A CIÊNCIA DAS ARTES MARCIAIS: como recurso didático para o ensino de física

## A CIÊNCIA DAS ARTES MARCIAIS: como recurso didático para o ensino de física

Luziane Deise de Souza Cruz , Letícia Oliveira 1 1

1 Universidade Federal do Vale do São Francisco/Colegiado de Ciências da Natureza/Luzdscruz@gmail.com/leticia.maria@univasf.edu.br

## Resumo

Este trabalho tem um enfoque interdisciplinar em sua abordagem didática como estratégia para aprendizagem dos conceitos físicos relacionados ao movimento e a sua relação com o corpo humano. Logo, foram adotadas as artes marciais como recurso para investigar as leis físicas e os mecanismos biomecânicos envolvidos nos movimentos dos golpes das lutas. A pesquisa foi realizada em um colégio público da zona rural do muncípio de Senhor do Bonfim - BA, com turmas de 1º, 2º e 3º ano do ensino médio, no período compreendido entre abril a junho em 2015. A pesquisa teve um caráter qualitativo quanto a sua abordagem e utilizou como instrumento de coleta de dados a aplicação de questionários para os estudantes do ensino médio. Além disso, no percurso do projeto, também intervimos no campo de pesquisa, executando oficinas cujo tema promovia o desenvolvimento das atividades práticas. Na análise dos resultados verificamos que existem dificuldades no aprendizado de física e problemas relacionados à interpretação e compreensão das leis e princípios físicos, além disso, os resultados da pesquisa apontaram, ainda, que existe uma resistência na aprendizagem dos conceitos físicos aliados à falta de afinidade dos estudantes pela disciplina . Por outro lado, percebemos também que um dos pontos positivos do projeto foi a participação ativa nas oficinas, isso nos fez avaliar que trabalhar os conceitos científicos de maneira interdisciplinar é compensador quando se observa que os próprios estudantes se tornam construtores do próprio conhecimento, e neste caso, mudam suas posturas frente a aprendizagem.

Palavras-chave : Ensino de Física. Interdisciplinaridade. Artes marciais.

## 1. INTRODUÇÃO

## 1.1. ABORDAGEM INTERDISCIPLINAR: O ensino de física

- O olhar da física como disciplina estudada no ensino médio levanta discussões a respeito de como os conteúdos são trabalhados ou como os professores vêm estabelecendo relações entre a teoria e a prática (BASTOS; MATTOS, 2009 apud GARCIA 1998).

Essa relação é importante, pois, uma vez que se adota como metodologia a que 'privilegia a teoria e a abstração, desde o primeiro momento, em detrimento de um desenvolvimento gradual da abstração que, pelo menos, parta da prática e de exemplos concretos' (BRASIL, 2000, p. 22). Podem existir razões suficientes para que o estudante encontre dificuldades em aprender os seus conceitos e princípios científicos.

Por esse motivo, se faz necessário inovar o ensino de ciências, principalmente o de física, a partir de uma abordagem metodológica diferente da metodologia tradicional de ensino que ainda é praticada nas escolas. Mesmo porque o seu ensino será pouco consolidado e aprofundado enquanto os estudantes do ensino médio não entenderem a linguagem distante e distorcida da realidade que vem sendo utilizada durante as aulas de física (SANTOS; GOMES; PRAXEDES, 2013).

A partir disso, podemos pensar que um projeto com uma ênfase interdisciplinar para ensino médio pode aproximar duas disciplinas aparentemente distintas, como por exemplo, a física e a educação física, pois apesar da distância dos conteúdos e da abordagem didática, a relação entre elas pode ganhar novos significados.

Nessa perspectiva, sabe-se que a educação física como disciplina escolar utiliza das representações corporais, como por exemplo, as lutas ou os esportes de combate, para intervir no projeto pedagógico da escola com o objetivo de ressignificar os conteúdos, do vasto conhecimento sobre o corpo e o movimento.

Por isso, a única linguagem que estabelece comunicações entre o estudo do movimento e o corpo humano é a biomecânica que tem por definição ser uma disciplina derivada das ciências naturais que estuda os princípios físicos e biológicos, ou seja, constitui uma matéria investigativa a respeito das noções físicas do corpo humano (AMADIO; SERRÃO, 2007).

Portanto, no intuito de oferecer ao ensino uma visão mais abrangente do conhecimento, na próxima seção, entenderemos como as abordagens interdisciplinares colaboram na relação entre os conhecimentos disciplinares de física e educação física.

## 2. A FÍSICA NO CORPO HUMANO

A relação do corpo humano com o movimento requer para seu o entendimento uma colaboração interdisciplinar entre a física e a biomecânica. Nesse sentido, o conhecimento sobre a mecânica é necessário para que a partir dele sejam feitas análises dos movimentos nas artes marciais.

Os conceitos físicos que podem ser explorados no corpo humano e relacionados com as artes marciais são: centro de massa, momento de inércia, movimento rotacional e quantidade de movimento, alavancas e polias; e os efeitos das forças: torque, pressão e impulso.

A partir disso, o primeiro passo é pensar que o conteúdo de física mecânica através das três leis de Newton está presente nas artes marciais de tal modo que seja capaz de favorecer o entendimento dos estudantes no processo de ensino aprendizagem, tornando-o mais dinâmico, divertido e significativo.

## 2.1. As artes marciais e as leis de Newton

A primeira lei de Newton, também conhecida como o princípio da inércia, pode ser entendida como 'a tendência dos objetos resistirem a mudanças no seu movimento' (HEWITT, 2002, p.48). É importante destacar a relação da inércia com a massa, ou seja, 'quanto de inércia um objeto possui, depende da quantidade de matéria que ele tem - quanto mais matéria, mais inércia' (HEWITT, 2002, p.75).

Toda vez que um indivíduo se desloca em relação ao solo, ele altera entre os seus membros a inércia rotacional que é a tendência do corpo a persistir ou não em seu estado de movimento de rotação, esse movimento permite que nos locais em estão presentes as articulações haja uma facilidade de locomoção, descrevendo, portanto, um movimento rotacional entre os segmentos (ossos) (NEUMANN, 2011). Nesse caso, o nível de dificuldade para colocar um corpo em rotação dependerá da distribuição da massa em relação ao seu eixo e nós chamamos esta propriedade de momento de inércia.

Assim, percebemos esta característica nas técnicas de torção do Jiu jitsu no solo e nas chaves que são aplicadas em torno das articulações. Na chave de braço tipo americana, por exemplo, os competidores que aplicam a técnica nos adversários tentam diminuir o momento de inércia do braço, flexionando o cotovelo do oponente e trazendo junto ao corpo em movimento de adução, além disso, o atacante imobiliza a articulação do cotovelo e ombro para efetuar a chave colocando a mão por baixo do braço do oponente, e segurando-o no pulso para servir de apoio na elevação do cotovelo, isso faz com que o braço de alavanca entre o braço e antebraço seja aplicado contra o adversário.

Na condição de equilíbrio mecânico, o somatório das forças resultantes é igual a zero. Assim, a estabilidade de um corpo tem muito a ver com a localização do seu centro de massa e a projeção dele na base de apoio ou base de sustentação que é 'a área do solo englobada pelos pontos de contato com o objeto' (BERNARDES, 2007, p.24). Observamos claramente isso nas técnicas de queda do Judô, que 'caracteriza-se por derrubar o oponente, colocando-o de costas para o solo através de técnicas de projeção, podendo a luta ser definida de imediato ou ser desenvolvida no solo' (GLESSON, 1975 apud BERNARDES, 2007, p.9).

O princípio fundamental da dinâmica ou a segunda Lei de Newton analisa objetos que estão constantemente experimentando a ação resultante de uma força. É comum observarmos cotidianamente os efeitos gerados por uma ou mais forças que resulta na variação do movimento, ou seja, na aceleração (TREFIL, 2002). Dessa forma a relação impulso-momentum descrita na equação (F. ∆ t = ∆ v. m) também é uma das inúmeras aplicações da segunda lei de Newton na relação força e movimento.

Percebemos a sua aplicação, por exemplo, na técnica de soco de boxe, desferido por profissionais, em que a força de impacto que atinge o saco acelera na mesma direção da força aplicada. Segundo Henrique Touguinha (2014), em pesquisa com profissionais e amadores, a tarefa determinava que um soco direto fosse desferido contra um saco com sensores. Como resultado do teste, a pesquisa apontou que os profissionais de artes marciais mistas apresentaram uma melhor execução e alcançaram um tempo de reação de 0,027 segundos para atingir o alvo. Para entender os conceitos físicos deste teste, associamos esta situação com a

relação impulso-momentum na aplicação da técnica, pois quando 'os tempos de impactos são curtos, as forças de impacto são grandes' (HEWITT, 2002, p.102). Portanto, percebe-se a aplicação da segunda lei de Newton.

E a terceira lei de Newton, demonstra que 'sempre que um objeto exerce uma força sobre outro objeto, este exerce uma força igual e oposta sobre o primeiro' (HEWITT, 2002, p.87). Pode-se inferir que a interação das forças entre os corpos são aplicadas em pares, na prática, esse conceito é conhecido como ação e reação. Observamos a aplicação da terceira lei de Newton no soco do boxeador em um saco de pancada, onde há uma aplicação da força (ação) e uma reação do saco que cessa o soco, e exerce no punho do boxeador uma força de mesma intensidade no sentido oposto (HEWITT, 2002).

## 2.2. As artes marciais e o movimento

## 2.2.1. As alavancas nas artes marciais

No karatê, utiliza-se uma técnica de ataque contra um adversário, chamada de Uraken Uchi que significa 'golpe com o dorso do punho', inicialmente o cotovelo flexionado do atleta está em repouso e aponta em direção ao alvo. O atleta utilizará do eixo longitudinal do braço para realizar um movimento de rotação do antebraço, durante a sua trajetória, e no final do golpe utiliza do eixo médio - lateral para realizar o movimento de extensão, bem como da alavanca destes dois segmentos.

No Jiu Jitsu, uma técnica clássica de chave de cotovelo é o Arm lock, que pode ser aplicada em diferentes posições, entre elas, a mais usada é a montada, ou seja, quando o atacante está montado na guarda do adversário. Para que a chave seja efetuada, faz-se uma alavanca entre o braço e o antebraço, tendo como ponto de apoio a articulação do cotovelo, ou seja, o atacante encaixa entre suas pernas o ombro do adversário, e segura sua mão, oferecendo assim duas forças contrárias ao fulcro que se encontra na articulação do cotovelo.

Nos golpes de Judô são normalmente utilizadas alavancas que ajudam a ampliar a força aplicada, no intuito de derrubar o oponente contra o chão. O golpe chamado de tsuri goshi, o atacante utiliza os braços de alavancas variáveis entre a cintura pélvica e o joelho para projetar o adversário que, neste caso, gira em torno de um torque externo exercido pelo atacante em seu ponto de bloqueio ou eixo de rotação. A eficácia do golpe se concretiza quando o oponente está completamente desestabilizado e perde o contato dos seus pés com o solo (BERNARDES, 2007).

## 2.2.1. As rotações nas artes marciais

Nos treinos de Muay thai, arte marcial conhecida como boxe tailandês, utiliza-se braços e pernas para desferir golpes com alto valor de impacto. O golpe de chute chamado 'power angle kick', usa a rotação do quadril para aumentar a velocidade do golpe. Assim, a perna da frente será o ponto de apoio durante a elevação da perna que está diagonalmente afastada atrás da primeira e no final do golpe ocorre uma extensão no joelho. Quando o alvo é atingido, a perna do atacante

exerce uma força no tronco do adversário, em contrapartida o tronco desse exerce outra força com sentido oposto, neste caso há interação das forças em pares.

No karatê, a rotação do quadril é essencial. O chamado chute circular Mawashi gueri é uma técnica de ataque que utiliza o movimento do quadril, joelho e tornozelo para atingir um obstáculo ou um oponente em sua frente. No começo da execução do chute, a perna que está atrás fica flexionada na altura da linha da cintura, ao executar o golpe 'a perna de apoio, que se encontra no solo, faz a rotação externa do quadril, o joelho continua em flexão e o tornozelo permanece em dorsiflexão' (JUNIOR, 2011, p.17). No final do chute, o praticante tem uma grande velocidade, e quando a perna está estendida, o praticante flexiona novamente o joelho no final da execução ricocheteando o adversário 'isso porque os impulsos são maiores quando ocorrem os ricochetes' (HEWITT, 2002, p.103).

## 2.2.1. Variação do momento angular: Torque

O movimento rotacional é tão importante quanto à força gerada para fazer determinado objeto girar. A maioria das artes marciais utiliza essa técnica de rotação de partes anatômicas, ou seja, aplicam torques para aplicar golpes de soco e chutes.

Em um exemplo mais específico, a técnica de soco do karatê, chamada de Gyaku - zuki, ou seja, soco direto. Para dar início ao golpe 'a mão que golpeia deve iniciar seu movimento na lateral do corpo, entre o quadril e costelas, com a parte que corresponde à palma da mão voltada para cima e o braço rotacionado na sua distância máxima' (SANTIAGO; MARTINS, 2009, p. 20). Neste caso especifico do soco Gyaku - zuki a rotação do quadril é executada no eixo longitudinal que atravessa de cima para baixo o centro de massa do atleta de karatê.

De acordo com, Santiago e Martins (2009) o estudo sobre a biomecânica do golpe é dividido em duas partes: a primeira é a fase que aproveita a rotação do quadril para que o braço atinja o alvo; e a segunda, é o deslocamento deste mesmo braço após o movimento do quadril cessar, o que pode diminuir o tempo de execução do golpe, pois se utilizou tanto a força do quadril para acelerar o movimento, quanto à força de distensão do braço no final do golpe, efetuando assim um torque nas articulações do quadril e no membro superior.

## 2.2.1. Conservação do momento angular

No taekwondo, a aplicação do chute tornado (Turning Kick) exige uma eficiência da técnica de chute. Para efetuar o golpe, o praticante dá uma volta em torno do eixo longitudinal do corpo, aproveitando o giro para acionar as alavancas do joelho e tornozelo com a reação do solo, estendendo o joelho no final do chute. Neste caso, o praticante aproveita do princípio da conservação do momento angular do giro do corpo para aplicar o chute, diminuindo e aumentando a inércia rotacional dos membros inferiores para acelerar o movimento, assim, a técnica consiste em aproveitar o movimento do giro do corpo, sem que haja torque externo para efetuar o chute.

## 3. METODOLOGIA

Para realizar a pesquisa, escolhemos um colégio público do ensino médio, o público alvo foi composto com grupos de dez estudantes do 1º, 2º e 3º ano, totalizando 30 alunos das séries. Nesse sentido, os alunos participantes foram avaliados durante as etapas de observação e execução das oficinas. O projeto foi estruturado em seis etapas, as quais se dividiram em:

- 1) levantamento de dados: pesquisa bibliográfica; 2) elaboração do problema e a formulação de hipóteses; 3) observação dos fatos e fenômenos do campo de pesquisa; 4) coleta de dados (questionários); 5) intervenção (etapa da execução das oficinas); 6) análise dos dados.

A pesquisa teve uma abordagem de natureza qualitativa e as técnicas de pesquisa utilizadas serviram para uma melhor compreensão do objeto de pesquisa, assim, a coleta de dados integrou a aplicação de questionários e uma entrevista semiestruturada com um roteiro de perguntas e respostas, em forma de questionários, tanto os questionários como o roteiro foi aplicado durante a execução das oficinas. O propósito dos questionários foi abordar a relação dos estudantes com a física e a compreensão deles sobre os conceitos dessa ciência.

A fase de aplicação dos questionários foi dividida em três etapas, a primeira etapa abordava acerca dos conhecimentos prévios, a segunda e terceira, compreendia nas etapas de aplicação dos questionários durante a execução das oficinas: (Imagine se seu corpo fosse uma máquina) e (As artes marciais e a ciência: um diálogo científico). Estruturamos os questionários e o roteiro de acordo com a tabela abaixo:

Tabela 1: Fases da aplicação dos questionários para estudantes do Ensino Médio

Na apresentação das fases do primeiro e segundo questionário (Qt) as questões eram compostas em abertas e fechadas, na primeira fase do primeiro Qt, organizamos em: nº de questões: 6; tipo de questões: 5 abertas e 1 de múltipla escolha e objetivo: identificar a física do movimento abordando a relação da força com o movimento em diversas situações - problemas, a exemplo dessas: 4) Uma bola está rolando sobre a superfície, depois de algum tempo ela começa a rolar lentamente até parar. O que faz parar? 5) Por que ao puxar uma toalha de mesa

rapidamente os objetos que estão sobre a mesa permanecem nela, e quando puxamos lentamente eles acompanham o movimento da toalha?

Na segunda fase do segundo Qt, foi organizado em: nº de questões: 3 questões, tipo de questões: 3 abertas e objetivo: avaliar o grau de entendimento dos conceitos abordados, bem como a capacidade de interpretação da informação. E, na terceira fase, apresentamos um roteiro para orientar a atividade que foi dividida com questões do tipo abertas, abordadas e discutidas oralmente a cada golpe apresentado, junto ao conceito que o envolve, foram as seguintes: 1) O tipo de movimento que está ocorrendo? 2) O local do movimento? 3) A direção do movimento?

## Descrição das oficinas:

Oficina 1: Imagine se seu corpo fosse uma máquina ;

As atividades da oficina compreendiam a participação nas discussões geradas pelo tema 'corpo máquina', a aplicação do questionário e as dinâmicas em grupo. Durante a execução da oficina, houve uma exposição com o uso de slides a partir de figuras anatômicas de ambos os sexos representando o sistema muscular e esquelético. Após esse contato visual, foram lançadas perguntas sobre as figuras expostas, como 'O que tem dentro do seu corpo?' 'Para que servem os músculos e os ossos no nosso corpo?'.

Oficina 2: As artes marciais e a ciência: um diálogo científico;

As atividades da oficina 2, tinha como objetivo fazer com que os estudantes se aproximassem dos conceitos físicos apresentados nos movimentos das técnicas das artes marciais. Por isso, produzimos um roteiro semiestruturado com perguntas orais sobre a execução dos golpes produzidos em vídeos e na situação real para análise das técnicas de socos, chutes, bases e posições do corpo, coordenação motora, equilíbrio, movimentos de rotação articular, movimentos angulares e lineares, alavancas.

## 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Em analise da coleta de dados verificou que na etapa de observação no campo de pesquisa algumas problemáticas foram encontradas, dentre elas: a insuficiente aprendizagem dos alunos sobre os conteúdos de física, a abordagem extenuante das fórmulas e cálculos matemáticos, ocasionando pouca ou nenhuma discussão em sala de aula sobre os assuntos da física.

Os resultados da primeira fase dos questionários apontam que os estudantes apresentam dificuldades na interpretação das questões; as repostas quase sempre representavam erros conceituais, outras se caracterizavam como vagas ou imprecisas, mas a grande maioria apresentavam concepções bastante confusas do tipo: ' Não sei', 'Eu acho sim, ou não!'.

São também exemplos de respostas: Qt 4: 'O estado de repouso faz parar a bola'. Qt 5: ' Quando se puxa rápido a toalha o peso e a gravidade do objeto faz que fique parado ou se movimentando'

Nas etapas de intervenção, os resultados obtidos nas oficinas apontaram que o desconhecimento da temática sobre o corpo humano e sua relação com o

movimento ficou muito evidente, logo, as respostas do segundo questionário apresentaram que os estudantes admitiam que a constituição dos músculos e ossos fizesse parte da 'sustentação e movimentação do corpo', mas desconheciam como funcionava e quais eram os tipos de movimento.

Já os resultados do terceiro questionário indicaram que a maioria das respostas expressou uma série de ideias intuitivas sobre o movimento dos golpes das artes marciais, como por exemplo, a explicação do estudante sobre a técnica de soco Gyaku zuki exposta em vídeo durante a oficina, foi descrita da seguinte forma: a) O giro de um atleta de karatê, quando aplica um golpe de Uraken-uchi, utiliza a força do braço para dar impulso no golpe. Ou do tipo: b) Quanto mais rápido o soco do boxeador, mais velocidade ele ganha automaticamente.

Nesses casos, percebemos que em nenhum momento os estudantes utilizaram o conceito de alavanca, torques ou até mesmo o conceito de impulsomomentum nos golpes apresentados. E os relatos nas duas falas, indicam que existe uma resistência para abordar os novos conceitos aprendidos durante a oficina, ou seja, uma resistência à mudança conceitual empregada. Segundo Nardi e Gatti (2005), essa noção é associada com a ideia de que as explicações dos estudantes estão baseadas no valor da percepção sem fundamento científico e na procura por explicações que sejam úteis ou previsíveis.

## CONSIDERAÇÕES FINAIS

Assim, a partir dessas análises e das atividades realizadas nas oficinas, avaliamos que de modo geral, a física das artes marciais é uma proposta que pode ser trabalhada no âmbito escolar, pois há uma necessidade de utiliza-la na educação básica, tanto porque existem poucas pesquisas produzidas nesta área, e também porque as lutas e as artes marciais podem ser alternativas que favoreçam o ensino e o aprendizado do aluno (JACOMIN et. al, 2014).

Percebemos ainda que alguns fatores foram benéficos como, por exemplo: a participação ativa dos estudantes nas atividades práticas e o estímulo da maioria da turma para entender os conceitos físicos aprendidos. E em outros momentos, porém, houve falhas e dificuldades de aprendizagem percebidas durante o processo de intervenção refletiram os resultados das avaliações dos questionários.

## REFERÊNCIA

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