ENSINO DE FÍSICA E FEIRAS DE CIÊNCIAS: FORMAÇÃO DE PROFESSORES POR MEIO DO DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS COM ESTUDANTES DO ENSINO MÉDIO

## ENSINO DE FÍSICA E FEIRAS DE CIÊNCIAS: FORMAÇÃO DE PROFESSORES POR MEIO DO DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS COM ESTUDANTES DO ENSINO MÉDIO

## Fábio Lourenço Alberguini 1 , Eugenio Maria de França Ramos 2

- 1 Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", fabioalberguini@live.com
- 2 Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", eugenior@rc.unesp.br

## Resumo

Neste trabalho analisamos atividades experimentais no Ensino de Física por meio do desenvolvimento e da realização de uma Feira de Ciências em uma escola de Ensino Médio da Rede Pública da cidade de Rio Claro (SP). As Feiras de Ciências têm como foco despertar o interesse dos estudantes por conhecimentos científicos, por meio do trabalho em grupo e pelo desenvolvimento de projetos feitos pelos próprios alunos, orientados pelos professores. No caso descrito neste trabalho, analisamos como as atividades do PIBID proporcionaram o apoio auxiliar no desenvolvimento de atividades experimentais e práticas, em específico, as Feiras de Ciências, e sua importância para o ambiente escolar. O trabalho foi desenvolvido sob o paradigma das pesquisas qualitativas, registrando-se em caderno de campo os passos e o desenvolvimento dos trabalhos, as tarefas de organização e as áreas da Física de maior interesse. Analisamos o desenvolvimento de atividades e algumas questões relacionadas a esta temática.

Palavras chave: Feira de Ciências. Ensino de Física. Experimentos Didáticos.

## Introdução

Existem várias maneiras de se estudar Física, desde os modelos tradicionais, que se baseiam no uso de livros didáticos e em aulas expositivas, até os mais lúdicos, que utilizam músicas, filmes, videogame , histórias em quadrinhos e atividades experimentais. Entretanto, uma das concepções mais comuns e perseverantes da sociedade é que ensinar refere-se à uma estrutura planejada, hierarquizada e administrada com normas rígidas, ligadas a um sistema educacional. A educação formal é essencial, mas restringir-se à sua metodologia de ensino implica limitar-se às atividades propostas nos manuais escolares (GASPAR, 1992).

As atividades experimentais vêm sendo estudada há tempos como uma das formas para tornar o ensino de Física mais atraente aos alunos. No PIBID (Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência) Física da UNESP (Universidade Estadual Paulista), dedicamos parte do interesse de trabalho na utilização de materiais didáticos experimentais , tomando, como princípio, o uso de materiais de baixo custo e o desafio lúdico, conforme sugeridos por Ferreira (1978) e por Ferreira e Ramos (2008).

Por meio de atividades lúdicas, a utilização de experimentos didáticos e o diálogo entre educadores e alunos ofereceram oportunidades para estudar limitações encontradas em aulas predominantemente expositivas que caracterizam o ensino tradicional de Ciências. Embora os experimentos sejam considerados úteis

para implementar uma nova prática pedagógica, percebemos que sua introdução não é tarefa fácil, uma vez que a utilização de tais recursos didáticos gera confrontações nos procedimentos de ensino, muitas vezes materializadas como dificuldades, como de horário ou de espaço curricular ou até mesmo de armazenamento.

Como estratégia deste trabalho, considerando nossa preocupação com o uso de experimentos didáticos e com as atividades práticas no ensino, elegemos como foco de pesquisa um evento escolar não-formal, as Feiras de Ciências, ocasiões em que normalmente a experimentação e as atividades práticas aparecem de maneira bastante significativa.

As Feiras de Ciências são organizadas como mostras de trabalhos extraclasse durante um encontro escolar, nas quais os estudantes da Educação Básica podem apresentar seus próprios projetos ou estudos para a escola e a comunidade. Nessas exposições, os professores da escola assumem uma função pouco comum nas atividades de Educação Básica, de orientadores desses projetos e os alunos de 'professores' daquele conteúdo.

Segundo Mancuso (2000 apud BARCELOS et al., 2010), as Feiras de Ciências começaram no Brasil para familiarizar os alunos e a comunidade escolar com os materiais existentes nos laboratórios, que eram praticamente inacessíveis e, portanto, desconsiderados na prática pedagógica.

Uma situação habitual, nas Feiras de Ciências, era a prática reprodutivista de experimentos encontrados nos livros didáticos e desenvolvidos no Laboratório da escola, mas, apesar disso, a apresentação dos trabalhos era uma ocasião benéfica e poderiam ser consideradas como um avanço, uma vez que propunham uma prática diversa à sala de aula, e assim constituir-se como uma outra forma de aprender (FRACALANZA, 1993).

## Objetivo

O objetivo do trabalho consistiu em organizar uma Feira de Ciências em uma escola de Educação Básica da rede pública da cidade de Rio Claro, SP, discutindo a utilização de atividades experimentais no Ensino de Física. Neste trabalho analisamos alguns dos experimentos da Feira de Ciências de maior interesse para a pesquisa, discorrendo suas características teóricas e experimentais do ponto de vista físico, contribuindo principalmente, com professores da educação básica que tenham interesse em Feiras de Ciências.

## Fundamentação Teórica

O conceito de 'espaço não-formal de Educação' não é óbvio, embora seja frequentemente usado para definir lugares onde podem ocorrer uma Educação nãoformal. O termo tem sido empregado para descrever lugares alternativos, nos quais existe a possibilidade de serem desenvolvidas diversas atividades educativas fora da escola. Para definir um espaço não-formal, é necessário compreender a noção de espaço formal de Educação.

Para Jacobucci (2008), o espaço formal é o espaço escolar, que está relacionado às Instituições Escolares da Educação Básica e do Ensino Superior, definidas na Lei 9394/96 de Diretrizes e Bases da Educação Nacional. A autora

sugere duas categorias que podem ser usadas para definir o espaço formal e o nãoformal de educação, os locais que são Instituições e os que não são Instituições, como mostra a Figura 1.

Figura 1: Sugestões de definições para espaço formal e não-formal de Educação . Fonte: Jacobucci, 2008.

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Apesar de a escola representar um espaço formal de educação, o espaço em si não o define como formal ou não-formal (JACOBUCCI, 2008), pois é possível haver educação não-formal no ambiente escolar.

A educação não-formal, por sua vez, pode ter um caráter que envolve práticas educativas fora do ambiente escolar, sem a obrigatoriedade legislativa, nas quais o aluno experimenta a liberdade de escolher métodos e conteúdos de aprendizagem (LANGHI; NARDI, 2009).

Nesse sentido, assume-se que o professor não deve apenas transmitir informações e limitar-se ao livro didático e ao conteúdo de sua disciplina. A prática docente deveria assentar-se, sobretudo, em práticas pedagógicas que envolvam a experimentação, de modo que o aluno desenvolva suas habilidades e, com isso, ele próprio seja capaz de construir e de reinventar seu conhecimento em Física. 'O desafio lúdico permeia algumas possibilidades, seja pela habilidade de lidar com um brinquedo/montagem, pela competição, pela construção, pela tentativa de alterações e adaptações, ou por outros fatores subjetivos' (RAMOS, 1990, p. 218).

O papel da escola deve ser encarado com responsabilidade de maneira séria, como Ramos (1990, p. 219) assevera:

[...] aprender não é brincadeira! Isto não significa que a aprendizagem não possa ser encarada com a mesma alegria e o prazer, inerentes às atividades lúdicas. Para se fazer isto, ou construir e pesquisar, não é preciso que a escola seja grave e carrancuda. Requer, porém, a mesma seriedade do jogo: ter convicção sem perder de vista o prazer.

No laboratório de projetos mencionados por Ferreira (1978) o professor oferece ao aluno a oportunidade de planejar e de elaborar seu experimento com liberdade de escolher os materiais utilizados. Esse tipo de laboratório se aproxima das oficinas de Física desenvolvidas durante a Feira de Ciências, uma vez que essa prática pedagógica pode acontecer por meio de atividades e de brincadeiras prazerosas (jogos, músicas, experimentos) que possibilitam, de maneira divertida e interativa, o desenvolvimento do conhecimento em Física.

De acordo com Ferreira (1978, p. 23):

O papel do professor será, então, orientar o aluno no desempenho de seu trabalho e, desde o início das atividades, incentivar e orientar aqueles que não tem, de imediato uma escolha definida, bem como, refrear aqueles que planejam trabalhos além das possibilidades materiais da instituição e dos conhecimentos teóricos necessários para o bom andamento das pesquisas.

O papel das oficinas de Física foi preparar os alunos para apresentar experimentos de Física na Feira de Ciências. Nessas oficinas os alunos são incentivados não só a desenvolverem projetos viáveis como também a construírem instrumentos, usando material de baixo custo, com os quais montaram seus experimentos. No decorrer do ano esses experimentos deram espaço para os alunos estudarem seus projetos e trabalharem neles para que no dia da Feira de Ciências os projetos estivessem bem elaborados e os alunos com uma base teórica.

A Lei de diretrizes e bases da educação nacional (BRASIL, 1996) tem como uma de suas finalidades a compreensão dos fundamentos científico-tecnológicos dos processos produtivos, relacionando a teoria com a prática, no ensino de cada disciplina. No entanto, ao analisar o cotidiano de algumas escolas públicas, verificase que isso não acontece.

As Feiras de Ciências podem proporcionar ao aluno uma relação entre as atividades experimentais e a teoria, fazendo com que o aluno desenvolva seu senso crítico, a observação de fenômenos, determinação de leis, além de garantir o diálogo entre o aluno e a sociedade. '[...] a interlocução é fator determinante na aquisição de conhecimentos e na geração de descobertas. E a escola, como local de produção de conhecimento, precisa estar atenta a esta necessidade [...]' (LIMA, 2011, p.195).

Para Vogt (2003), as Feiras de Ciências se encaixam em um quadrante localizado dentro de uma espiral da cultura científica (Figura 2). O primeiro quadrante compete às universidades, aos centros de pesquisa, aos órgãos governamentais, aos congressos e às revistas científicas; o segundo, ao sistema de ensino fundamental/médio e às universidades; o terceiro, aos museus e às Feiras de Ciências, e o quarto quadrante, às revistas de divulgação científica, às páginas e aos editorias dos jornais voltadas para o tema e também programas de TV.

Figura 2: Espiral da Cultura Científica Fonte: Vogt, 2003.

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## Resultados e Discussão

A Feira de Ciências foi realizada no dia 14 de novembro de 2015 (sábado) a partir das 9 horas da manhã, na escola técnica Prof. Armando Bayeux da Silva localizada no centro de Rio Claro (SP). Ela se caracterizou como um evento escolar extra-classe, tendo sido organizada com o auxílio de alguns estagiários do PIBID e alguns dos professores da escola. Participaram da feira um total de 19 grupos dentre os quais vamos analisar dois, o grupo 3 da Oficina de Física e um grupo autonomo.

As Oficinas de Física foram realizadas em um período inverso das aulas com os alunos do ensino médio, com intuito de preparar orientar os alunos para a / Feira de Ciências. Durante as oficinas foi desenvolvido protótipos e assuntos do interesse dos alunos. A autonomia refere - se em não menosprezar as ideias dos alunos, mas sim orientá-los em projetos que possam realiza-lo e também despertar o senso crítico.

Nota-se que algumas possibilidades de projetos (Quadro 1) não existem ou estão fora do alcance das oficinas de Física e da Feira de Ciências, como por exemplo um gerador infinito que seria capaz de fornecer energia indefinidamente, turbina de avião e Física Quântica.

Quadro 1: Grupos da Oficina de Física

No Gráfico 1, apresentamos a evolução dos protótipos (entende-se como protótipos uma fase de testes e/ou planejamento de um projeto proposto pelos estudantes), tendo em vista as possibilidades apresentadas no quadro 1.

Gráfico 1: Evolução dos protótipos em relação aos projetos propostos nas oficinas

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Podemos colocar como um dos destaques da Feira de Ciências uma comparação entre dois grupos de alunos que por acaso, fizeram um mesmo projeto, um gerador eólico.

O grupo do 1º ano construiu uma casinha de palitos de sorvete com um LED em cima de uma base de argila. A base de argila está imersa em uma bacia de barro com água e corante, simulando uma espécie de ilha. Para o funcionamento fizeram um circuito elétrico dentro do cano de PVC com um interruptor, quando ligado, pode ser colocado em frente ao motor da casinha, fazendo girar as hélices. O grupo fez uma abordagem mais conceitual, citando a Lei de Faraday e explicando conceitos sobre ela (Figura 3).

Figura 3: Gerador eólico construído por alunos do 1º ano do ensino médio (grupo 3)

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Os alunos do 2º ano, utilizaram uma armação de brinquedo conectada a um cano de PVC que liga o motor a uma luz vermelha (de dentro da armação até o motorzinho de DVD). Quando o motor está girando devido a um ventilador a luz acende. O grupo fez uma abordagem histórica das usinas eólicas no Brasil, todavia pouco falaram da Física presente no experimento (Figura 4).

Figura 4: Gerador eólico construído por alunos do 2º ano do ensino médio (grupo que não participou das Oficinas de Física)

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Essa situação retrata as consequências de um trabalho feito a longo prazo, como o realizado nas oficinas de Física. Dessa forma, podemos afirmar que os grupos que participaram das oficinas adquiriram melhor base conceitual e um melhor domínio de materiais experimentais.

Apesar de os dois grupos terem feito as 'mesmas' experiências, pode-se verificar que os alunos que participaram das Oficinas de Física fizeram uma apresentação mais consistente do ponto de vista do conhecimento, fazendo a discussão dos conceitos físicos envolvidos no experimento e uma montagem mais técnica.

## Considerações Finais

Percebemos com esse trabalho que as atividades experimentais realizadas, tanto na Feira de Ciências como nas oficinas de Física, são relevantes e indispensáveis para o ampliar o ensino de Física.

Nas Oficinas de Física e na Feira de Ciências os alunos tiveram o contato com experiências e conteúdos que abordaram temas não discutidos em sala de aula, e mais, pesquisaram assuntos que ainda não haviam visto na disciplina de Física, por exemplo, os alunos do 1º ano que estudaram eletromagnetismo. Dessa forma, podemos afirmar que os grupos que participaram das oficinas adquiriram melhor base conceitual e um melhor domínio de materiais experimentais do que aqueles que apenas prepararam uma apresentação para a Feira de Ciências, o que ficou perceptível na comparação dos grupos.

## REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BARCELOS, N. N. S.; JACOBUCCI, G. B.; JACOBUCCI, D. F. C. Quando o cotidiano pede espaço na escola, projeto da feira de ciências "vida em sociedade" se concretiza. Ciência &amp; Educação, Bauru, v. 16, n. 1, p. 215-233, 2010.

BRASIL. Congresso Nacional. Lei n. 9.394, de 20 de dezembro de 1996 . Estabelece as diretrizes e bases da educação nacional. Brasília, DF, p. 1-31, 1996.

FERREIRA, N. C. Proposta de laboratório para a escola brasileira um ensaio sobre a instrumentalização no ensino médio de Física. 1978. 128 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências na modalidade Física) - Instituto de Física, Faculdade de Educação, USP, São Paulo, 1978.

FERREIRA, N. C.; RAMOS, E. M. F. Cadernos de instrumentação para o ensino de Física - eletrostática. Rio Claro: UNESP/IB, 2008.

FRACALANZA, H. O que sabemos sobre os livros didáticos para o ensino de ciências no Brasil . 1992. 293 f. Tese (Doutorado em Educação) - Faculdade de Educação, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 1993.

GASPAR, A. O ensino informal de ciências: de sua viabilidade e interação com o ensino formal à concepção de um centro de ciências. Caderno Catarinense de Ensino de Física , Florianópolis, v. 9, n. 2, p. 157-163, 1992.

JACOBUCCI, D. F. C. Contribuições dos espaços não-formais de educação para a formação da cultura científica. Em Extensão , Uberlândia, v. 7, p. 55-66, 2008.

LANGHI, R.; NARDI, R. Ensino da astronomia no Brasil: educação formal, informal, não formal e divulgação científica. Revista Brasileira de Ensino de Física , São Paulo, v. 31, n. 4, p. 1-11, 2009.

LIMA, M. E. C. Feira de Ciências: o prazer de produzir e comunicar. In: PAVÃO, A. C.; FREITAS, D. (Org.). Quanta ciência há no ensino de ciências . São Carlos: EdUFSCar, 2011, p. 195-205.

RAMOS, E. M. F. Brinquedos e jogos no ensino de Física. 1990. 289 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências na modalidade Física) - Instituto de Física, Faculdade de Educação, USP, São Paulo, 1990.

VOGT, C. Cultura científica: a espiral da cultura científica. 2003. Disponível em: &lt; http://www.comciencia.br/reportagens/cultura/cultura01.shtml &gt;. Acesso em: 12 jul. 2016.