PROCESSOS MOTIVACIONAIS E DESEMPENHO ACADÊMICO NO ENSINO DE FÍSICA

## PROCESSOS MOTIVACIONAIS E DESEMPENHO ACADÊMICO NO ENSINO DE FÍSICA

## Alcides Goya 1 , José Aloyseo Bzuneck 2

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UTFPR/Física/Londrina, goya@utrpr.edu.br UEL/Educação/Londrina, bzuneck@sercomtel.com.br

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## Resumo

Este trabalho teve por objetivo realizar um estudo dos processos motivacionais e desempenho acadêmico através de uma abordagem quantitativa. Os dados foram coletados a partir das respostas dos alunos a dois questionários num curso introdutório de Física para alunos da engenharia. O primeiro questionário, feito em escala Likert, abordou quatro escalas: meta domínio, meta evitação de trabalho, estratégia de profundidade e estratégia de superfície. O segundo questionário, teste de múltipla-escolha composto de 30 questões, envolveu temas da Mecânica Clássica Newtoniana. O envolvimento afetivo e cognitivo nas tarefas de aprendizagem acadêmica foi satisfatório principalmente pelo alto grau de adoção da meta domínio e pelo emprego mediano de estratégias de aprendizagem. Com relação à concepção newtoniana, o grupo de alunos apresentou um índice muito baixo no início do semestre, mostrou que chegou à universidade praticamente sem conhecer as leis de Newton, e no final do semestre, alcançou um ganho significativamente acima do ensino tradicional. Em função dos resultados obtidos a partir dos cálculos de índices de regressão linear entre as variáveis, foi proposta a definição de um índice que relacionasse o nível de motivação e estratégia com o nível de concepção newtoniana. Através desse índice foi possível comparar com o desempenho acadêmico final dos alunos na disciplina. O teste de Tukey mostrou que os aprovados, tanto os pertencentes ao grupo A como os do grupo B, apresentaram na média uma grande igualdade entre si e uma diferença significativa quando comparado com os reprovados. Também foi possível discernir estatisticamente os aprovados com nota mínima (grupo B) dos reprovados (grupo C).

Palavras-chave : meta domínio, estratégia de profundidade, concepção newtoniana, desempenho acadêmico.

## Introdução

A compreensão da aprendizagem e desempenho dos alunos em qualquer nível de escolaridade depende simultaneamente de fatores cognitivos e motivacionais (LINNENBRINK, PINTRICH, 2002). Em relação aos fatores cognitivos, a literatura tem demonstrado que alunos de cursos superiores aprendem de maneiras diversas os conteúdos de suas disciplinas (HEIKKILÄ et al, 2012; MARINI e BORUCHOVITCH, 2014). A diversidade dos modos de estudar se deve às categorias de estratégias de aprendizagem que sejam adotadas, ou seja, dos métodos de estudo (WEINSTEIN, MAYER, 1986). Partindo do conceito de aprendizagem por processamento da informação, Craik e Lockhart (1972) distinguiram dois níveis: processamento de profundidade e de superfície o que tem sido adotado por vários estudiosos, como Biggs (1978), Donche et al (2013) e Entwistle e McCune (2004), entre outros. Quando os alunos são avaliados sobre como estudam, os itens de questionários relativos a processamento de profundidade são redigidos em termos de encontrar o significado e a organização de um texto, de relacionar ideias e buscar descobrir os objetivos do autor. Já itens destinados a

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23 a 27 de janeiro de 2017

avaliar processamento de superfície refletem estratégias com as quais, no estudo, os alunos praticam apenas memorização, mesmo que não compreendam a matéria, ou seja, revelam uma orientação de simples reprodução.

- O emprego de estratégias eficazes supõe esforço e toda aplicação de esforço depende de motivação (ALEXANDER, GRAHAN E HARRIS, 1998). Existem diferenças qualitativas na motivação que constituíram o foco de diversas teorias (PINTRICH, 2003). Entre as diversas abordagens, elegeu-se no presente estudo a Teoria de Metas de Realização. Uma meta de realização consiste na percepção do propósito ou razão, um porquê de a pessoa se envolver numa atividade. Entre esses propósitos ou razões para a ação, há alunos que buscam compreender, dominar os conteúdos: são orientados à meta domínio ou aprender. Já outros, estão preocupados com mostrar-se capazes ou superiores aos outros e assim sua meta é denominada performance-aproximação. Em contraste, há alunos resignados em não se mostrar inferiores ou menos capazes: sua meta é de performance-evitação. Por último, identificaram estudantes, especialmente em cursos superiores, que são voltados a uma meta denominada evitação do trabalho (ZENORINE e SANTOS, 2004; TUOMINEN-SOINI, SALMELA-ARO e NIMIEVIRTA, 2011).

Ainda sobre a relação entre motivação e desempenho, Pintrich (2003), entre outros, argumentou haver uma reciprocidade, isto é, a motivação influencia a aprendizagem e o desempenho e, por sua vez, o que os alunos aprendem tem influencia em sua motivação. Entretanto, o sucesso escolar não depende exclusivamente de boa motivação. Para aprender, segundo todas as teorias sociocognitivas, o aluno deve igualmente trazer, como condição prévia, o domínio de conhecimentos relevantes. Resumidamente, como enfatizaram Alao e Guthrie (1999), os conhecimentos prévios têm a dupla função de (a) capacitar o aprendiz a assimilar e integrar novos conhecimentos e (b) possibilitar a discriminação do que é informação relevante da que não o é. Portanto, alunos com lacunas de conhecimento de base terão grande dificuldade, ou até impossibilidade, de aprender coisas novas.

Neste artigo são exploradas as relações entre os processos motivacionais e o desempenho acadêmico num curso introdutório de Física para estudantes de engenharia. O primeiro questionário, sobre metas de realização e estratégias de aprendizagem, foi feito em escala Likert e o segundo questionário aplicado foi o teste de múltipla escolha sobre concepções newtonianas. O desempenho dos alunos foi avaliado de cinco modos distintos, nos quais se deu destaque especial aos projetos experimentais.

## Procedimentos Metodológicos

A amostra ficou composta por trinta e um alunos, que responderam aos questionários, provenientes do curso de Engenharia Ambiental de uma instituição federal de ensino. A metodologia desenvolvida na disciplina foi inspirada na alternativa à atividade de investigação sugerida por Laburú (2003) e na comunicação dos resultados através de Multimodos e Múltiplas Representações, pois o esforço por comunicar buscando diversos modos de representações de um mesmo conceito, leva o aprendiz à compreensão mais profunda e abrangente (AINSWORTH, 1999).

Os dados sobre orientação motivacional e uso de estratégias foram obtidos através do primeiro questionário tomados de um questionário composto anteriormente por Accorsi et al (2007), no qual as duas escalas originais de metas

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de realização e de uso de estratégias foram submetidas à análise fatorial exploratória pela extração dos componentes principais, que concluiu por dois fatores para metas de realização e dois para estratégias. Os itens constam numa escala de cinco pontos, desde nada verdadeiro (1) até totalmente verdadeiro (5) em relação às duas metas de realização e em relação às estratégias a marcação era na modalidade temporal, desde nunca (1) até sempre (5). O índice de consistência interna entre os itens das subescalas revelam grau satisfatório do alpha de Cronbach para a amostra de 31 estudantes: para as metas (0,72 e 0,86) e para as estratégias (0,83 e 0,78). Esse primeiro questionário (apêndice A) foi aplicado apenas no final do semestre.

Os dados sobre concepção newtoniana foram obtidos pelo Force Concept Inventory (FCI), segundo questionário da nossa pesquisa, tipo múltipla-escolha composto de 30 questões envolvendo temas da Mecânica Clássica Newtoniana, testado por milhares de alunos (HESTENES et al., 1992). Segundo esses autores, os estudantes que atingiram a marca dos 60% já estariam iniciando o nível de pensamento newtoniano, mas somente aqueles que alcançaram um acerto de pelo menos 80% atingiram efetivamente o nível de pensamento newtoniano robusto. Um fator importante do FCI é o ganho normalizado, denotado por g, foi definido como g = (notapos-notapre) / (100 - notapre), em que chamamos notapos a variável representando a % de acertos no teste pós-instrução, e notapre a % de acertos no teste pré-instrução. As pesquisas indicam que os cursos utilizando métodos tradicionais têm seu ganho aproximado de 0,2 (HESTENES et al., 1992; HAKE, 1998; BARROS et al, 2004). O segundo questionário foi aplicado tanto no início como no final do semestre.

## Resultado e Análise de Dados

As respostas do primeiro e segundo questionário são apresentadas na tabela 1. Por economia de espaços, na primeira coluna estão representados apenas dez alunos dos trinta e um da amostra total. Nas quatro colunas seguintes, segunda à quinta, são apresentadas as médias das respostas dos alunos ao primeiro questionário (apêndice A), correspondentes à orientação a duas metas de realização (MDO: meta domínio; MEV: meta evitação) e ao uso de estratégias de aprendizagem (EPR: estratégia de profundidade; ESP: estratégia de superfície). Na sexta (CNa: concepção newtoniana antes) e na sétima (CNd: concepção newtoniana depois) colunas são apresentados os resultados obtidos pelas respostas dos alunos ao segundo questionário, FCI - Force Concept Inventory, questionário do tipo múltipla-escolha que contém 30 questões envolvendo temas da Mecânica Clássica Newtoniana (HESTENES et al., 1992).

Os valores numéricos do primeiro questionário foram obtidos simplesmente fazendo a média das opções assinaladas na escala Likert, que varia de 1 a 5. Já os resultados do segundo questionário, tipo múltipla-escolha composto de 30 questões envolvendo temas da Mecânica Clássica Newtoniana, para efeito de comparação e utilização em outros cálculos, neste trabalho é apresentado numa escala que vai até cinco, para facilitar as comparações e cálculos posteriores. Portanto, para se conhecer o número de acertos de cada aluno, basta multiplicar por seis a sexta e a sétima coluna e arredondar para o número inteiro mais próximo. A título de exemplo, de trinta questões, o aluno A1, correspondente a primeira linha da tabela 1, acertou oito questões no início (1,33 x 6) e vinte questões no final do curso (3,33 x 6).

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Tabela 1: Tabela mostrando 10 alunos com os seus respectivos índices

MDO: meta domínio; MEV: meta evitação do trabalho; EPR: estratégia de profundidade; ESP: estratégia de superfície; CNa: concepção newtoniana antes; CNd: concepção newtoniana depois; g: ganho conceitual; IMC: índice de motivação e concepção newtoniana; DF: desempenho final (A= aprovado, B= aprovado com nota mínima, C=reprovado). Fonte: dados da pesquisa.

A tabela 1, além de mostrar um quadro dos dados coletados em seis colunas, apresenta também valores calculados para três índices, apresentados na oitava, nona e décima colunas. O índice g, corresponde ao ganho conceitual em função dos resultados no início do curso (CNa, 6ª coluna da tabela 1) e o mesmo teste reaplicado no final do semestre (CNd, 7ª coluna da tabela 1). Usualmente esse fator é apresentado como g = (% notapos- % notapre) / (100% - % notapre), no nosso caso específico utilizaremos a seguinte notação:

<!-- formula-not-decoded -->

Na nona coluna são apresentados os valores calculados para o índice de motivação e concepção newtoniana IMC, resultado da média aritmética simples de meta domínio, estratégia de profundidade e ganho conceitual, conforme a equação (2):

<!-- formula-not-decoded -->

A razão pela qual se levou em conta apenas essas três variáveis no cálculo do índice de motivação e concepção newtoniana IMC será explicada depois em função da análise de regressão apresentada na tabela 2.

Na última coluna da tabela 1 é apresentado o desempenho final dos alunos, isto é, a sua situação final na disciplina, após as avaliações. Foi possível identificar os alunos que conseguiram aprovação com média superior à média mínima necessária (A), aqueles que, não tendo conseguido atingir a média nos outros quatro modos de avaliação, foram aprovados pela prova oral, ficando com a nota mínima (B) e, finalmente, os reprovados que não alcançaram a nota mínima exigida pela instituição de ensino (C).

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A tabela 2 mostra as análises de regressão linear entre as variáveis motivacionais. O chamado coeficiente de determinação R 2 , que pode ser interpretado como uma medida descritiva da proporção da variação de Y que pode ser explicada por X, indica que aproximadamente 29% da estratégia de profundidade poderiam ser explicadas positivamente pela meta domínio e praticamente nada pela meta evitação de trabalho, além de apresentar o beta negativo. Por outro lado, a estratégia de superfície é explicada positivamente pela meta evitação de trabalho e negativamente pela meta domínio.

Tabela 2: Análises de regressão linear entre as quatro variáveis motivacionais

Fonte: dados da pesquisa.

Uma vez que o engajamento, conceito amplamente usado na literatura para designar o envolvimento comportamental, afetivo e cognitivo nas tarefas de aprendizagem acadêmica, é promovido de modo particular com a adoção da meta domínio e implica o emprego de estratégias eficazes de aprendizagem, os resultados das tabelas 2 confirmam a conveniência de se medir esse envolvimento do aluno com a disciplina através de um índice que levasse em conta especialmente a meta domínio, MDO, e estratégia de profundidade, EPR, em detrimento da meta evitação, MEV, e da estratégia de superfície, EPS. Desta forma, para se levar em conta tanto o engajamento como o nível de concepção newtoniana, pode-se dizer que os dados da tabela 2 justificam a conveniência de se adotar a equação (2) para a determinação do índice de motivação e concepção newtoniana IMC com essas três variáveis : MDO, EPR e CN.

Para ilustrar a vantagem de se utilizar esse índice, conforme o desempenho dos alunos, a turma de 31 alunos foi dividida em três grupos, conforme a classificação feita pelo desempenho final DF, mostrado na última coluna da tabela 1: A para alunos aprovados, B para os aprovados com nota mínima e C para os reprovados. A tabela 3 mostra a comparação estatística ANOVA entre esses três grupos nas quatro variáveis medidas (MDO, EPR, CNa e CNd,) e nas duas calculadas (g e IMC).

Tabela 3: ANOVA em função da classificação em três categorias

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A= aprovados, B= aprovados com nota mínima, C=reprovados; MDO: meta domínio; EPR: Estratégia de profundidade; CNa: concepção newtoniana antes; CNd: concepção newtoniana depois; g: ganho conceitual; IMC: índice de motivação e concepção newtoniana. Fonte: dados da pesquisa.

Analisando os dados apresentados pela tabela 3, com relação às duas variáveis motivacionais (MDO e EPR), nota-se como as variáveis MDO e EPR decrescem ao passarem de A para B e depois para C. Com relação às duas variáveis calculadas (g e IMC), todos eles decrescem ao passar da coluna A para B e depois para C. Notável é a diferença de ganho conceitual g entre os aprovados A quando comparado com os aprovados com nota mínima B e os reprovados C. No entanto, nessa variável, não se constou uma diferença significativa entre os grupos B e C, tal como foi medido na variável IMC, pois esta última variável carrega também as variáveis motivacionais, conforme a equação (2). Outro aspecto chamativo são os dados obtidos pela concepção newtoniana no início do semestre, CNa, pois não houve diferença significativa entre aprovados e reprovados e o mais surpreendente talvez seja o fato do grupo B apresentar um nível um pouco superior ao do grupo A. Apesar de estatisticamente ter pouco significado, pois o número de envolvidos é baixo, não deixa de ser interessante que muitos alunos com pouco conhecimento prévio conseguiram crescer no curso e atingiram a aprovação acima da nota mínima. Enfim, os dados da tabela 3 complementam os dados das outras duas tabelas e mostram também que, pelo IMC, foi possível discernir estatisticamente os aprovados com nota mínima (grupo B) dos reprovados (grupo C).

Encerrando essa análise, é interessante destacar alguns resultados apresentados em relação aos conhecimentos prévios de concepção newtoniana, CNa, quando comparado com o nível atingido CNd, depois dos alunos cursarem um semestre de física 1. Ainda em relação à tabela 3, a média 1,24 corresponde a uma média de 7,4 acertos de 30 testes FCI, um índice baixíssimo. Mesmo a média de 1,79 ou 1,83, apresentada pelo grupo A e B, corresponde a apenas 10,7 e 11,0 acertos, muito aquém do início do conhecimento newtoniano, que deve estar acima de 18 acertos (HESTENES et al., 1992). E no final do semestre, tanto o grupo A (21,0 acertos) como o grupo B (19,8 acertos) atingiram pelo menos o assim chamado início do pensamento newtoniano.

## Considerações Finais

Os resultados e as análises apresentados nas três tabelas (1, 2 e 3), referente às respostas dadas aos dois questionários, forneceram um resumo que levaram às algumas considerações relevantes sobre os processos motivacionais e desempenho acadêmicos de alunos da engenharia na disciplina de física. O envolvimento afetivo e cognitivo nas tarefas de aprendizagem acadêmica foi satisfatório principalmente pelo alto grau de adoção da meta domínio e pelo emprego mediano de estratégias de aprendizagem. Com relação à concepção newtoniana, o grupo de alunos apresentou um índice muito baixo no início do semestre, mostrou que chegou à universidade praticamente sem conhecer as leis de Newton, e mesmo depois de um semestre de física 1, na média não atingiu o início da concepção newtoniana, mas alcançou um ganho conceitual mediano, g=0,33, significativamente acima do ensino tradicional, que têm seu ganho aproximado de 0,2 (HAKE, 1998).

Ao se dividir a turma em três grupos, conforme o desempenho final DF, resultado das quatro ou cinco avaliações pelas quais cada aluno passou, os números da tabela 3 complementaram os dados das outras duas tabelas. Na

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variável EPR, estratégia de profundidade, o teste de Tukey mostrou que os aprovados, tanto os pertencentes ao grupo A como os do grupo B, apresentaram na média uma grande igualdade entre si e uma diferença significativa quando comparado com os reprovados. Os dados mostraram também que, pelo IMC, foi possível discernir estatisticamente os aprovados com nota mínima (grupo B) dos reprovados (grupo C).

## Referências Bibliográficas

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MARINI, J.A.S.; BORUCHOVITCH, E. Estratégias de Aprendizagem de Alunos brasileiros do ensino superior: Considerações sobre adaptação, sucesso acadêmico e aprendizagem autorregulada. Revista Eletrônica de Psicologia, Educação e Saude , V. 4, n.1, p. 102-126, 2014.

PINTRICH, P.R.. A motivational science perspective on the role of student motivation in learning and teaching contexts. Journal of Educational Psychology , v. 95, p. 667-686, 2003.

TUOMINEN-SOINI, H.; SALMELA-ARO, K.; NIMIEVIRTA, M.. Stability and change in achievement goal orientations: A person-centered approach. Contemporary Educational Psychology , v. 36, p. 82-100, 2011.

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ZENORINE, R.P. C.; SANTOS, A.A.A.. A motivação e a utilização de estratégias de aprendizagem em universitários . In: MERCURY, E.; POLIDORO, S. A. J.(Orgs.). Estudante universitário: características e experiências de formação. Taubaté-SP: Cabral Editora, 2004, p. 67-86

## APÊNDICE A: alguns exemplos de perguntas do questionário 1

MDO - Meta domínio (9 itens no total, são apresentados apenas 3 exemplos )

7- Eu estou preocupado(a) em melhorar meu aprendizado nesta área;

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

10- A melhor maneira de me dar bem nesta disciplina é me esforçar muito;

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente

verdadeiro

12- O Entender bem os conteúdos desta disciplina é importante para mim;

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

MEV - Meta evitação do trabalho (15 itens no total, são apresentados apenas 3 exemplos):

- 1- Fico satisfeito(a) em fazer o mínimo possível nesta disciplina;

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

3- Nos trabalhos e exercícios eu faço somente aquilo que preciso para tirar nota suficiente;

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

5- Eu estudo somente aquilo que preciso para passar;

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Nada verdadeiro um pouco verdadeiro meio verdadeiro bastante verdadeiro totalmente verdadeiro

EPR - Estratégias de profundidade (12 itens no total, são apresentados apenas 3 exemplos)

36- Procuro informações complementares a esta disciplina em livros ou periódicos ou jornais; 1 (nunca) 2 (às vezes) 3 (metade das vezes) 4 (frequentemente) 5 (sempre) 38- Quando estudo, eu procuro combinar as diferentes partes das novas informações para entender o todo; 1 (nunca) 2 (às vezes) 3 (metade das vezes) 4 (frequentemente) 5 (sempre) 40- Faço esquemas ou diagramas para me ajudar a entender os textos e os problemas; 1 (nunca) 2 (às vezes) 3 (metade das vezes) 4 (frequentemente) 5 (sempre)

ESP - Estratégias de superfície (8 itens no total, são apresentados apenas 3 exemplos)

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31- Eu NÃO procuro me aprofundar nos assuntos trabalhados em sala de aula, lendo outros livros ou artigos, por exemplo;

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