A INVESTIGAÇÃO ORIENTADA POR EVENTO: UM ESTUDO EXEMPLAR NA FORMAÇAO DE PROFESSORES DE FÍSICA

## A INVESTIGAÇÃO ORIENTADA POR EVENTO: UM ESTUDO EXEMPLAR NA FORMAÇÃO DE PROFESSORES DE FÍSICA

*Leonardo Domingos dos Santos 1 , Eloisa Neri de Oliveira 2 , Kellys Regina Rodio Saucedo 3 , Maurício Pietrocola 4

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Universidade Federal de São Paulo, Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, leonardo.dom@outlook.com

2 Universidade de São Paulo, Interunidades, eloneri@usp.br

3 Universidade de São Paulo, Faculdade de Educação, kellys@usp.br

4 Universidade de São Paulo, Faculdade de Educação, mpietro@usp.br

## Resumo

Neste artigo apresentamos métodos aplicados à investigação orientada por evento. São relatos da experiência de um semestre de registro de aulas aplicadas em turmas de Ensino de Jovens e Adultos (EJA) e vinculadas ao estágio curricular de uma disciplina de Metodologia do ensino da Física I, do curso de Licenciatura em Física da Universidade de São Paulo, em arquivos de áudio e vídeo com o uso de ferramentas tecnológicas. Procuramos apresentar os diferentes momentos da coleta apontando as tentativas em que obtivemos êxito e as tentativas frustradas, ou que, de algum modo por uma falha ou outra não resultaram em dados possíveis de serem analisados. Dentro de um quadro de pesquisa qualitativa, os eventos salientes, são posteriormente analisados com o auxílio de softwares de análise como o V-note e o Praat, que também serão apresentados neste texto. Esperamos, que as experiências neste processo possam contribuir com outros pesquisadores da área de ensino de ciências para que os mesmos consigam coletar informações em sala de aula de uma maneira mais eficiente e menos invasiva.

Palavras-chave : evento, método, ferramentas tecnológicas.

## Introdução

A busca de métodos capazes de informar a pesquisa em ciências humanas esbarra nas dificuldades próprias a natureza das relações sociais. A impossibilidade de reprodutibilidade das relações, a subjetividade de qualquer medida fez com que as pesquisas nessa área abandonassem aos poucos os métodos próprios das ciências naturais. Em particular, as metodologias quantitativas cederam espaço aos métodos de análise qualitativos e hoje ambas são igualmente importantes.

Na área de educação, em particular, nas pesquisas em ensinoaprendizagem de disciplinas escolares, estudos em situações reais de sala de aula são importantes por permitirem captar todas as particularidades do contexto, do qual se desejam produzir conhecimento didático. Chamaremos de 'pesquisas em ambiente naturalizado' aquelas realizadas em situações reais de sala de aula. Dentre as novas metodologias propostas para lidar com as pesquisas em ambiente naturalizado, temos a investigação orientada por eventos.

A definição de um evento pode ser feita baseada em 3 tipos de critérios, utilizados individualmente ou combinados. São eles (i) instrumental; (ii) fenomenológico (iii) teórico. O Instrumental se fundamenta no recorte do evento a partir de dados obtidos por algum instrumento da pesquisa. Por exemplo, no caso do uso de gravações, alterações no tom/intensidade de voz podem se constituir em definidores de eventos. No caso do fenomenológico se dá pela avaliação do(s)

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pesquisador(es) sobre a relevância de algum fato ocorrido numa situação estudada. Isto pode ser feito pela observação presencial e direta do pesquisador ou por meio do acesso aos registros em vídeo/áudio. Finalmente, o critério teórico se vale de constructos, indicadores, ou marcadores propostos em referenciais teóricos adotados. Vale notar que estes referenciais podem ser variados e se modificar ao longo da análise, pois se trata apenas de utilizá-los como critérios de definição do evento. Por exemplo, se considerarmos os referenciais sócio-culturais (ENGESTRÖM, 1987), a busca pela identificação de instrumentos mediadores entre os sujeitos e objetos pode servir como orientação.

Definido o evento, o procedimento de análise dos dados vale-se de multimétodos (vídeos, documentos, oxímetros, notas de campo, análise facial, etc.) e análise em multi-níveis (do micro ao global) (TOBIN; RITCHIE, 2012). Esta linha de pesquisa nos parece muito adequada para tratar situações reais de sala de aula, contexto onde se materializa o risco didático e a necessidade de seu gerenciamento.

## Sobre a ideia de pesquisa orientada por evento , Tobin (2014) esclarece que:

Nós não separamos os dados aleatoriamente e não diferenciamos as fontes de dados se elas são quantitativas ou qualitativas. Em vez disso, nós acessamos diferentes fontes de dados continuamente, em um projeto hermenêutico que busca dar sentido às práticas sociais (...) identificando os eventos salientes (...). Eventos são definidos em termos das contradições que aparecem à medida que o processo cultural ocorre. Se as lentes da pesquisa estão focadas no nível meso durante o estudo interpretativo, então os eventos podem ser definidos em termos do que aconteceu em ambos os lados da contradição selecionada (p.118).

## Sobre a análise multi-nível, Tobin justifica a tal metodologia de pesquisa:

Nossa aproximação da investigação é tanto multi-nível quanto multi-método. A metodologia que adotamos é o desenho de uma investigação multi-nível para eliminar o determinismo do que se aprende em cada um dos níveis empregados na investigação (...). Preferimos empregar os dados através dos níveis adjacentes da vida social, isto é, global GLYPH<31> macro; macro GLYPH<31> meso; meso GLYPH<31> micro; micro GLYPH<31> neural. Cada um desses quatro níveis completa um ao outro e nenhuma análise em particular é considerada mais importante que as outras. Cada um contribui para um retrato da vida social que pode tomar muitas formas (TOBIN, 2010, p. 310).

Nesta investigação apresentamos possíveis instrumentos, métodos e percursos explorados durante uma coleta de dados, vinculada a um projeto de pesquisa na área de ensino de Física.

## Metodologia

Nas últimas décadas é crescente o número de pesquisas em educação que tem investido em múltiplos métodos durante a coleta de dados (TOBIN; RITCHIE, 2012; ALEXAKOS; PIERWOLA, 2013; MILNE; TOBIN; DEGENERO, 2014), com o objetivo de identificar eventos salientes e revelados pelas emoções em situações de interação nas escolas. A multiplicidade de métodos adotados nestas pesquisas estão frequentemente fundamentados na metodologia de investigação orientada por evento (TOBIN; RITCHIE, 2012). O ganho nesse tipo de investigação consiste no potencial de permitir aos participantes conhecer mais de '[...] suas Ontologias em histórias sobre o que está acontecendo e o porquê de estar acontecendo' (TOBIN, 2013, p. 86, tradução livre). Em geral são estudos que partem de perguntas mais

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amplas e se desdobram em questões mais específicas que exigem a adoção de novos métodos e procedimentos para interpretação dos dados.

Este estudo foi conduzido durante o primeiro semestre de 2016 quando registramos, através de filmagens aulas de alunos em formação inicial que estavam desenvolvendo estágio curricular, vinculado à disciplina de Metodologia do ensino de Física I do curso de Licenciatura em Física da Universidade de São Paulo.

A turma de estagiários era formada por 40 alunos que frequentavam aulas semanais com carga horária de 4 horas e participaram de atividades teóricas e práticas sobre os conteúdos de física e a inserção de práticas didáticas inovadoras. Nestas aulas, os alunos, organizados em quartetos e quintetos, deveriam aplicar sequências didáticas com caráter inovador em turmas de ensino médio, na modalidade de Ensino de Jovens e Adultos (EJA), de uma escola pública de nível médio, na cidade de São Paulo - SP, como parte prática da disciplina.

Na escola os estagiários, divididos em duplas, aplicavam as sequências didáticas em aulas de 45 minutos no período noturno. Ao término de cada aula, os estagiários se reuniam com o supervisor da disciplina e eram questionados sobre tópicos relacionados ao desenvolvimento da aula e suas impressões sobre o êxito, ou não, em relação a atividade inovadora.

As aulas, bem como os momentos posteriores nas quais os estagiários se reuniam com o supervisor da disciplina, foram gravados em áudio e vídeo utilizando filmadoras e gravadores com microfones da lapela. Durante a aplicação das sequências didáticas os estagiários também eram monitorados por oxímetros. Estes equipamentos permitem a obtenção de dados fisiológicos, tais como padrões de respiração e frequência cardíaca. Esse registro poderá ao ser confrontado com as imagens gravadas ressaltar aspectos emocionais, que poderiam de algum modo passarem despercebidos se houvéssemos considerado apenas um instrumento ou método de pesquisa.

Neste trabalho analisaremos como os instrumentos nos ajudaram na coleta de dados e como a montagem dos equipamentos foi evoluindo ao longo do processo. Para isso, expomos as diferentes etapas da tomada de dados, os sucessos e as tentativas frustradas, os problemas técnicos, as soluções encontradas e os softwares utilizados pelos pesquisadores envolvidos no projeto para análise dos eventos salientes nas filmagens.

## Procedimentos metodológicos adotados na coleta de dados

## Disposição dos equipamentos na sala de aula

- a) Coletas 1 e 2

Na primeira coleta registramos a aula em vídeo, áudio e registramos também as medidas dos batimentos cardíacos e a oxigenação do sangue. Para tais registros foram utilizadas duas câmeras digitais (uma SONY e outra JVC), uma webcam conectada a um computador, dois gravadores de áudio portáteis SONY, um gravador de áudio ROLAND, um oxímetro Nonin e outro oxímetro Ioximeter.

Nessa coleta, duas situações estavam ocorrendo simultaneamente: em uma sala de aula (sala 1) ocorria a aula preparada pelos alunos de metodologia, o estágio com os alunos da turma de EJA (Educação de Jovens e Adultos) e, em outra sala de aula (sala 2), estava o restante dos alunos de Metodologia junto ao professor

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da disciplina. Nessa segunda sala todos assistiam e discutiam as aulas que tinham acabado de ocorrer na sala ao lado.

Na "sala 2" haviam dois tipos de registro: a câmera digital JVC gravando os alunos-estagiários que estavam assistindo e comentado as aulas da "sala 1" e um gravador de áudio ROLAND no meio da sala na tentativa de gravar mais claramente a discussão e comentários dos alunos-estagiários.

Já os equipamentos usados para gravar as aulas na "sala 1" foram a câmera de vídeo SONY localizada no fundo da sala, filmando os estagiários dando aula; a webcam conectada a um computador portátil o qual estava localizado na frente da sala na fileira próxima a parede filmando os alunos que permitiram (os alunos que não permitiram ser filmados permaneceram na mesma fileira que o computador portátil). Para a gravação de áudio nesta sala foram usados os dois gravadores portáteis de áudio SONY, um com cada estagiário. Em um dos gravadores de áudio estava conectado um microfone de Lapela que ficava encaixado na gola da camiseta do estagiário, como não possuíamos outro microfone de lapela, no outro estagiário foi plugado um fone de ouvido comum que possuía microfone. Os oxímetros por serem de marcas distintas também funcionavam de maneiras diferentes, o de marca Nonin possuía uma pulseira própria que armazenava as informações que estavam sendo coletadas, já o Ioximeter precisava de um smartphone conectado no aparelho para que funcionasse, cada oxímetro ficou com um dos estagiários.

Na semana seguinte, alguns ajustes foram necessários para iniciar a coleta 2, buscamos aprimorar a qualidade do registro na "sala 1", visto que a gravação com a webcam não nos proporcionava uma grande qualidade de vídeo. Optamos por trocar pela câmera digital JVC que estava anteriormente na "sala 2". A troca das câmaras foi a única mudança, a JVC foi posicionada próxima a lousa para que pudéssemos observar com mais clareza a expressão no rosto dos alunos assistindo às aulas dos estagiários.

Apesar de continuarmos com as salas 1 e 2 como nas coletas anteriores, a sala 2 se tornou apenas um espaço para preparar os estagiários que iriam dar aula naquela semana. O restante dos alunos-estagiários e o professor da disciplina voltaram a ter aula na Universidade de São Paulo normalmente.

## b) Coleta 3

A terceira coleta do semestre ocorreu aproximadamente um mês após a segunda coleta. Durante esse tempo o grupo se mobilizou a encontrar soluções para algumas das dificuldades encontradas nas coletas anteriores. Foi observado, por exemplo que era preciso adquirir oxímetros da mesma marca para usarmos nos estagiários para que as informações contidas neles fossem possíveis de serem comparadas. Outro motivo para a uniformização dos oxímetros foi a qualidade do oxímetro Ioximeter, este não se mostrava eficiente para armazenar as informações necessárias, além de precisar de um smartphone para que fosse possível fazer esse registro. Como o oxímetro da marca Nonin não foi encontrado para adquirirmos outros, começamos a usar os oxímetros da marca Innovo.

Outra situação que percebemos que era preciso aprimorar foi a qualidade das câmeras que utilizamos para registrar as aulas dos estagiários. A câmera JVC possuía uma qualidade bastante inferior comparada a câmera SONY, optamos então por deixar de usar a câmera JVC e adquirir uma câmera GoPro, a qual

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possuía uma qualidade de vídeo equivalente a SONY e possuía uma lente de grande-angular, sendo assim possível registrar todos os alunos da sala.

Em relação ao registro de áudio, foi percebido que usar o fone de ouvido comum como microfone não era eficiente em relação a qualidade do áudio, então foi decidido usarmos apenas o microfone de lapela em um dos estagiários da dupla. Foi decidido também que o gravador ROLAND poderia ser usado para gravar os alunos do EJA durante as aulas dos estagiários. Esse gravador ficaria no meio da sala de aula para que fosse possível captar todo som ao seu redor, esse registro serviria futuramente para uma possível análise dos eventos relacionado aos alunos do EJA.

A posição da câmera SONY no fundo da sala continuou a mesma, já a nova câmera GoPro nos trouxe a possibilidade de colocarmos em praticamente qualquer lugar, pois não precisa de tripé e possui uma base que pode ser colada na parede.

## c) Coleta 4

No mês seguinte a coleta 3, fizemos nossa última coleta do semestre. Nesse meio tempo entre as coletas 3 e 4 voltamos a discutir maneiras de aprimorar nosso registro dentro de sala de aula. Percebemos que a câmera GoPro chama muito menos atenção dentro de sala de aula devido ao seu tamanho (o tamanho de uma webcam), então adquirimos outra GoPro para que pudéssemos registrar as aulas sem precisar de nenhum operador de câmera, que cause distração aos alunos.

Os outros equipamentos utilizados foram os mesmos da coleta 3, apenas com uma mudança em relação a posição da GoPro que na coleta 3 ficou em cima da lousa. Percebeu-se que daquela posição não era possível ver claramente todos os alunos e seus rostos, apenas daqueles que se encontravam mais perto da lousa. Isso ocorreu devido ao ângulo que a câmera estava posicionada já que não era possível posiciona-la no meio da lousa. Colocamos então essa GoPro na parte inferior da lousa, onde fica o giz, registrando de frente os rostos dos alunos do EJA. A nova GoPro ficou na primeira carteira próxima a porta, virada aos estagiários que estavam lecionando.

Para melhor exemplificar a disposição dos equipamentos nas coletas 1 e 4, a primeira e última coleta do semestre, a imagem abaixo (Figura 1) mostra, respectivamente, os equipamentos presentes em cada coleta e a disposição em sala de aula:

Figura 1: Disposição dos equipamentos na sala na 1 e na 4 coleta, respectivamente. a a

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## A influência dos equipamentos e os softwares de análise

A cada coleta fomos aprimorando a organização dos equipamentos de modo a tornar a nossa entrada na sala cada vez menos invasiva. Desta forma, pudemos notar certa evolução no que diz respeito à forma de organização e escolha dos equipamentos. Assim, preferimos utilizar equipamentos menores, como por exemplo a troca da filmadora Sony pela câmera GoPro.

A filmadora Sony possui uma lente de pouca amplitude, assim, necessita de um responsável pelo seu manejo para captar eventos de forma individual, ou seja, aquele responsável pela câmera, para conseguir filmar todos os acontecimentos, precisava ficar mudando a posição a cada momento quando, por exemplo, o estagiário andava pela sala. Além disso, ela pro ser maior, chamava mais a atenção dos que estão sendo filmados.

Optamos por utilizar a câmera GoPro para o registro das imagens, pois além de ser bem menor, causando menos desconforto por parte dos que estão sendo filmados, ela possui uma lente de amplitude superior às demais, podendo captar uma maior quantidade de eventos. Ainda, o uso das duas câmeras GoPro, uma de frente para a classe e a outra de frente para os estagiários, nos permitiu uma cobertura de 100% de todo o espaço da sala de aula.

Figura 2: Imagem da câmera SONY à esquerda e à direita imagem da câmera GoPro

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Após a coleta de dados, realizamos a catalogação e a separação de cada aula, com seu respectivo áudio. Assim, existem alguns softwares que além de auxiliarem nesta organização, auxiliam na análise dos dados. Um dos softwares utilizados com esta finalidade foi o V-Note. Neste é possível realizar a sincronização de dois vídeos lado a lado (1), transcrever áudios com a função de looping do trecho (2) e catalogar momentos nas quais determinada pessoa está falando ou algum evento acontece (3). Na imagem abaixo (Figura 3), por exemplo, indicamos estas funções com as setas.

Figura 3: Algumas funções do software V-note

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O Praat foi utilizado por se tratar de um software aberto eficiente para a análise e síntese da fala. Este foi desenvolvido pelo Departamento de fonética da Universidade de Amsterdã, seu principal escopo é a análise sonora, através de parâmetros como frequência, comprimento de onda, decibéis, etc. Algumas propriedades do software: (a) análise da fala: análise espectrográfica, de alturas, formantes, intensidade, etc.; (b) Síntese da fala: síntese articulatória; síntese a partir de alturas, formantes e intensidade; (c) Gráficos: criação de gráficos de alta qualidade (uso de símbolos fonéticos e matemáticos integrados); (d) Portabilidade: leitura e escrita de diversos tipos de arquivos de som e outros arquivos, etc. (OLIVEIRA; TEIXEIRA, 2012).

Figura 4: Exemplo de uso do software Praat

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O uso dos oxímetros também sofreu intervenções, entre elas: um dos oxímetros utilizados no início precisava de um computador conectado à rede para a transferência dos dados. Desta forma, a fim de minimizarmos o número de equipamentos na sala de aula, começamos a utilizar o oxímetro Innovo que grava os dados diretamente em um relógio de pulso conectado ao sensor, por 24 horas o que permite que os dados sejam salvos a posteriori. Além disso, este oxímetro emite um gráfico, como o ilustrado abaixo (Figura 5), que é mais preciso, gerando mais dados em menores intervalos de tempo.

Figura 5: Gráfico de oxigenação e taxa batimentos cardíacos gerados pelo oxímetro Innovo, respectivamente

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A ideia da utilização dos oxímetros como forma de identificação de eventos se relaciona com quedas bruscas ou grandes picos da taxa de batimentos cardíacos ou da saturação de oxigênio no sangue. Assim, estes dados foram importantes para

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que pudéssemos relacionar estes dados biológicos com a reação emocional expressada pelo estagiário naquele determinado momento.

## Conclusão

Avaliamos que o registro das aulas utilizando diversos equipamentos foram grandes aliados na coleta de dados uma vez que, posteriormente, cada momento do registro pôde ser analisado por diferentes ângulos. Entretanto, podemos constatar isso apenas quando utilizamos equipamentos com uma qualidade superior. Assim a cada coleta pudemos analisar quais equipamentos supriam determinadas necessidades, quais apresentavam falhas e quais demandavam a menor quantidade de mão de obra para serem manejados e tornarem a coleta mais prática e menos invasiva possível.

Esta melhora tornou a coleta de dados um pouco menos invasiva, visto que não necessitamos mais de alguns equipamentos como computadores dentro da sala de aula, ou pessoas manuseando estes equipamentos. Essa nova proposta permite inclusive que um único pesquisador, instale os equipamentos e proceda a coleta o que resulta em ações na sala de aula que possibilitam a realização da pesquisa de maneira mais eficiente e menos perturbadora.

## Referências

ALEXAKOS, K.;PIERWOLA, A. Learning at the 'boundaries': radical listening, creationism, and learning from the 'other'. Cultural Studies of Science Education , v. 8, n. 1, p. 39-49, 2013. doi:10.1007/s11422-012-9470-7.

ENGESTRÖM, Y. Learning by Expanding . Helsinki: Orienta-konsultit, 1987

MILNE, C.; TOBIN, K.; DEGENERO, D. (eds.). Sociocultural studies and implications for Science education: the experiential and the virtual. Springer, 2014. Science + Business Media, LCC, 2014.

OLIVEIRA, C.; TEIXEIRA, A. Software Praat . Universidade de São Paulo, 2012.

TOBIN, K. Reproducir y transformar la didáctica de las ciencias en un ambiente colaborativo. Enseñanza de las Ciencias , 28, n. 3, p. 301-313, 2010. Disponível em: &lt; http://ensciencias.uab.es/article/view/3&gt;. Acesso em: 8 ago. 2016.

TOBIN, K. Using Collaborative Inquiry to Better Understand Teaching and Learning. Cultural Studies of Science Education , v. 9, p. 127-147. Dordrecht: Springer Netherlands, 2014. doi:10.1007/978-94-007-4360-1\_8

TOBIN, K., et al. Relationships between emotional climate and the fluency of classroom interactions . Learning Environments Research , v.16, n. 1, pp 71-89, abr. 2013.

TOBIN, K.; RITCHIE, S. M. Multi-Method, Multi-Theoretical, Multi-Level Research in the Learning Sciences. The Asia-Pacific Education Researcher , n. 21, v. 1, p. 117129, 2012.

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