O ENSINO DA ACELERAÇÃO MÉDIA COM O USO DE APLICATIVO PARA SMARTPHONE

## O ENSINO DA ACELERAÇÃO MÉDIA COM O USO DE APLICATIVO PARA SMARTPHONE

## Wanglêsio Silveira de Farias , João Cláudio Nunes Carvalho , George 1 2 Frederick Tavares da Silva 3

- 1 Universidade Estadual Vale do Acaraú (UVA) e Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) Campus Sobral, wanglesio@gmail.com
- 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) - Campus Acaraú, joaoclaudio82@gmail.com
- 3 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) - Campus Acaraú, frederick@fisica.ufc.br

## Resumo

- O objetivo deste trabalho foi colocar o estudante do 1º ano do ensino médio como sujeito capaz de se envolver e aprender em uma atividade sobre aceleração média. E que unisse a teoria com a prática, para que assim fosse levado a interpretar o fenômeno, evidenciar a importância da observação na ciência e reavaliar sua conduta como protagonista de seu aprendizado. Para tanto, foi utilizado o aplicativo Accelerometer Gauge, instalado nos smartphones de alguns estudantes a partir da orientação do professor, para fornecer valores da velocidade de carrinhos guiados em uma distância fixada. Em posse dos dados da velocidade, espaço e tempo, os estudantes confrontaram os resultados apontados pela teoria com os verificados na prática e reavaliaram os fatores que contribuíram para as distorções do que foi verificado, ainda puderam notar o quão importante é o ato de medir, o quanto eles podem interferir no resultado obtido e como a persistência deve fazer parte desse processo. O estímulo em participar de uma aula em que eles pudessem perceber como a experimentação acontece, proporcionou aos envolvidos uma compreensão de como a observação é importante para a ciência. A aprendizagem verificada foi notoriamente maior quando comparada a aulas tradicionais, em que o estudante pouco interage demonstrando desinteresse nas atividades sugeridas. Tal comparação foi feita a partir da aplicação de um questionário em oito turmas, sendo quatro utilizando da metodologia tradicional e outras quatro da proposta neste trabalho. O resultado evidencia a necessidade de que mais ações como essas aconteçam.

Palavras-chave : Prática. Teoria. Aceleração média. Aplicativo. Aprendizagem.

## Introdução

- O ensino de Física carece de ações que remetam os estudantes ao gosto em aprender. Há relatos de vários pesquisadores, como Moreira (2011), Vieira (2013) e Leite (2014) de que aulas tradicionais, em que o estudante pouco interage, ainda prevalece no sistema de ensino brasileiro. Tal abordagem torna o ensino de física pouco atraente, de difícil compreensão, pois falta a evidência de um elo de ligação entre o que se ensina na teoria e o que se verifica na prática.
- O trabalho foi voltado para turmas do 1º ano do ensino médio, tendo como escopo o ensino da aceleração média, fazendo uso de aplicativo para smartphone com sistema operacional Android . A proposta objetivou colocar o estudante como sujeito ativo na observação e condução de um experimento para determinar a

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23 a 27 de janeiro de 2017

aceleração média, correlacionar outras grandezas envolvidas, e aprimorar as habilidades de argumentação numa atividade prática e teórica que, fazendo uso de tecnologia presente no cotidiano do estudante, os estimulassem a realização da atividade orientada pelo professor, ao mesmo tempo que eles pudessem notar o quão importante é o ato de medir em uma atividade experimental.

A eficácia deste trabalho foi aferida a partir da seleção de quatro turmas de 1º anos (120 estudantes) para aplicar a ação planejada e outras quatro turmas de 1º anos (111 estudantes) para receberem aulas tradicionais, apenas com aulas expositivas e resolução de exercícios sobre o mesmo tema. O tempo de três aulas destinado ao ensino da aceleração média e grandezas correlacionadas foi igual para os dois grupos escolhidos.

## Fundamentação teórica

Moreira (2011) afirma que a escola ainda continua exercendo a aprendizagem mecânica, onde o estudante copia e memoriza para aplicação em instrumentais de avaliações propostos pelo professor. E alerta para a busca por uma aprendizagem significativa, em que o estudante consiga aprender através de métodos que fortaleçam esse tipo de aprendizagem por captação de significados.

De acordo com Heidemann, Araújo e Veit (2016), são frequentes as aulas em laboratórios didáticos de Física que conduzem os estudantes a repetição mecânica de roteiros dirigidos, tais abordagens favorecem concepções ingênuas sobre a natureza da ciência. Diante disso, faz-se necessário propostas que coloquem os estudantes como protagonistas em suas investigações e que sobressaiam aspectos importantes do fazer experimental.

Para o aprendizado acontecer de forma eficaz é preciso que o estudante consiga notar a junção entre a teoria e a prática. Franco, Marranghello e Rocha (2016) trazem outro ponto interessante ao afirmarem que um possível fator para a desmotivação dos estudantes em aprender física está relacionado a falta de contextualização que alguns livros didáticos deixam de abordar, trazendo conteúdos centrados em cálculos matemáticos.

Nesse contexto, Marx e Oliveira (2016) apontam a metodologia de projeto de trabalho como uma abordagem que propõe outra maneira de organizar os processos de aprender e ensinar, nessa concepção metodológica de educação que ligam a teoria, a prática e o sentido da aprendizagem.

- O uso de ferramentas de aprendizagem auxilia e incorpora sentido aos fenômenos observados. A utilização de aplicativos para smartphones em experimentos de física, por exemplo, são atraentes e de rápida e fácil aplicação. Esses aparelhos são amplamente difundidos entre os jovens, tanto do ensino público como privado. Seu uso por parte dos estudantes abre muitas perspectivas para o estudo de fenômenos físicos (VIEIRA, 2013). Entretanto, seu uso por si só não garante que o estudante aprenda, como afirma Leite e seus colaboradores (2014), é necessário que a intencionalidade educativa seja planejada e orientada pelo professor, tornando-a uma estratégia didática que conduza à aprendizagem.

## Material e métodos

De início, foram selecionadas aleatoriamente quatro turmas do 1º ano do ensino médio para receberem aulas sobre aceleração média com metodologia

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tradicional (fazendo uso de lousa e pincel), bem como quatro turmas da mesma série onde o projeto iria ser desenvolvido. Nas turmas onde o projeto foi aplicado, teve início o desenvolvimento da aula com explicações sobre o conceito de aceleração média e resoluções de exercícios abrangendo o cálculo da aceleração média e o do espaço percorrido. Ao final dessa primeira aula, foi sondado na turma a viabilidade de que os estudantes pudessem baixar o aplicativo Accelerometer Gauge em seus smartphones , além de providenciar um carrinho capaz de movimento e de transportar, por curtas distâncias, o smartphone . O aplicativo, que é de classificação livre, consegue medir a velocidade instantânea até o limite de 10 m/s, independentemente da inclinação do smartphone , que foi a função dele no experimento.

Na segunda aula, em posse dos materiais necessários, a turma foi dividida em grupos conforme a quantidade de aplicativos baixados, numa média de quatro estudantes por grupo. Foram conduzidos a um ambiente em que eles pudessem colocar os carrinhos em movimento para determinar a aceleração média em duas situações.

Na primeira situação (figura 01), eles foram orientados a colocarem o carrinho em movimento a partir do repouso aumentando sua velocidade gradativamente. Um dos estudantes se encarregou de guiar o carrinho junto com o smartphone , e com o aplicativo ligado. Outro estudante da equipe registrou o tempo necessário para o percurso retilíneo de 10 m. Um terceiro estudante registrou em um bloco de anotações a velocidade final indicada pelo smartphone . O quarto estudante se encarregou de acompanhar todo o processo em busca de possíveis falhas e orientar a repetição do experimento, afim de garantir uma aceleração média sem picos de variação, aproximando-se de um valor constante. Em posse dos dados, a equipe se reuniu para estimar a aceleração média e discutir os resultados.

Figura 01: Esquema da situação I. Fonte: criada no Paint Microsoft Windows .

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Na segunda situação, os estudantes foram orientados a refazerem a primeira situação, só que alterando a velocidade inicial do carrinho de zero para outro valor. E, com os dados em mãos, a equipe discutiu os resultados fazendo o comparativo das situações.

As equipes das turmas em que o trabalho foi desenvolvido realizaram as situações I e II tendo como meta responder as questões 01 e 02 (tabela 01). Com isso eles puderam argumentar sobre seus resultados se envolvendo em uma aprendizagem significativa.

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## Tabela 01: Questionário A

01. Que conclusão você pode chegar acerca das acelerações médias encontradas nas situações I e II? Qual delas apresentou maior intensidade de aceleração e porquê?

- 02. Verifique se o espaço percorrido, nas situações I e II, condiz com o esperado pela equação de Torricelli.

Argumente possíveis fatores que levaram a distorções dos resultados.

Na terceira aula, as equipes apresentaram as argumentações acerca dos resultados obtidos para as suas questões. O professor fez as considerações acerca da vivência. E por fim, uma semana depois, os estudantes responderam a um questionário B (Tabela 02) que verificava a aceitação da ação, bem como a estimativa do aprendizado significativo envolvido.

## Tabela 02: Questionário B

- 01. Mediante a abordagem, que foi empregada no decorrer das aulas, sobre aceleração média, a atividade proposta pelo professor, o deixou motivado a resolvê-la?
- A) Não.
- B) Parcialmente.
- C) Sim.
- 02. Qual a aceleração média de um veículo que varia sua velocidade de 20 m/s para 30 m/s em apenas 2 segundos?

03. Um veículo é submetido a um teste de aceleração numa pista retilínea repleta de marcações. Ele passa pelo marco zero com velocidade de 12 m/s e passa pelo próximo marco 5 segundos depois com velocidade de 42 m/s. Admitindo que o aumento de velocidade foi gradual, determine a distância entre esses dois marcos.

O mesmo questionário B foi aplicado integralmente nas demais turmas do 1º ano onde o projeto não foi desenvolvido, para efeitos de comparação da eficácia entre as metodologias empregadas.

## Resultados e discussões

Baixar o aplicativo, não foi uma tarefa difícil, já que a maioria dos estudantes possuem um smartphone e não houve necessidade de que todos tenham um. Vieira (2013) também já havia constatado essa facilidade quanto ao uso desses aparelhos. O trabalho fluiu normalmente com uso de seis a dez smartphones por turma. Também não foi difícil conseguir os carrinhos, alguns estudantes providenciaram caixa de papelão preso em fio para transportar o smartphone (figura 02). Outros trouxeram de casa carrinhos de brinquedo, movidos por meio de cordões, para realizar o experimento.

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Figura 02: Carrinho improvisado com caixa de papelão.

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Ao responderem o questionário A, com os registros do tempo e da velocidade, as equipes de estudantes calcularam a aceleração média do carrinho e o espaço percorrido, o qual foi comparado com o espaço de 10 m que havia sido fixado para a realização da prática. Foi observado pelos estudantes que os valores encontrados para o espaço percorrido distorciam do praticado, entretanto, foi admitido uma margem de erro já que não era tarefa fácil garantir uma aceleração média constante com o método utilizado, o objetivo didático da prática independe dessa precisão.

Em muitas situações, os estudantes notaram que os cálculos para fornecer o valor do espaço percorrido apontavam valores muito distantes do real de 10 m. As falhas detectadas pelos estudantes, que levaram a grandes distorções, como 52 m, foram no que diz respeito ao tempo de marcação das velocidades no momento em que o carrinho passava pelo marco fixado, bem como nas marcações do próprio tempo, atribuições executadas por dois estudantes. Assim, eles puderam compreender o significado das equações no conhecimento físico, perceber a importância da repetição de uma prática e como o ato de medir é complexo, exigindo de uma precisão que as ferramentas disponíveis nem sempre os proporcionavam. Daí a necessidade de, por exemplo, desenvolver um mecanismo que garantisse o aumento da velocidade de forma gradual, ou ainda o uso de sensores para medir o tempo exato. Assim, em face dessas discussões, o trabalho atingiu sua proposta, ligando a teoria, a prática e o sentido da aprendizagem como conceituado na metodologia defendida por Marx e Oliveira (2016).

Quanto ao resultado da aplicação do questionário B, ficou evidenciado na questão 1 que os estudantes se sentiram mais motivados a realizarem a tarefa com metodologia diversificada, ao passo que, nas aulas tradicionais, eles mostraram relativa desmotivação (Gráfico 01).

Gráfico 01: Motivação para a realização da tarefa.

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Nas questões 2 e 3, que estimavam a aprendizagem dos estudantes, ficaram destacados, com o percentual de acertos, que de fato houve maior desempenho nas turmas onde o projeto foi desenvolvido (Gráfico 02). O fato do questionário ter sido aplicado sem aviso prévio e uma semana após a realização da tarefa, sugere indicativos de que houve uma aprendizagem significativa.

Gráfico 02: Desempenho nas questões sobre aceleração média.

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Mesmo, na questão 2, que envolve apenas um cálculo da aceleração média, ficou notório o quanto os estudantes das turmas em que o projeto não foi aplicado, pouco aprenderam o conteúdo trabalhado em meio a fatores como desinteresse e indisciplina. O resultado indica que é satisfatório o uso de estratégias que coloquem os estudantes a interagirem com o objeto de estudo.

## Conclusão

Os problemas no ensino da Física persistem, apesar dos crescentes esforços realizados na tentativa de motivar e envolver todos aqueles interessados nessa ciência tão importante. A juventude vive em um mundo frenético em que as mudanças, sobretudo, na tecnologia, são constantes e inovadoras. O mundo além dos muros da escola atrai os jovens de forma descontrolável, de tal modo que a escola acaba se tornando enfadonha e pouco atrativa. Dentro deste contexto, é necessário aproximar as tecnologias presentes no cotidiano dos estudantes para uso educativo. Como afirma Vieira (2013), o uso de smartphones para fins didáticos é crescente e proporciona novas ações investigativas por parte dos estudantes, guiadas pelo professor.

Os resultados deste trabalho satisfazem o que Moreira (2011) coloca sobre a falta de aprendizagem significativa, uma vez que os estudantes conseguiram indicar, por meio de questionário aplicado com certo tempo após transcorrido a prática, que houve aprendizagem significativa, já que os dados revelaram melhores resultados quando comparados a abordagem tradicional de ensino. Quanto ao que coloca Heidemann, Araújo e Veit (2016), a pratica proporcionou aos estudantes uma reflexão acerca de suas condutas como observadores investigativos, a ponto de serem capazes, por exemplo, de compreender a importância de um instrumento de medida preciso, assim como efetuar a ligação entre a teoria e a prática de forma contextualizada, conforme exposto por Franco, Marranghello e Rocha (2016).

Ao propor a utilização de uma ferramenta digital, que possibilita a utilização de recursos disponíveis em um simples smartphone , este trabalho buscou justamente atender aos anseios dos estudantes inseridos numa sociedade tão conectada. Foi constatado que, unindo a teoria com a prática de modo a usar ferramentas da vivência dos estudantes, é possível atingir resultados que fortaleçam

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uma discussão capaz de proporcionar uma aprendizagem significativa em que o estudante passa a questionar seus próprios métodos de observação em busca de um resultado coerente com o observado, como bem apontam Marx e Oliveira (2016). E que, apesar das limitações de tempo para planejamento, é possível desenvolver um trabalho que enfoque no gosto dos estudantes aproximando-os de uma visão protagonista do seu aprendizado. Portanto, mais ações como essa são necessárias para que o ensino de Física se torne mais atraente e eficaz nas escolas.

## Referências

FRANCO, Rodrigo da Silva; MARRANGHELLO, Guilherme Frederico; ROCHA, Revista Brasileira de

Fábio Saraiva da. Medindo a aceleração de um elevador. Ensino de Física , vol. 38, n.1, 1308, 2016. Disponível em: &lt;http://www.scielo.br/pdf/rbef/v38n1/1806-9126-rbef-38-01-S180611173812097.pdf&gt;. Acesso em: 07 ago. 2016.

HEIDEMANN, Leonardo Albuquequer; ARAÚJO, Ives Solano; VEIT, Eliane Angela. Atividades experimentais com enfoque no processo de modelagem científica: Uma alternativa para a ressignificação das aulas de laboratório em cursos de graduação em física. Revista Brasileira de Ensino de Física , vol. 38, n.1, 1504, 2016. Disponível em: &lt;http://www.scielo.br/pdf/rbef/v38n1/1806-9126-rbef-38-01-S180611173812080.pdf&gt;. Acesso em: 10 abr. 2016.

LEITE, Lígia Sílvia et al. Tecnologias Independentes. In: \_\_\_\_\_\_. Tecnologia Educacional: descubra suas possibilidades na sala de aula . 8.ed. Rio de Janeiro: Editora Vozes, 2014. Cap. 1, p. 19-64.

MARX, Luciana Machado; OLIVEIRA, Maria Terezinha Espinosa de. A sistematização da aprendizagem na metodologia de projeto de trabalho. Revista Iniciação &amp; Formação Docente , v. 2, n.1, jul/2015-jan/2016, 2016. Disponível em: &lt;http://uftm.edu.br/revistaeletronica/index.php/revistagedeles/article/view/1154/1346 &gt;. Acesso em: 07 ago. 2016.

MOREIRA, Marco Antonio. Aprendizagem significativa: a teoria e textos complementares. 1. ed. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2011.

VIEIRA, Leonardo Pereira. Experimentos de Física com Tablets e Smartphones. Rio de Janeiro: UFRJ/IF, 2013. Dissertação de Mestrado - Programa de PósGraduação em Ensino de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Física, Rio de Janeiro, 2013. Disponível em: &lt; http://www.if.ufrj.br/~pef/producao\_academica/dissertacoes/2013\_Leonardo\_Vieira/di ssertacao\_Leonardo\_Vieira.pdf&gt;. Acesso em: 07 ago. 2016.

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