino, resistindo às mudanças na forma de pensar e de agir com os alunos.

## Discurso e Argumentação

A comunicação na aula deve permitir aos alunos e professores construir significados que sirvam tanto para áreas cognitivas como para social. Porém isto nem sempre ocorre, pois os estudantes podem compartilhar tarefas e atividades sem compartilhar conhecimento, sendo esta uma das razões pelos quais, na prática, diferentes estudantes num mesmo grupo têm diferentes acessos ao conhecimento. A análise dos discursos pretende se aprofundar em alguns dos problemas e dificuldades que estão relacionadas ao acesso ao conhecimento.

Segundo Jiménez Aleixandre (2003) , ' argumentação é a capacidade de relacionar informações e conclusões para avaliar dados teóricos à luz de dados empíricos ou de outras fontes.'

Por que devemos estudar os processos de investigação? Vou expressar algumas respostas para essa questão.

- - Para que a construção do conhecimento científico abranja práticas de justificação, de basear as conclusões em provas (JIMÉNEZ ALEIXANDRE, 2003).
- -Para analisar o sistema de comunicação nas classes podemos identificar as barreiras e dificuldades encontradas durante o aprendizado do nosso aluno.

A argumentação contribui para a prática de aprender a aprender. Através do desenvolvimento do seu pensamento crítico devemos fazer com que os nossos alunos sejam capazes de continuar aprendendo ao longo da vida, de maneira cada vez mais eficaz e autônoma.

- O pensamento crítico está relacionado à capacidade de desenvolver opiniões independentes, gerando reflexão, por parte dos alunos, sobre a realidade, sua participação nela, podendo assim modificá-la.

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## Descrição da Atividade

Para a aplicação da atividade foram escolhidos alunos de três instituições com características diferentes: de uma Escola Técnica Federal, de uma turma de formação de professores de um Colégio Estadual e de uma escola particular. Todos do ensino médio, num total de 60 estudantes na faixa de 16 a 19 anos, divididos em 12 grupos.

Figura 01: Grupos desenvolvendo atividade

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As atividades foram aplicadas na sala de aula experimental do IF - UFRJ, sendo um dia para cada grupo de alunos, durando em média 2 horas cada aplicação.

Durante as atividades cada turma foi dividida em cinco grupos (Figura 01), em bancadas, onde já se encontravam o material que utilizariam para seguir o roteiro de atividades. Os materiais utilizados foram: Uma bússola, limalha de ferro, ímãs, linha de costura e uma agulha para imantação (Figura 02).

Figura 02: Material Utilizado

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As aulas foram gravadas com ajuda de gravadores e posteriormente ouvidas e analisadas sendo escolhidas as falas que apresentaram maior riqueza de dados para serem analisados. Nossa análise focou no item (c) do roteiro, onde queríamos verificar como os alunos, através de desenhos e discussões entre eles, chegariam à resposta correta da situação problema. Segue abaixo (Figura 03) o roteiro utilizado pelos alunos para a realização da atividade.

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Figura 03: Roteiro de Atividades

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## Análise de Alguns Resultados

Vamos relatar algumas observações importantes que obtivemos com a aplicação desta proposta. Primeiro vale salientar que percebemos uma participação ativa de todos os integrantes dos grupos a fim de resolver os problemas propostos, mostrando que a atividade valorizou o diálogo e despertou o interesse dos alunos envolvidos. Para muitos era a primeira vez que tinham a oportunidade de entrar em um laboratório e de resolver um problema sem a ajuda dos seus professores. Eles interpretavam, discutiam, resolviam e concluíam.

Embora os alunos fossem de três instituições diferentes, com culturas, e formações acadêmicas distintas e situações sócio-econômicas diferentes, não houve diferença significativa na análise do resultado destes grupos, o que é de grande importância para que tenhamos a indicação de que este tipo de trabalho poderá ser aplicado e com grande êxito para diferentes alunos em diferentes escolas.

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Os erros e acertos foram comuns. A conclusão de que ao partir um ímã teremos dois novos ímãs com manutenção das polaridades foi quase que unânime. A confusão da nomenclatura utilizada pelos alunos para os pólos dos ímãs partidos também foi percebida por todos os grupos, mostrando que a grande maioria não fazia a distinção entre cargas elétricas e pólos magnéticos.

No quadro 01 abaixo podemos verificar um trecho da discussão entre integrantes de um grupo envolvendo o item C do nosso roteiro. A fala do professor está sendo representada por (Prof.) e a dos alunos por (PV2-identificação do aluno) onde o número 2 após o PV identifica o grupo que está sendo analisado (grupo 2).

Quadro 01: Trecho de transcrição

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Coletamos e analisamos também algumas imagens onde os alunos mostram como serão os resultados da configuração das polaridades das duas partes do ímã partido, como na figura 04, abaixo.

Figura 04: Configuração de um grupo antes e depois do ímã ser quebrado

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Todos os grupos defendiam a idéia inicial de que teriam dois ímãs, mas logo vinha a dúvida sobre como ficaria a disposição dos polos dos ímãs após a quebra. A ideia de que teríamos apenas um pólo em cada parte do ímã quebrado não foi explorada por nenhum grupo.

Outra observação importante que comprovamos foi quanto a nomenclatura dos pólos adotada pelos alunos. Os grupos na grande maioria não tinham dúvidas quanto ao conceito de atração ou repulsão estarem relacionadas aos pólos diferentes ou iguais de um ímã ao se aproximarem, mais a confusão quanto à nomenclatura utilizada (positivo e negativo, norte e sul, A e B) foi muito grande.

## Considerações Finais

A diferença mais marcante entre os problemas propostos nessas aulas tradicionais e o proposto em nosso trabalho é a satisfação do aluno, que tem o prazer e a oportunidade de criar, de discutir, de compartilhar, de manusear instrumentos e objetos, e de entender como a ciência evoluiu nos últimos séculos, identificando inclusive também as dificuldades desse processo.

A gravação das falas dos alunos dos diferentes grupos das escolas analisadas nos permitiu verificar com clareza e com riqueza de dados como a discussão entre eles foi importante para que pudessem chegar a uma conclusão satisfatória sobre o problema proposto. Esse tipo de interação infelizmente não tem sido explorado nas salas de aula. Nossos alunos lêem pouco, estão cada vez com mais dificuldades de interpretar textos, e também sentem carências na hora de passar para o papel suas idéias de forma organizada. Explorar esse lado em nosso trabalho também foi muito produtivo, já que como foi pedido nas questões do roteiro, os alunos tinham que se expressar também através da escrita de seus resultados. Figuras foram feitas, esquemas representados, comparações com situações vividas em seu cotidiano e ainda pequenos textos explicando resultados foram escritos.

Percebemos uma participação ativa de todos os integrantes dos grupos afim de resolver os problemas propostos. Os alunos estavam a vontade para fazer parte de uma aula em que o grande ícone da atividade eram eles. Eles interpretavam, discutiam, resolviam e concluíam. A análise das transcrições mostrou que houve argumentação entre os integrantes dos grupos, proporcionado pelo modelo de atividade desenvolvida com eles, despertando o interesse pela aula que relacionou um assunto da Física com situações que fazem parte do seu cotidiano.

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## Bibliografia

- (1) FERNANDES, S. S. O Dia a Dia das Unidades de medidas. In: DEISE MIRANDA VIANNA, JOSÉ ROBERTO DA ROCHA BERNARDO. (Org.). TEMAS PARA O ENSINO DE FÍSICA. 1ed.rio de Janeiro: Bookmakers, 2012, v. 1, p. 17-34.
- (2) REIGOSA CASTRO, C.E e JIMÉNEZ ALEIXANDRE, M. P. (2000) La cultura cientifica en la resolución de problemas en el laboratorio, in Enseñanza de las Ciencias , 18 (2), p. 275-284
- (3) CARVALHO, A.M.P. Enculturação Científica: uma meta no ensino de ciências. Texto apresentado no XIV ENDIPE , Porto Alegre, abril (2008) 12 págs
- (4) POSTMAN, NEIL (1996). The end of education: redefining the value of school. New York: Vintage Books/Random House. 208p.
- (5) MOREIRA, Marco A. Linguagem e aprendizagem significativa. In: II Encontro Internacional: Linguagem, Cultura e Cognição. Mesa redonda Linguagem e Cognição na Sala de Aula de Ciências. Belo Horizonte, MG, Brasil, 1618/jul/2003. Disponível em &lt;www.if.ufrgs.br/~moreira&gt;.
- (6) OLIVEIRA,T.; FREIRE, A.; CARVALHO, C.; AZEVEDO, M.; FREIRE,S.; BAPTISTA, M. Compreendendo a aprendizagem da linguagem científica na formação de professores de ciências , 2009. Disponível em&lt; http://www.scielo.br/pdf/er/n34/02.pdf&gt;
- (7) JIMENEZ-ALEIXANDRE, M.P. e DIAZ de BUSTAMANTE, J. Discurso de aula y argumentación em la clase de ciências. In: Enseñanza de las Ciencias . Espanha. V21, N 3, 2003 p. 359-369
- (8) VIANNA, D.M., DIAS DE BUSTAMANTE, J. e JIMÉNEZ ALEIXANDRE, M.P (2003). Buscando a Relação entre Eletricidade e Magnetismo.

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