Metrologia e o público infantil: uma proposta de oficina para um espaço de educação não-formal

## METROLOGIA E O PÚBLICO INFANTIL: uma proposta de oficina para um espaço de educação não-formal

## Elizabeth de Oliveira Galhardi , Grazielle Pereira Rodrigues 1 2

1 Instituto Federal do Rio de Janeiro/Campus Avançado Mesquita/bethgalhardi@gmail.com

2 Instituto Federal do Rio de Janeiro/Campus Avançado Mesquita/Espaço Ciência InterAtiva/grazielle.pereira@ifrj.edu.br

## Resumo

O presente trabalho é uma proposta de oficina que demonstra alguns conceitos importantes de Metrologia através de experimentos aplicados em um ambiente de educação não-formal, visto que existe pouca inserção do tema nos museus e centros de ciências. O público-alvo desta atividade são crianças na faixa etária entre 6 e 10 anos. A oficina será composta por três experimentos que elucidarão duas unidades consideradas fundamentais pelo Sistema Internacional de unidades, e bastante presentes no nosso cotidiano, o metro e o segundo. Elas acontecerão durante as visitas escolares agendadas no Museu de Ciências, Espaço Ciência Viva, localizado na Tijuca, no Rio de Janeiro. Nesse sentido, temse como perspectiva que essa iniciação a realizações de medições, e que as unidades de medida apresentadas de forma lúdica contribuam de alguma forma para a educação formal das crianças nas escolas, uma vez que esses conceitos serão apresentados em algum momento da vida escolar desses alunos.

Palavras-chave : Metrologia, público infantil, Divulgação Científica

## 1. Introdução

A pesquisa com a temática da Metrologia associada ao Ensino de Ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental ainda é muito escassa, mesmo havendo uma preocupação crescente da inserção do tema na educação formal, todas as propostas de trabalho ainda são voltadas para o Ensino Médio. A questão ressonante que muitos destes trabalhos tratam é a necessidade urgente da discussão da Metrologia, não em sua totalidade técnica, mas daqueles conceitos que são diretamente aplicados à sociedade, do reconhecimento da importância de um Sistema Internacional de unidades de medida, da criação e função social do Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia), dentre outros aspectos associados ao tema (CONMETRO, 2013).

A inserção do tema nos espaços de educação não-formal, ou em atividades de Divulgação Científica se concretizou com a iniciativa do Inmetro em uma parceria com o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e a Associação Nacional dos Fabricantes de Implementos Rodoviários (Anfir), na criação do Museu Itinerante do Inmetro, em 2014. Certamente, todos os experimentos que se propõem a realizar medições estão relacionados à Metrologia em sua essência, mas a discussão sobre a importância da padronização das unidades e a difusão dessa área da ciência ainda não é muito vista em espaços de educação não-formal.

Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN's) sugerem que o ensino de ciências naturais do primeiro segmento promova o conhecimento da ciência como

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produção humana, da articulação da ciência com a sociedade, e também, um primeiro incentivo à experimentação, observação e formulação de perguntas e questionamentos acerca do mundo. O uso dos recursos tecnológicos na nossa sociedade e os processos que mediam a relação do ser humano com o meio ambiente trazem uma oportunidade para trabalhar alguns conceitos de Metrologia, como as unidades de medida do dia-a-dia, que hoje fazem parte de um padrão internacional os quais interferem diretamente na sociedade. (BRASIL, 1997)

Além disso, a realização de atividades de divulgação científica para o público infanto-juvenil é um assunto que está sendo discutido amplamente nos centros e museus de ciências. A curiosidade é uma característica muito evidente nas crianças, de modo que elas tentam entender sistematicamente como as coisas acontecem no mundo a sua volta, e são capazes de compreender temas relacionados à ciência. Contudo, essa capacidade não está sendo totalmente aproveitada, principalmente nos espaços de educação não-formal (NEVES e MASSARANI, 2008). Ainda, segundo Neves e Massarani, 2008:

'Divulgar temas da ciência para crianças é um constante desafio, presente a todos os profissionais e as instituições que desenvolvem e pretendem realizar atividades para esse público, visando estimular a curiosidade e o interesse pela ciência.' (NEVES e MASSARANI, 2008, p. 13)

Sendo assim, no presente trabalho apresentaremos a proposta de uma oficina de Metrologia para o público infantil em espaços de educação não-formal. Para tanto, essas oficinas têm como proposta explorar duas grandezas muito comuns no nosso cotidiano, o metro e o segundo, a fim de que as crianças possam conhecer a partir da experimentação o que são essas medidas, onde elas se aplicam, assim como perceberem a importância da padronização dessas medidas, de forma lúdica e divertida.

## 2. Referenciais teóricos

Os problemas e dificuldades encontrados no ensino de ciências no Brasil já são conhecidos, sobretudo nos anos iniciais do Ensino Fundamental. A má formação dos professores, que não possuem um currículo de ciências aprofundado e nem muito contato com a experimentação, é uma das principais causas da insegurança em lecionar alguns temas científicos em sala de aula (HAMBURGER, 2007). A física, por exemplo, é uma ciência em que a teoria e a prática caminham juntas, e para alunos que têm dificuldades em seguir o raciocínio lógico e mais abstrato, a experimentação auxilia no entendimento da teoria, mostrando como esta descreve uma parte da realidade (HAMBURGER, 2007). Além da problemática intrínseca que envolve a formação dos professores, com pouca ênfase nas ciências naturais nos currículos, a maior parte dos tempos de aula são sempre destinados às outras disciplinas consideradas mais importantes, como Língua Portuguesa e Matemática (PEREIRA, et al.no prelo ).

Uma outra questão que inviabiliza a inserção das ciências nos anos iniciais é o fato de ainda se pensar que as crianças nessa faixa etária não possuem capacidade de abstração para entender conceitos científicos. Todavia, vários

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estudos apontam justamente o contrário, e sugerem que o ensino de ciências se inicie já nos primeiros anos do ensino fundamental, uma vez que este exerce um papel muito importante no desenvolvimento da criança. Ter boas experiências com a ciência já na infância agrega ao entendimento dos conceitos científicos, promove atitudes mais positivas em relação a ciência, e proporciona uma base melhor para os outros conceitos que virão futuramente em suas vidas acadêmicas (ESRACH; FRIED apud TRUNDEL, 2009).

Neste mesmo artigo, a autora aponta que existem muitas linhas construtivistas, e que uma delas sugere que as crianças são agentes ativos na construção de novos conhecimentos, e que por isso, as atividades hands on com uma metodologia investigativa, guiadas pelo professor, tendem a oferecer melhores resultados no engajamento das crianças e no aprendizado dos conceitos científicos. Nesse tipo metodologia as crianças costumam trabalhar em pequenos grupos, o que promove habilidades de colaboração e cria oportunidades de enriquecimento dos seus conhecimentos. Ela ainda pontua que as atividades que se aproximam do cotidiano das crianças são mais relevantes e significativas, pois elas conseguem fazer a conexão entre o que elas já conhecem com o que estão aprendendo naquele momento. Nesse sentido, discussões que trazem significância aos conceitos aprendidos, estimulam a consciência na criança sobre o assunto e facilitam a reestruturação de ideias alternativas em conhecimentos científicos. Ela conclui o seu artigo afirmando que 'crianças pequenas necessitam de experiências científicas de qualidade durante os primeiros anos de sua infância.' (TRUNDEL, 2009, tradução livre)

O ensino de ciências para crianças e para o público em geral também pode ocorrer de forma profícua em espaços de educação não-formal. Tendo em vista o papel educacional de museus e centros de ciência, Gruzman e Siqueira (2007), em sua revisão de literatura discorrem a respeito da atual definição dos museus, advinda de reflexões sobre a interação deste com o contexto social e o patrimônio cultural encontrado fora das paredes do museu: 'Em função destas reflexões, a definição atual dos museus admite que, além de suas funções de preservar, conservar, pesquisar, comunicar e expor, são instituições a serviço da sociedade, voltadas para o estudo, o lazer e a educação.' (GRUZMAN; SIQUEIRA, 2007)

Após realizarem um breve histórico das três gerações de museus de ciências, as autoras afirmam que a preocupação atual dessa última geração está associada a alfabetização científica e interatividade, que seguem as tendências da educação em ciências que focam no sujeito atuante na própria aprendizagem - o aprender fazendo. Na sequência, o Wagnesberg (2001) apresenta uma discussão acerca da interatividade dentre dos espaços museais:

'Os elementos museográficos são usados, prioritariamente, para estimular o máximo das três classes seguintes de interatividade com o visitante: a) Interatividade manual ou de emoção provocadora ( hands on ); b) Interatividade mental ou de emoção inteligível ( minds on ); c) Interatividade cultural ou de emoção cultural ( heart on ). A terceira é muito recomendável, a primeira é muito conveniente, e a segunda, simplesmente imprescindível.' (WAGNESBERG, 2001, p.23, tradução livre)

Portanto, diante dos diferentes padrões de interatividade presentes nas exposições e atividades desenvolvidas pelos museus e centros de ciências, tais espaços são promissores no processo de iniciação da criança na ciência.

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## 3. Proposta de atividade/Metodologia

No cotidiano das crianças, a medição e as unidades de medida têm papel significativo para que elas percebam o tamanho dos objetos, a distância entre um lugar e outro, quanto tempo se passou, a temperatura, dentre tantos outros exemplos. Todos os experimentos aqui apresentados fazem parte da proposta de oficina de Metrologia para o público infantil, a ser realizada no espaço museu de ciências Espaço Ciência Viva com o público escolar visitante do Museu. As crianças serão divididas em pequenos grupos de até quatro alunos, onde juntos serão guiados pelos monitores durante toda a atividade. Com isso, através da interação com os objetos e de perguntas preestabelecidas as crianças poderão desenvolver soluções e respostas, e assim, compreender os conceitos envolvidos.

Os objetivos que pretendemos atingir com essa oficina são: a comparação de grandezas por meio do uso de instrumentos de medidas comuns e não-comuns (borrachas escolares, palitos de picolé, réguas e fitas métricas), a noção de comprimento a partir da experimentação, a relação entre as unidades de comprimento (metro, centímetro e milímetro), e a relação entre as unidades de tempo mais conhecidas (segundo, minuto, hora e dia).

As crianças serão responsáveis pela coleta e organização dos dados obtidos, preparando listas para acomodar as informações de cada fase da oficina, sob a supervisão dos monitores.

## Atividade 1: Medidas não-convencionais

- O intuito desta atividade é de iniciar as crianças por meio da experimentação, na medição de alguns objetos conhecidos, utilizando outros objetos que não são fabricados para medir.

## Materiais:

Para medir:

- · Objetos planos de tamanhos diferentes (tampas de caixas, livros, etc.);
- · Tampo da mesa;
- · Barbantes de tamanhos diferentes.

Unidades de medida:

- · Borracha escolar;
- · Lápis;
- · Tampinhas de garrafa;
- · Palitos de sorvete;
- · Palitos de fósforo.

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Cada grupo escolherá um dos objetos para usar como unidade de medida, e então, eles iniciarão o processo de medição dos outros objetos mais extensos, anotando numa ficha os dados obtidos, respondendo às seguintes perguntas:

- · 'Qual a unidade de medida vocês escolheram?'
- · 'Quantas vezes essa unidade foi usada para fazer a medição desse objeto (caderno, por exemplo)?'
- · 'Por que as medidas foram diferentes, se cada grupo mediu o mesmo objeto (caderno, por exemplo)?'
- · 'Qual é a medida correta, então?'

Todas as medidas realizadas estarão corretas, contudo, as unidades utilizadas é que serão diferentes. Nessa oportunidade, o monitor explicará a importância de se ter somente uma unidade para que todos possam medir da mesma forma.

## Atividade 2: Medidas convencionais

Nesta atividade, introduziremos então o conceito do metro e do seu submúltiplo mais comum, o centímetro. Reforçando que apesar de a unidade padrão ser o metro, nós utilizamos o centímetro para medir coisas que tenham menos que 1 (um) metro. Mostraremos que o início das medições se dá a partir do número zero , e não do um como muitas delas podem pensar, e que existem objetos de 1 cm, ou seja, se a medição começar no número um, como mediremos esse objeto?

## Materiais:

- · Réguas, fitas métrica e trenas;
- · Barbantes de tamanhos diferentes.

Na sequência, apresentaremos os instrumentos convencionais de medida de comprimento (régua, fita métrica, trena), explicando como que se dá a ordem dos números nesses instrumentos. A diferença entre dois números é sempre de um centímetro, e os traços menores entre eles são os milímetros, e quando contamos 10 milímetros temos 1 centímetro, e quando contamos 100 centímetros temos então 1 metro.

É muito comum que nessa faixa etária, algumas crianças não saibam utilizar a régua por não entenderem que entre os números 0 e 1, por exemplo, existem valores menores como: 0,1; 0,5; etc.

Depois desse breve debate, os alunos medirão os barbantes de tamanhos diferentes. Pediremos que os grupos troquem de instrumentos para observarem se haverá alguma mudança nas medidas. Por fim, podemos retomar a questão levantada na atividade anterior, ou seja, se as medidas foram iguais para todos os grupos, e por quê.

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## Atividade 3: Medidas de tempo

As unidades de medida de tempo que conhecemos hoje se baseiam no sistema sexagesimal, criado pelos babilônios. A unidade de medida padrão para o tempo, reconhecida pelo SI, é o segundo. Porém, entender um segundo pode ser mais difícil do que os seus múltiplos: minuto, hora e dia. Esse experimento tem por objetivo demonstrar como é feita a divisão entre as unidades.

## Materiais:

- · Discos de papelão de três tamanhos diferentes;
- · Papel cartão no tamanho dos discos, com cores diferentes;
- · Tesoura;
- · Compasso;
- · Caneta piloto.

## Passo - a - passo:

- · Recorte, com o auxílio de um compasso, três círculos em tamanhos diferentes (pequeno, médio e grande);
- · Divida o círculo maior de papel cartão em 24 partes iguais, e escreva em cada uma delas a palavra '1 hora';
- · Divida o círculo médio de papel cartão em 60 partes iguais, e escreva em cada uma delas a palavra '1 minuto';
- · Divida o círculo pequeno de papel cartão em 60 partes iguais, e escreva em cada uma delas a palavra '1 segundo';
- · Distribua as peças de cada círculo em saquinhos diferentes, e distribua um círculo para cada grupo.

Solicitaremos as crianças que montem o seu círculo, encaixando as peças nos discos, e em seguida faremos as seguintes perguntas para todos:

- · 'Qual círculo é o maior? Quantas peças ele tem?'
- · 'E o círculo médio, quantas peças ele tem?'
- · 'E o círculo menor, quantas peças ele tem?'

A partir dessa pequena demonstração, apresentaremos para as crianças que o círculo maior representa 1 dia, e que as 24 peças neles indicam que cada dia tem 24 horas. Sucessivamente, o círculo médio representa 1 hora, e suas 60 peças indicam que cada hora tem 60 minutos. Ao passo que o círculo menor representa 1 minuto, e suas 60 peças indicam que cada minuto tem 60 segundos.

## 4. Considerações Finais

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A motivação para este trabalho veio de dois apontamentos feitos por alguns estudos: o baixo número de atividades de divulgação científica pensadas especialmente para o desenvolvimento científico do público infantil, e a escassez de atividades de divulgação científica que englobem a Metrologia e as medições. Como realizar medidas e reconhecer suas unidades padrão fazem parte do cotidiano de todos, inclusive das crianças, é importante que se desenvolva formas de mostrar esses conceitos, e o museu de ciências, por sua vez tem possibilidades de desenvolver estratégias que permitam esse diálogo com a criança.

Apesar de não considerarmos outros aspectos da Metrologia que também são importantes, tais como a história das principais unidades de medida, como se formou o Sistema Internacional de Unidades e a história do desenvolvimento da Metrologia no Brasil e no mundo, buscamos com esses experimentos simples e de baixo custo motivar o pequeno público a se interessar pela Ciência, tudo isso de maneira lúdica por meio de tarefas onde eles sejam os protagonistas do próprio desenvolvimento. Levamos em consideração também que apesar da curiosidade inata, as crianças têm a atenção limitada a pequenos assuntos por vez, e por isso, não introduzimos tantas informações nas oficinas para que a atividade se torne leve e, assim como eles possam aproveitar o máximo daquilo que esperamos oferecer.

Por fim, importa destacar que estes experimentos fazem parte do projeto de pesquisa que será apresentado como trabalho de conclusão de curso da PósGraduação em Educação e Divulgação Científica, cursada no Instituto Federal do Rio de Janeiro, no campus Mesquita. E até o presente momento, ainda está na fase de uma proposta de atividade. A aplicação será feita com alunos de visitas escolares pré-determinadas no Museu Espaço Ciência Viva, no Rio de Janeiro, e os resultados dessa pesquisa serão exibidos e discutidos em trabalhos futuros.

## Referências

BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros curriculares nacionais (PCN's). Ciências Naturais. Ensino Fundamental. MEC/SEF, Brasília, 1997.

PEREIRA, G. R.; DE PAULA, L. M.; SOARES R. M. C.; SILVA, R. Atividades experimentais e o ensino de física para os anos iniciais do Ensino Fundamental: análise de um programa formativo para professores. Caderno Brasileiro de Ensino de Física. No prelo.

CONMETRO. Comitê Brasileiro de Metrologia. Diretrizes estratégicas para a Metrologia brasileira 2013-2017 , Rio de Janeiro, 2013.

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SILVA, J. A.; LUÍS, A. M. A relevância da Metrologia no Ensino Médio Trabalho apresentado originalmente no XVI Simpósio Nacional de Ensino de Física, CEFET/RJ, Rio de Janeiro, 2005.

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NEVES, R.; MASSARANI, L. A divulgação científica para o público infantojuvenil: um balanço do evento. Ciência e criança: a divulgação científica para o público infanto-juvenil. Rio de Janeiro: Museu da Vida/Casa de Oswaldo Cruz/Fiocruz, p. 8-13, 2008.

HAMBURGER, E. W. Apontamentos sobre o ensino de Ciências nas séries escolares iniciais. Estudos Avançados , vol. 21, n. 60, p. 93-104, 2007.

GRUZMAN, C.; SIQUEIRA, V. H. F. O papel educacional do Museu de Ciências: desafios e transformações conceituais. Revista Electrônica de Enseñanza de las Ciencias , vol. 6, n. 2, p. 402-423, 2007.

WAGENSBERG, J. Princípios fundamentales de la museología científica moderna. B.MM: Cuaderno Central . Barcelona, n. 55, abr./jun., p. 22-24, 2001. Dísponível em:

http://www.bcn.cat/publicacions/bmm/quadern\_central/bmm55/5.Wagensberg.pdf Acesso em: 19 de ago. 2016

TRUNDLE, K.. Teaching science during the early childhood years. Best Practises in Science Education , 2009. Disponível em:

http://ngl.cengage.com/assets/downloads/ngsci\_pro0000000028/am\_trundle\_teach\_ sci\_early\_child\_scl22-0429a.pdf Acesso em: 13 de ago. 2016

SOUZA, A. F.; RAFFA, I.; SOUZA, S. S.; Matemática: primeiros passos . Ed. Giracor, p. 23-24, 40-41, 71-72, São Paulo, 2011.

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