O USO DE EXPERIMENTOS POR FUTUROS PROFESSORES DE FÍSICA EM SITUAÇÃO REAL DE SALA DE AULA: QUE REFLEXÕES EMERGEM DESSA EXPERIÊNCIA?

## O USO DE EXPERIMENTOS POR FUTUROS PROFESSORES DE FÍSICA EM SITUAÇÃO REAL DE SALA DE AULA: QUE REFLEXÕES EMERGEM DESSA EXPERIÊNCIA?

1 , Rafael dos Santos Pedro , Bruna dos Santos Teixeira , 2 3 Matheus Vitor Portela Neves 4, Maria Rita de Castro , Fernanda Cátia Bozelli . 5 6

1, 2, 3, 4 Licenciatura em Física, Universidade Estadual Paulista 'Júlio de Mesquita Filho', Câmpus de Ilha Solteira. gabiselingari@hotmail.com; rafael91136@aluno.feis.unesp.br; bruna\_santos.93@hotmail.com; portela1918@hotmail.com

5 Escola Estadual de Urubupungá. Ilha Solteira/SP. mariaritacastro@ig.com

6 Universidade Estadual Paulista 'Júlio de Mesquita Filho', Câmpus de Ilha Solteira, Departamento de Física e Química. ferboz@dfq.feis.unesp.br

Apoio: CAPES/UNESP

## Resumo

Este estudo, de abordagem qualitativa, analisa a experiência de futuros professores de Física em situação real de sala de aula ao fazer uso de práticas experimentais em uma perspectiva que foge da concepção de um laboratório como espaço para comprovações de teoria e concebe a experimentação como um elemento de aprendizagens para os alunos do ensino médio e de formação para futuros professores. Esse trabalho é resultado das ações que são desenvolvidas em um projeto mais amplo, composto por dez discentes de um curso de Licenciatura em Física, de uma Universidade Pública Estadual, conhecido como Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID). O objetivo do trabalho é analisar, por meio de narrativas, a experiência e a vivência dos licenciados ao elaborarem, desenvolverem/executarem e avaliarem o uso de atividades experimentais em situações reais de sala de aula levando em consideração sua formação inicial e o processo de ser e fazer-se professor. As atividades experimentais contemplaram os conteúdos de Unidades de Medida, Movimento Retilíneo Uniforme e Movimento Retilíneo Uniformemente Variado. Foram desenvolvidas com três turmas do 1º ano do Ensino Médio de uma escola estadual da rede pública de ensino, localizada no interior do estado de São Paulo, com alunos matriculados no ano letivo de 2014. Ao analisar as narrativas percebe-se que os bolsistas estão sendo despertados para se descobrirem profissionalmente; para atuarem diante de situações inesperadas, atendendo cada tipo de dificuldade como se fosse única, avaliando o potencial de si mesmo diante do desafio da profissão docente.

Palavras-chave : Formação inicial de professores de Física; Iniciação à docência; Narrativas; Experimentação.

## Introdução

Uma das reflexões que pode mobilizar o professor a utilizar experimentos nas aulas de Física, talvez seja o fato de despertar, nos alunos, interesse pela disciplina e motivação para a aprendizagem de conteúdos muitas vezes considerados abstratos.

A imagem que as pessoas têm da física é geralmente criada na escola, resultado do ensino ali praticado. O que prevalece na prática pedagógica da maioria dos professores é o formalismo, enquanto o contato com a fenomenologia, esse lado da física que as pessoas consideram mais atrativo, é pouco valorizado, e por vezes até mesmo esquecido por completo. Enfatiza-se demasiadamente uma física matemática em

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detrimento de uma física mais conceitual, mais experimental e com mais significado para a vida das pessoas. (BONADIMAN et al., 2004, p.1).

Por meio do experimento o aluno pode deixar a inércia e interagir mais nas aulas, perguntando, discutindo, avaliando. E para que isso ocorra, ou seja, para que o aluno adquira essas habilidades de interpretações e conclusões, o professor terá que assumir uma posição de mediador do processo de ensino e aprendizagem.

Tendo em vista que, para ocorrer uma maior participação dos alunos as atividades experimentais não devem ser exclusivamente realizadas em laboratório tradicional. Neste, os alunos encontram facilidades no manuseio dos experimentos devido à utilização de roteiros, os quais devem ser seguidos detalhadamente, como um livro de receitas. Borges (2002, p. 310) afirma que

[...] quase sempre o manuseio dos objetos e equipamentos e a coleta de dados passam a ser vistos, por professores e alunos, como as atividades mais importantes. Sobra muito pouco tempo e esforço para refletir, discutir e tentar ajudar os alunos a compreender o significado e implicações das observações que fizeram e os resultados que obtiveram.

Este laboratório não abre espaço para a criatividade, questionamento, reflexão e investigação. Contrário do que ocorre em um laboratório de investigativo, o qual leva o aluno a participar de seu processo de aprendizagem, saindo de uma postura passiva. Este laboratório não serve para comprovar teorias e não existe uma única maneira para se realizar um experimento.

A cada atividade experimental, o método experimental é reconstruído, não mais na acepção de ser explicitamente um objeto a ensinar, mas um meio que permita questionar o fenômeno físico enfocado. Neste contexto, o estudante não se limita a 'imitar o cientista' de forma caricatural e artificial, mas através do envolvimento e do desafio de checar suas próprias hipóteses. (PINHO ALVES, 2002, p.7, aspas do autor).

Neste laboratório o professor deve estar preparado para elaborar perguntas e fazer a mediação com os alunos ao utilizar o experimento. Aos alunos cabe levantar hipóteses que os guiarão no desenvolvimento das tarefas e no percurso para a comprovação ou não destas. Ao professor, cujo papel é de mediador, é reservada a função de auxiliar os alunos na exploração dos experimentos .

Levando em conta tais considerações e reflexões é que este estudo iniciouse e foi tomando corpo ao longo do tempo. Parte de um estudo mais amplo, será apresentado aqui reflexões acerca da experiência de dez licenciandos em Física, participantes do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à docência (PIBID) em relação ao uso de experimentos em uma situação real de sala de aula. O objetivo é analisar como se posicionam, o que pensam, futuros professores de Física, que nunca passaram pela experiência da utilização de experimentos enquanto futuros professores ou como alunos do Ensino Médio. As experiências, que serão aqui narradas são referentes ao acompanhamento dos licenciandos em Física, juntamente com a professora supervisora, em aulas de Física ministradas em três turmas de primeiro ano do Ensino Médio de uma escola pública. O uso de narrativas possibilita reflexões sobre a experiência docente, ao mesmo tempo em que o distanciamento entre a ação e a escrita permite olhar o passado possibilitando encontrar sentidos e significados nas ações.

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## Uso de narrativas e o processo de (re)pensar do futuro professor

É natural que, para distintas e diversas situações do cotidiano, a narrativa de fatos e acontecimentos se faça presente em interações sociais. E é assim, por meio de narrativas, que se pode encontrar um modo de capturar e traduzir situações em que se encerra várias ideias e relações que permeiam nossas experiências (FREITAS e FIORENTINI, 2007). A narrativa ao abrir um caminho para esta captura das experiências próprias de cada indivíduo, como método e instrumento de pesquisa, possibilita ao pesquisador investigar, analisar e compreender tais vivências e, em decorrência, todo o processo evolutivo advindo desta experimentação, de aprendizagem e mudança humana.

Para Clandinin (1993), o professor que narra suas experiências, neste momento também proporciona uma situação de ensino e aprendizado. Ensina, porque o outro, diante das narrativas e dos saberes de experiências deste professor, pode (re)significar seus próprios saberes e experiências. Aprende, porque, ao narrar, organiza suas ideias, sistematiza suas experiências, produz sentido a elas e, portanto, novos aprendizados para si.

Este ato de se distanciar, ponderar e reviver o que ocorreu em aulas passadas, para então narrar, proporciona a reflexão que entoa para um caminho de entendimento da posição como professores. O uso da narrativa para Freitas e Galvão (2007, p. 220)

- [...] inscreve-se na ideia de que, ao narrarmos episódios com significado, os analisaremos de uma forma contextualizada, tentando que essa análise ponha em evidência emoções, experiências ou pequenos fatos marcantes, dos quais antes não tínhamos percebido.

Assim, tem-se que o ato de narrar é frutífero, pois promove a produção e compartilhamento de novos conhecimentos entre distintos indivíduos e para si mesmo. Temos, também, que no campo educacional, as narrativas podem auxiliar como instrumento de formação, valorizando como produto final o processo de reflexão e produção das narrativas, como também a possibilidade de investigação, em que as narrativas são usadas como instrumento para a constituição de dados para as pesquisas. Nesse caso, as narrativas são utilizadas com ambas as funções.

## Metodologia

As atividades descritas neste trabalho foram desenvolvidas junto a três turmas do 1º ano do Ensino Médio de uma escola estadual da rede pública de ensino, localizada no interior do estado de São Paulo, com alunos matriculados no ano letivo de 2014. Estas turmas trabalham em parceria com o Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) na escola parceira. O projeto na escola é composto por dez estudantes de um Curso de Licenciatura em Física, bolsistas, e foram divididos nas três turmas do 1º ano, ficando três ou quatro bolsistas responsáveis pelo acompanhamento da professora das referidas turmas, a qual é intitulada professora supervisora.

As atividades experimentais foram planejadas e desenvolvidas em aulas duplas, ou seja, duas aulas de 50 minutos de Física. Os experimentos que compuseram as atividades foram produzidos pelos bolsistas por meio de materiais

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financiados pelo projeto ou de materiais existentes na própria escola . A seguir são 1 descritos os experimentos e o desenvolvimento das aulas.

## 1º Experimento: 'Quase um Pica-Pau'

Inicialmente um dos bolsistas, sob a supervisão do professor supervisor, explicou o conteúdo de Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), sob a forma de aula expositiva. Nessa fase, objetivou-se relembrar os conceitos trabalhados pela professora supervisora acerca do MRU, bem como as equações para o cálculo da velocidade, que fossem úteis para o desenvolvimento da atividade. A seguir, os alunos foram separados em grupos de quatro a cinco por grupo, de acordo com a quantidade de bolsistas presentes, para que cada bolsista ficasse responsável por um grupo. Os experimentos foram distribuídos um por grupo totalizando 10 aparatos experimentais. O aparato experimental consiste de um sistema formado por duas miçangas de plástico, com aproximadamente um centímetro de diâmetro cada, ligadas entre si por uma mola retirada de uma caneta de pressão, em que no orifício de uma das miçangas passa-se uma haste metálica feita com raio de roda de bicicleta e lixada com lixa de construção até que se consiga uma boa aderência. Depois o sistema é preso em uma pequena base de madeira com cinco centímetros de lado (Figura 1). O fenômeno a ser observado, se inicia quando a miçanga que está solta descreve um movimento oscilatório, ou seja, quando se aplica uma força na mesma para baixo. A mola é tensionada adquirindo energia potencial elástica. Ao ser solta, essa energia se transforma em energia cinética, e a miçanga solta se movimenta para cima e para baixo. A massa da miçanga solta faz com que a mola seja tensionada novamente durante o movimento, exceto quando ela passa pela mediana entre os dois pontos de parada, os máximos do movimento. Nesse ponto a mola está na horizontal, e a miçanga, que estava presa na haste por conta da tensão da mola, se desprende e cai da haste alguns milésimos de milímetros por ação da força gravitacional. Esse movimento de prender e soltar acontece em tempos iguais, portanto foi possível para os alunos, observar um típico MRU.

Figura 1: Aparato Experimental 'Quase um Pica-Pau'. Fonte: Foto do autor (2014).

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Em um primeiro momento foi pedido para que os alunos manuseassem o experimento, para que descobrissem o seu funcionamento, aguçassem a curiosidade e a criatividade, para a seguir responder a questão norteadora da atividade experimental investigativa: O que tem isso a ver com o MRU? Num

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segundo momento foram distribuídos cronômetros, réguas e uma folha contendo questões para ser respondidas; um gráfico da posição pelo tempo, em que os alunos teriam que marcar os dados que obtinham usando régua e cronômetro durante as medidas. Cada aluno tinha uma tarefa na realização do experimento, como, por exemplo, um segurava a base, o outro ficava com o cronômetro, um segurava a régua e o outro acionava levemente a miçanga que ficava solta na haste.

## 2º Experimento: Dinâmica de rotação de um corpo (MRUV)

Para o experimento do movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), foi utilizado um kit 2 existente no laboratório didático de Física da escola, o qual contém várias possibilidades de uso e com diferentes funções e potencialidades. O Kit era composto por quatro caixas, as quais foram separadas e dispostas nas bancadas do laboratório. Para a realização do experimento, os alunos foram divididos em grupos de até seis alunos e cada grupo teve o auxílio de pelo menos um bolsista PIBID para acompanhar o desenvolvimento do experimento. Os alunos ao manipularem os kits demonstraram muito interesse e curiosidade observando atentamente os materiais. Em seguida foi realizada uma explicação geral sobre o conteúdo utilizando a lousa do laboratório, bem como a descrição da atividade experimental proposta e o seu desenvolvimento. O experimento consistia no uso de uma canaleta, uma esfera de ferro e um apoio para a canaleta (Figura 2). Aos alunos cabia a tarefa de marcar a canaleta de 10 cm em 10 cm e medir o tempo de queda da esfera a partir do momento que esta era depositada na parte superior da canaleta e começava a rolar. Eles também deviam fazer anotações dos dados retirados do experimento. Alguns alunos se atentaram para o fato de que quanto maior a inclinação, mais rápida a esfera descia, outros se contentaram apenas com o que foi solicitado a eles. Fizeram então cálculos da aceleração em diversas posições da canaleta e ao fim do experimento muitos ficaram curiosos, pois notaram que mesmo a canaleta permanecendo em posição retilínea, apoiada na mesa, a esfera se movimentava. Então foi explicado que aquela não seria uma situação ideal, já que a mesa estava desnivelada e diversos outros fatores externos poderiam contribuir para a mudança dos resultados. Contudo, valeu a pena a observação realizada e o questionamento. Isso mostrou envolvimento por parte dos alunos.

Este experimento foi realizado com as três turmas de 1º ano do Ensino Médio juntamente com a professora supervisora e os bolsistas. Em cada uma, a atividade proposta foi a mesma, tendo apenas algumas diferenças de resultados obtidos e reações de uma para a outra que variava de acordo com o grupo de alunos.

Figura 2: Kit BENDER. Fonte: Foto do autor, 2014.

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## Resultados e discussão

Analisar-se-á a seguir, trechos de narrativas que representam a postura dos bolsistas, futuros professores de Física, em relação à experiência de trabalhar com atividades experimentais em situações reais de sala de aula, onde mais se destacam as características do laboratório que descrevemos anteriormente. Estas narrativas foram selecionadas partindo-se do critério da presença de elementos característicos de um laboratório investigativo.

A primeira tarefa dos alunos era a de identificar os objetivos do experimento, para tal, os distribuímos sem as ferramentas de medição (régua e cronômetro) e sem a folha de atividades. Quisemos deixá-los manusear o 'brinquedo' para que descobrissem o seu funcionamento. A primeira vez que um aluno pegou o experimento, não o utilizou como o esperado, na verdade ele o pegou pela base e começou a rodar o pobre pica-pau de cabeça para baixo. (Bolsista 1)

Nesta primeira narrativa, percebe-se a presença do planejamento da atividade pelos bolsistas e uma das características do laboratório investigativo, o da não existência de roteiro, mas de um agir sobre o material, o qual pode de início ser caracterizado pelo seu aspecto lúdico também. Isso mostra que os futuros professores envolvidos na atividade, se basearam na ideia de um laboratório investigativo desde a construção do aparato e planejamento das atividades. Isto fica evidente a seguir, na narrativa do bolsista 2, que também participou da atividade:

Conforme havíamos planejado comecei perguntando o que estavam vendo, o que fazia parte do experimento, para dar início à participação deles. (Bolsista 2)

Ainda analisando a primeira narrativa, o bolsista 1 descreve a atitude de um dos alunos diante o aparato, dizendo que este 'não o utilizou como esperado'. Mais adiante deixa transparecer um sentimento de frustração, ao expressar 'pobre picapau'. Apesar da frustração aparente, tem-se mais um posicionamento pautado na busca de um laboratório investigativo, pois como já foi dito anteriormente, não existe apenas uma forma de realizar um experimento, ou, nas palavras de Giordan (1999, p. 06):

Numa dimensão psicológica, a experimentação quando aberta às possibilidades de erro e acerto mantém o aluno comprometido com sua aprendizagem, pois ele a reconhece como estratégia para resolução de uma problemática da qual ele toma parte diretamente, formulando-a inclusive.

Em outros trechos das narrativas é possível verificar que, os futuros professores tomaram para si o papel de mediadores da atividade, como nos trechos que se seguem:

Então tive que intervir e mostrei para eles como se fazia. (Bolsista 1)

- [...] Conduzi para que eles conseguissem perceber que se tratava de um movimento retilíneo [...] (Bolsista 2)
- [...] tive que explicar sobre as escalas para que eles começassem a contar os quadradinhos e anotar corretamente os dados. (Bolsista 1)

Estes trechos deixam claro que os bolsistas envolvidos assumem o papel de mediadores, sem tomar o direito criativo dos alunos. O que existe é uma tentativa de mostrar aos alunos que o papel deles é central no desenvolvimento da atividade, e isso fica claro no trecho a seguir:

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[...] surgiu novamente o problema de trabalho em grupo, eles não tem noção de como realmente deveriam trabalhar, pois, eles dividem as tarefas e cada um faz sua parte depois todos juntam as partes para formar o trabalho completo, tentei argumentar, mas parece que essa é uma concepção que eles têm de trabalho em equipe que está arraigada. (Bolsista 2)

O bolsista 2 enfrenta um obstáculo natural, proveniente da concepção engessada de que os alunos aparentam ter sobre os papéis dos mesmos no desenvolvimento da atividade em grupo. Descreve que tenta argumentar, convencer de que cada um tem o seu papel central na atividade. Mas por que esse incômodo na divisão de tarefas em relação à execução da atividade? Por que essa atitude dos alunos desperta no bolsista tanta rejeição? Sabe-se que as aulas de laboratório na maioria dos cursos universitários de Licenciatura em Física caracterizam-se por serem considerados estruturados, com o uso de roteiros, tendo os licenciandos papéis semelhantes aos mostrados pelos alunos dessa turma. Nesse sentido, a narrativa está revelando memórias sobre comportamentos e atitudes consideradas inapropriadas para quem almeja a aprendizagem e não simplesmente a execução de tarefas. Diante da perspectiva de um laboratório investigativo, o qual preconiza os bolsistas, a postura dos alunos pode ser analisada como positiva, pois a atividade experimental pensada e executada como o foi, não prevê um tipo de comportamento autoritário por parte do seu mediador.

Para o bolsista ficou marcada a experiência de trabalhar com uma turma de alunos do Ensino Médio por meio de atividades experimentais, como um recurso que entende poder despertar o interesse e os fazer entender os fenômenos físicos.

' Ao entrar no laboratório fiquei com certo medo, de como os alunos iriam reagir diante da atividade experimental, no inicio os alunos ficaram todos eufóricos querendo mexer no aparato experimental que estava em cima da mesa, logo, nós bolsistas do PIBID, começamos a chamar atenção desses alunos, até que eles pararam, antes de começar a atividade um dos bolsistas, explicou o conteúdo de Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), sob a forma de aula expositiva, depois cada de nós bolsistas ficamos com um grupo de alunos, de início estava muito nervosa, com medo de eles perguntarem algo que não saberia responder. A maior dificuldade foi de mantê-los com uma postura investigativa, no qual eles queriam que eu falasse rapidamente a resposta, nesse momento tive que ter pulso firme e mantê-los investigando o experimento, ao decorrer da aula fiquei surpresa com esses alunos, pois, aos poucos eles começaram a discutir em grupos, criar hipóteses e fazer perguntas, gostei muito dessa aula, pois dentro da sala de aula esses alunos quase não se expressam, não fazem perguntas, e diante daquela aula de laboratório investigativo, pude perceber o grande potencial desses alunos'. (Bolsista 03).

Nesta narrativa, o bolsista 03 se dá conta de que no início estava um pouco inseguro e com medo, mas aos poucos foi percebendo o quando é importante uma aula de laboratório investigativo, no qual os alunos podem trabalhar em grupo e serem protagonistas de suas próprias descobertas e aprendizados, ultrapassando capacidades que ficavam limitadas as ações proporcionadas pelos professores. Em sala de aula o bolsista não verificava a mesma participação dos alunos. Nesta eles tinham uma postura passiva, somente copiavam e quando mobilizados a um outro desafio, uma atividade inovadora e que pudessem ser atores, estes mostraram habilidades e capacidades que surpreendeu os futuros professores. A partir dessa experiência, muitas reflexões, muitos questionamentos! O que revelará as futuras narrativas?

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## Algumas considerações

Este estudo mostra que as narrativas podem ser um instrumento vantajoso, frutífero em situações como esta, ao permitir a reflexão de si e para si sobre experiências vivenciadas por meio de situações reais de prática docente. Percebese também que o uso de atividades experimentais torna o conteúdo mais interessante do que trabalhado somente por meio de exercícios e resolução de problemas. Não que isso seja novidade tais conclusões, mas o que está em jogo aqui é o fato de os futuros professores de Física poderem chegar por conta própria as suas próprias conclusões, poder avaliar as variáveis que possibilitam que uma atividade, um recurso seja motivador para os alunos, que os despertem para o aprendizado, que mostre suas vantagens e desvantagens. Ou seja, a possibilidade que esta experiência trouxe aos licenciandos de poderem ser autônomos, de descobrir suas potencialidades, intelectuais de suas ações, etc. Em suma, ao analisar as narrativas percebe-se que os bolsistas estão sendo despertados para se descobrirem profissionalmente; para atuarem diante de situações inesperadas, atendendo cada tipo de dificuldade como se fosse única, avaliando o potencial de si mesmo diante do desafio da profissão docente.

## Referências

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