CINEMÁTICA ANGULAR FORA DE SALA DE AULA: UMA PROPOSTA DO PIBID/UFRJ - FÍSICA

## A CINEMÁTICA ANGULAR FORA DE SALA DE AULA, UMA PROPOSTA DO PIBID/UFRJ - FÍSICA

## Aline Guilherme Pimentel , Felipe Moreira Correia , Sandro Soares Fernandes³, 1 2 Deise Miranda Vianna 4

1 UFRJ, Instituto de Física, al1negp@hotmail.com

2 UFRJ, Instituto de Física, felipecifufrj@gmail.com

3 Colégio Pedro II, UFRJ, Instituto de Física, sandrorjbr@if.ufrj.br

4 UFRJ, Instituto de Física, deisemv@if.ufrj.br

## Resumo

Apresentamos nesse trabalho um produto educacional produzido pelo PIBID/UFRJ - Física atuante no Colégio Pedro II, campus São Cristóvão III. A Atividade em questão é de Cinemática Angular e foi produzida e aplicada no segundo semestre de 2015 em três turmas da segunda série do ensino médio, com a ideia de identificar os conceitos prévios de movimento angular dos alunos e conciliar com os conceitos físicos que seriam desenvolvidos em sala. Outro fator motivacional foi a já sabida dificuldade dos alunos frente às velocidades escalar e angular e a forma de compará-las. Dessa forma, para um melhor aproveitamento da atividade, ela foi dividida três partes: A primeira - aplicada em um tempo de aula - abordava perguntas que relacionassem período, frequência e pequenas situações onde a cinemática angular está presente no cotidiano do aluno; A segunda parte consistiu em levar os alunos para a quadra da escola e fazermos com um grupo uma 'roda-viva', fazendo-os perceber nitidamente a variação entre as velocidades dos alunos de raios distintos e outros grupos sendo responsáveis tanto por medições de distância quanto da velocidade de diferentes integrantes da 'roda-viva', que foi registrada em vários ângulos; A terceira parte da atividade consistiu em utilizar as fotos selecionadas da parte prática de modo a quando exposto para os alunos houve uma discussão mais detalhada do que ocorreu durante a execução e criando uma relação com os conceitos trabalhados na primeira parte da atividade .

Palavras-chave : Cinemática Angular, Atividades Investigativas, UFRJ, PIBID, Colégio Pedro II

## Introdução

Apresentamos aqui um produto educacional produzido pelo PIBID/UFRJFísica que tem sido utilizado pelos licenciandos do Instituto de Física da UFRJ em suas práticas docentes no Colégio Pedro II.

- O Colégio Pedro II, Campus São Cristóvão III, onde atuamos, é uma tradicional instituição de ensino público federal, está localizado na cidade do Rio de Janeiro em São Cristóvão, com cerca de 1200 alunos, em turmas de 30 alunos, em média. A participação dos licenciandos no campus é supervisionada por dois professores participantes do subprojeto e esta equipe tem participação em 11 turmas do ensino médio.

A atuação do subprojeto PIBID/UFRJ-Física é feita no turno regular das escolas. Os bolsistas participam da preparação das aulas regulares, em conjunto com os professores supervisores e coordenadores do projeto, e também participam da sua execução. Desta forma, os licenciandos interagem com os estudantes de

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23 a 27 de janeiro de 2017

varias formas, seja tirando duvidas, resolvendo exercícios ou colaborando nas discussões em sala. Estas diferentes maneiras de atuação tornam o papel dos licenciandos dentro da sala de aula um elemento de grande relevância na formação do aluno.

Nesse trabalho apresentamos uma atividade aplicada no segundo semestre de 2015 em turmas da segunda série do ensino médio. Buscamos valorizar no roteiro apresentado uma metodologia de trabalho que leva os alunos a realizarem atividades investigativas, participando do processo de ensino através de discussões e enriquecendo sua compreensão dos processos de aprendizagem da ciência. Durante a aplicação da atividade, professores e licenciandos do projeto PIBID atuaram como orientadores, e os alunos puderam compreender a importância de criar vínculos entre a Física que eles estudam na escola e diferentes situações que fazem parte do cotidiano deles.

## Referencial Teórico

## Atividades Investigativas

Uma atividade investigativa busca 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.

Pesquisas em ensino têm mostrado que os estudantes aprendem mais sobre a ciência e desenvolvem melhor seus conhecimentos conceituais quando desenvolvem atividades investigativas semelhantes as que ocorrem no laboratório de pesquisa. Essas pesquisas mostram que não se deve separar a resolução de problemas, da teoria e das aulas práticas, pois com isso o estudante pode ficar com uma visão errada do que é ciência, já que na realidade do cientista essas formas de trabalho aparecem muito relacionadas umas as outras. Em uma atividade investigativa o aluno não se limita apenas a observar ou manipular, ele deve refletir, discutir, explicar, relatar, o que dará a atividade um caráter científico, procurando fazer com que a atividade faça sentido para o aluno, de modo que ele saiba o porquê da investigação do fenômeno que está sendo estudado. É claro que para isso, o professor tem um papel importante nesse processo, deixando de ter uma postura de transmissor e passando agir como um orientador (FERNANDES e VIANNA, 2012).

- 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 propiciando discussões argumentativas.

## Aplicação da Atividade

A Atividade de Cinemática Angular foi produzida e aplicada no primeiro semestre de 2015 em três turmas da segunda série do ensino médio, com a ideia de explorar os pré-conceitos de período, frequência já existentes nos alunos - de situações vividas no dia a dia - e conciliar com os conceitos físicos que seriam

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estudados futuramente. A cinemática angular é pouco valorizada por grande parte dos professores, e também pela grande maioria dos livros didáticos de física, e sabemos da relevância do tema para o entendimento de vários sistemas de transmissões tão presentes e utilizados em nosso cotidiano. Outro objetivo desta atividade era que os alunos construíssem, através de uma atividade prática, as relações existentes entre as grandezas: velocidade angular, velocidade linear e o raio da trajetória.

Dessa forma, achamos mais didático, dividir a atividade em três partes: A primeira, que pode ser aplicada em um tempo de aula de 45 minutos, aborda perguntas que relacionam os conceitos de período, frequência e situações onde esses conceitos estão presentes no cotidiano do aluno. Na segunda etapa, que deve ser aplicada em dois tempos de 45 minutos cada, os alunos são levados para um espaço aberto da escola de modo a criarmos a chamada 'roda-viva' (figura 1), onde o objetivo é que eles percebam que alunos em posições diferentes, mais afastados do centro e com raios maiores, precisam correr mais para completar um ciclo.

Figura 01: Roda-viva de um dos grupos.

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Na terceira e última etapa, em um terceiro dia e com mais dois tempos de 45 minutos cada, voltamos para a sala de aulas para análise das fotos e vídeos produzidos durante a aplicação da parte prática.

## Roteiro da Atividade

Em todas as atividades desenvolvidas pelo subprojeto PIBID/UFRJ - Física e que são aplicadas em salas de aulas, são elaborados roteiros que servem de orientação para os alunos e também para professores que futuramente queiram aplicar em outras turmas ou escolas onde trabalham. Nestes materiais procuramos inserir objetivos da atividade desenvolvida, textos de apoio que buscam relações entre a nossa atividade e o enfoque abordado e parte experimental buscando perguntas que visam valorizar o raciocínio e a argumentação dos alunos.

Abaixo apresentamos o roteiro que os alunos receberam e que foram respondidos no decorrer do desenvolvimento da atividade.

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Figura 02: Roteiro da atividade

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## Alguns Resultados

Focamos na análise dos dados obtidos durante a parte prática, que foi realizada na quadra do colégio. Nesta etapa da atividade alguns alunos relacionaram período, frequência, velocidade angular e velocidade linear, enquanto outros giravam na chamada roda-viva, conforme podemos observar em algumas situações que seguem.

Era fácil para os alunos perceberem que quanto mais distantes do centro estivessem, maior seria o tempo para dar uma volta, o que garantia a este aluno uma velocidade linear maior (figura 04). E embora as velocidades lineares fossem diferentes eles puderam medir que todos os alunos da roda-viva efetuavam um ciclo no mesmo tempo, levando a conclusão que todos possuíam o mesmo período, frequência e velocidades angulares (figura 05).

Figura 03: Relação entre Raio e Velocidade

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Figura 04: Relação entre Períodos

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Para verificação de que a relação entre a velocidade linear e o raio é diretamente proporcional, os grupos mediram os raios dos alunos que estavam participando da roda-viva, como mostra a figura 06.

Figura 05: Medição dos raios

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## Considerações Finais

Desenvolvendo propostas como essa, buscamos privilegiar um modelo em que o aluno faz parte do processo de ensino. Nesse tipo de atividade investigativa, os professores e licenciandos também passam de avaliadores para avaliados, pois são continuamente forçados a pensar, montar diferentes estratégias de aulas e deve estar sempre pronto para situações problemas, que não havia ainda passado. É desafiador, contudo, o retorno poderá ser mais confortante e efetivo para a aprendizagem do aluno. A satisfação maior das nossas atividades é perceber que nossos alunos atingiram os objetivos propostos, ou planejados, nos roteiros de atividades. Vale salientar também a importância de se lançar um problema aberto ao nosso aluno, onde ele não objetiva apenas um resultado numérico final, mas sim uma sequência de raciocínios que o valoriza nesse processo de formação do conhecimento.

Uma diferença importante entre os problemas propostos em aulas tradicionais e o proposto em nossas atividades é a satisfação apresentado pelo aluno ao aprender uma física de maneira mais agradável, contextualizada e que faz sentido para ele.

Figura 06: Alunos, Licenciandos do PIBID e o professor comemorando o sucesso de mais uma atividade

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Nossos alunos leem pouco, estão cada vez com mais dificuldades de interpretar textos e expressar suas ideias de forma organizada. Explorar esse lado em nosso trabalho também foi muito produtivo, pois, como foi pedido nas questões do roteiro, os alunos tinham que se expressar também através da escrita os seus resultados. Embora não apresentadas neste trabalho - já que não era esse o nosso objetivo atual - figuras foram feitas, esquemas representados, comparações com situações vividas em seu cotidiano, e ainda pequenos textos explicando como resultados foram escritos. Percebemos uma participação ativa de todos os integrantes dos grupos a fim de resolver os problemas propostos e os alunos estavam à vontade para fazer parte de uma aula em que eles interpretavam, discutiam, resolviam e concluíam.

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Com a resolução do problema proposto nesse trabalho, podemos acompanhar as etapas de um processo investigativo, desde o início do processo com o lançamento do problema, até a análise dos dados.

## Referências

Borges, A.T. Novos rumos para o laboratório escolar de ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física. V19, N3, 2002, UFSC, Florianópolis, p.291-313

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