ENSINO DE FÍSICA NA EDUCAÇÃO DE JOVENS E ADULTOS: RECONSTRUINDO OS CONCEITOS DE CALOR E TEMPERATURA.

## ENSINO DE FÍSICA NA EDUCAÇÃO DE JOVENS E ADULTOS: RECONSTRUINDO OS CONCEITOS DE CALOR E TEMPERATURA.

## * Noé Comemorável de Oliveira Neto , 1 Regina Simplício Carvalho 2

1 Escola Estadual Princesa Isabel / noefisica@hotmail.com ² UFV/ MNPEF / resicar@ufv.br

## Resumo

Sabe-se que há grande dificuldade por parte dos alunos em aprender física e vários fatores colaboram para aumentar essa dificuldade, entre eles destaca-se a mecanização do ensino, onde o processo de apreender é substituído pela reprodução de equações e números que não trazem nenhum significado ao aluno, contrapondo a teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel. Nesta teoria o aluno consegue aplicar o conhecimento adquirido com o intuito de solucionar problemas do cotidiano. Apresenta-se nesse trabalho os resultados da elaboração e desenvolvimento de uma sequência didática, baseada na teoria de Ausubel, para o ensino de calor e temperatura na Educação de Jovens e Adultos (EJA). Para esse público o ensino corre um risco ainda maior de se tornar mecânico, uma vez que o fator de restrição do tempo é um agravante no que se refere à construção do conhecimento reflexivo. Esta pesquisa foi realizada com uma turma da EJA presencial de uma escola pública na cidade de Caratinga - MG. Iniciou-se quando os alunos cursavam a primeira série do Ensino Médio (EM) - EJA e finalizou quando esses cursavam a segunda série EM - EJA. A sequência didática elaborada considerava os conhecimentos prévios dos alunos sobre calor e temperatura e buscava desenvolver atividades investigativas que os permitissem relacionar esses conhecimentos aos fenômenos cotidianos, e assim desenvolver o gosto dos alunos pela ciência. Os alunos se posicionaram de forma positiva em relação à metodologia adotada nas aulas de física durante a aplicação da sequência didática. A frequência dos alunos aumentou e a avidez pelo conhecimento científico os tornou cada vez mais participativos no processo. Os resultados obtidos são relevantes e indicam que a metodologia de atividades investigativas e o material instrucional elaborado, a partir do conhecimento do perfil da turma, são mecanismos promissores para a melhoria do ensino de física na EJA.

Palavras-chave : EJA, Ensino de Física, Aprendizagem significativa, sequência didática.

## Introdução

Aprender física não é tarefa fácil, pois exige uma boa dose de capacidade de abstração e de conhecimento da linguagem matemática por parte dos alunos. A realidade escolar se contrapõe à essas exigências, as aulas são ofertadas de maneira tradicional e aprender física, bem como as demais ciências, se torna ainda mais difícil, pois o aprendiz assume uma posição de aluno passivo e o professor de detentor do conhecimento.

Quando se refere ao ensino de física na Educação de Jovens e Adultos (EJA) a possibilidade do ensino tornar-se mecânico é ainda maior, uma vez que a reduzida carga horária das aulas é um fator restritivo para que se alcance a construção do conhecimento reflexivo (BIANCHINI, 2011).

No estado de Minas Gerais, o Ensino Médio (EM) regular é oferecido em três séries, cada uma delas ofertada em um ano escolar de 200 dias letivos, com 5 aulas de 50 minutos por dia, enquanto que na EJA cada série é ofertada em 100 dias

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letivos, com 4 aulas de 50 minutos diárias. Em ambos os segmentos são destinadas 2 aulas por semana à disciplina de física (MINAS GERAIS, 2013).

- O ensino de física ainda encontra outros obstáculos, como a falta de tempo dos alunos para se dedicarem à reflexão dos fenômenos estudados e ainda a necessidade de revisão de conceitos básicos do Ensino Fundamental (EF), que muitas vezes já foram esquecidos devido ao longo período parado (KRUMMENAUER, 2010).

Diante da reduzida carga horária prevista para a EJA faz-se necessário que professores priorizem alguns conteúdos do Currículo Básico Comum - CBC (MINAS GERAIS, 2007), pois não há tempo suficiente para cumprir toda a proposta. Mas qual tópico priorizar? De que forma trabalhar cada tópico? Nota-se que a maioria dos docentes opta por aquele assunto sobre o qual eles possuem mais afinidade, enquanto que, de acordo com Carvalho (2002), a escolha das atividades deve ser feita com base na realidade dos alunos, dando significado ao que eles utilizam em seu cotidiano.

Knowles, Holton e Swanson (2015), destacam a importância do modelo de aprendizagem experimental de Kolb para a orientação e resolução problemas por alunos da EJA. Esse modelo, destaca a importância da participação dos alunos em novas experiências concretas, a observação e reflexão de tais experiências por diversas perspectivas, a criação de conceitos integrantes que se relacionem com a teoria e por fim, o uso dessas teorias nas tomadas de decisão.

Tendo em conta o trabalho com turmas da EJA pública e aquilo que foi exposto anteriormente, nos propusemos a investigar o processo ensino aprendizagem de calor e temperatura, considerando os seguintes aspectos da realidade do ensino na EJA:

- I) O desinteresse dos alunos da EJA pelas disciplinas de ciências da natureza e consequentemente a apatia dos mesmos durante as aulas.
- II) A carência de material didático com linguagem que atenda as características desse público.
- III) O expressivo número de alunos faltosos nas aulas de física.
- IV) A grande quantidade de alunos desistentes ao longo do semestre letivo.

Com esta investigação tivemos o intuito de melhor compreender o processo de ensino aprendizagem e assim melhorar a prática enquanto professor, bem como, eventualmente, oferecer contribuições para o conhecimento desse campo do saber, com a elaboração de uma sequência didática com abordagem investigativa.

Os pressupostos da teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel foram utilizados para o desenvolvimento da sequência. Segundo essa teoria, para que o aluno desenvolva uma aprendizagem significativa é necessário que ele consiga redefinir as ideias já existentes sobre um determinado assunto, relacionar a nova informação recebida com a informação que já existe e, assim, esse aluno conseguirá utilizar o conteúdo apreendido e esse conhecimento, por sua vez passa a ter significado para ele.

Nas aulas ministradas foram utilizadas atividades investigativas. Estas atividades buscam conhecer o que o aluno já sabe de um determinado assunto e partindo desse conhecimento prévio levantar questionamentos que despertem nele o

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desejo de entender melhor o conteúdo aplicando-o ao cotidiano, seja por meio de experiências práticas, debates, rodas de conversas, etc.

Na sequência didática elaborada buscou-se desenvolver atividades que traziam significado para os alunos, com o objetivo de tornar a física mais atraente aos mesmos e difundir a cultura cientifica entre essa população jovem e adulta.

## Descrição do trabalho

Para a execução da proposta investigativa foi escolhida uma turma de ensino médio (EM) da EJA de uma escola pública localizada na cidade de Caratinga - MG.

- As atividades tiveram início no primeiro semestre de 2014 e se estenderam até outubro do mesmo ano. Foram aplicadas em uma turma com 31 alunos, majoritariamente feminina com faixa etária entre 19 e 57 anos de idade, que estavam inicialmente cursando a primeira série do EM - EJA no turno noturno e posteriormente a segunda série.

Nossa primeira ação consistiu em apresentar à direção da escola a proposta de trabalho e, somente após receber autorização, apresentamos a proposta e o termo consentimento aos alunos, que em sua totalidade aderiram voluntariamente a essa pesquisa.

Estando todos os envolvidos esclarecidos e de acordo, o estudo foi iniciado com a aplicação de um questionário socioeconômico. Este tinha como objetivo delinear o perfil e o histórico da vida escolar antecedente dos alunos que compunham a turma com vistas a orientar o desenvolvimento do material didático.(OLIVEIRA NETO, 2015)

- O tema a ser trabalhado, calor e temperatura, foi selecionado para coincidir com a proposta curricular da segunda série do EM - EJA, quando as aulas seriam ministradas. Outro fator motivador na escolha do tema é o fato de ser um tópico que possibilita atividades reflexivas, vivências cotidianas e atividades práticas que podem ser realizadas em sala de aula, uma vez que a escola não possui laboratório de física.
- O objetivo principal era produzir e testar um material que servisse de apoio a professores e alunos e ao mesmo tempo fosse provocativo para a realização de debates e associação ao cotidiano, buscando assim sanar ou amenizar os problemas enfrentados na EJA.
- O material instrucional foi elaborado ao longo do processo, se moldando às necessidades educacionais da turma e aos debates e questionamentos presentes durante as aulas.
- As atividades desenvolvidas foram filmadas, fotografadas e gravadas em áudio, como previsto nos termos de consentimento.
- Após aplicação da sequência didática, as respostas dos alunos, os debates e as argumentações levantadas durante o processo, e arquivados em forma escrita e audiovisual, foram analisados buscando identificar os conceitos trabalhados que os alunos apresentaram mais facilidade bem como os pontos mais frágeis.
- O material confeccionado para aplicação do trabalho é um conjunto de aulas de Física (sequência didática), envolvendo temas da termodinâmica, mais

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especificamente Calor e Temperatura. As aulas foram elaboradas com linguagem direcionada à EJA, objetivando atender a premente necessidade de material que existe nessa modalidade de ensino tanto para os alunos como para os professores.

- A sequência didática foi composta por:
- I) Guias didáticos - Orientações/Sugestões ao professor de condução das aulas.
- II) Aulas práticas - Sugestões de atividades práticas, que podem ser realizadas em sala de aula, utilizando materiais de baixo custo.
- III) Aulas expositivas/dialógicas - Com definições e conceitos a serem trabalhados naquele tópico.

IV) Outras atividades (questões).

## Resultados obtidos

O guia didático nº 1 trazia como tema a diferença entre calor e temperatura. As atividades foram cumpridas em três aulas, sendo a primeira, a aula prática 1 a segunda, a aula expositiva dialógica 1 e a terceira aula, um debate sobre as respostas dadas às questões propostas na aula anterior.

Na primeira aula objetivava-se que os alunos ao terminarem a prática conseguissem perceber que as sensações de quente e frio dependem do referencial adotado e também era objetivo que eles começassem a diferenciar calor e temperatura.

Utilizando água em diferentes temperaturas e o sentido do tato, os alunos deveriam colocar as mãos nos recipientes com água e descrever as sensações térmicas experimentadas.

Durante essa discussão os grupos buscaram descrever as sensações de quente e frio, expressar os conceitos pré-existentes de calor e temperatura e debater a respeito. Nessa e nas demais aulas práticas, tomou-se o cuidado de dar incentivo aos alunos para debaterem e exporem suas opiniões com a mínima intervenção do professor.

- Os alunos relacionaram a temperatura alta com a presença de calor, concepção muito comum para a maioria das pessoas. Comumente, em dias com alta temperatura utiliza-se a expressão, "estou sentindo calor". Em baixa temperatura os alunos relatam ter sentido os efeitos semelhantes ao da alta temperatura, no entanto não nominaram a sensação de calor, mas sim de dormência.

É importante destacar que apesar de não possuírem uma definição científica de calor e temperatura, todos os alunos possuíam alguma ideia, ainda que confusa, para os dois termos. Esses conceitos pré-existente passam a ser então o ponto de partida para que o professor promova a desconstrução do que distancia dos conceitos científicos e auxilie a construção do conceito científico em si, com ajuda de metodologia e recursos didáticos apropriados.

Após a aula prática os alunos participaram de uma aula expositiva dialógica, onde lhes foi apresentado um texto com a fundamentação teórica dos conceitos de calor, temperatura, quente e frio.

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De acordo com Carvalho (2013), é nesse momento da aula teórica interativa que o aluno consegue sistematizar aquilo que aprendeu na aula prática. Através de textos de apoio ele consegue reorganizar o pensamento em relação àquilo que verificou na prática e entende que a física não apenas descreve fenômenos, mas também busca propostas explicativas para tal.

Após leitura e discussão dos tópicos do texto os alunos responderam às questões propostas nas atividades. Nesse processo as questões discursivas foram priorizadas e foi dada ênfase ao papel do professor como mediador das discussões. Assim ele permitia a argumentação entre os alunos e os ajudava a organizar os pensamentos e traduzi-los em linguagem científica.

- O segundo guia didático, abordava o funcionamento de termômetros e as escalas térmicas. Esse foi desenvolvido em três aulas, sendo a primeira aula uma prática que demonstrava o funcionamento de um termoscópio, a segunda aula leitura e debate do texto produzido pelo professor e por fim, a terceira aula, onde os alunos responderam às questões propostas e apresentaram suas respostas, debatendo entre eles com a mediação do professor.
- O termoscópio, construído com materiais alternativos (mangueira, lâmpada, madeira, etc), foi previamente montado pelo professor. Os alunos o utilizaram e perceberam o deslocamento de um líquido colocado na mangueira, quando o bulbo da lâmpada era aquecido ou resfriado.

Nessa prática os alunos demonstraram entendimento em relação ao experimento, percebendo que a indicação da temperatura é dada pela dilatação e que essa ocorre enquanto há variação de temperatura do fluido termométrico devido a troca de calor com o corpo no qual ele está em contato.

Na aula seguinte os alunos receberam um texto sobre termômetros, termoscópio de Galileu e escalas de temperatura, Celsius, Kelvin e Fahrenheit. Após leitura e discussão do texto eles responderam ao questionário 2.

Comparando as respostas do segundo questionário em relação ao primeiro é visível a evolução dos alunos no que se refere aos conceitos de calor e temperatura. No primeiro os alunos tiveram grande dificuldade em entender que o fluxo de calor causa mudança na temperatura, enquanto que no segundo eles foram unânimes em relacionar calor à energia e não à temperatura, como ocorreu anteriormente.

No terceiro guia didático o tema das aulas foi dilatação térmica. A primeira aula foi expositiva dialógica e a segunda aula utilizada para resolver, debater e corrigir as questões propostas. Apesar da maioria dos alunos repetirem exemplos do texto, ficou evidente que eles conseguiam identificar fenômenos de dilatação em eventos cotidianos.

- O guia didático nº 4 foi composto por 3 aulas sobre o tema propagação de calor. A primeira aula foi uma aula prática que buscava evidenciar os processos da convecção e da irradiação. Na aula seguinte, após a leitura do texto proposto, os alunos foram indagados sobre exemplos dos processos de transmissão de calor no cotidiano e a relação desses processos com a prática realizada na aula anterior. A terceira aula foi utilizada para resolver, debater e corrigir as atividades propostas.

Os alunos utilizaram uma vela acesa e com uma das mãos colocada acima da chama e a outra ao lado puderam verificar a transmissão de calor por irradiação e

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por convecção. Eles utilizaram ainda um papel cortado em espiral, suspenso acima da vela, verificando o movimento causado pelo deslocamento do ar aquecido.

Nas aulas seguintes, os alunos leram e debateram o texto elaborado para essa aula que tratava desses processos e na sequência responderam as atividades, demonstrando que de um modo geral entenderam as diferentes formas de transmissão do calor, mas muitas vezes não foram capazes de se expressarem utilizando a linguagem científica.

- O quinto guia didático, tratou da mudança de fase das substâncias em duas aulas. Na primeira aula, expositiva dialógica, os alunos receberam um texto sobre o tema da aula e após a leitura do texto refletiram sobre as diferentes mudanças de fase das substâncias que podem ser percebidas no cotidiano. A aula seguinte foi utilizada para resolução e correção das atividades propostas.

Nota-se que os alunos, utilizando da linguagem coloquial, conseguem entender a relação das fases da matéria e as associam com a temperatura e a pressão. A essa capacidade dos alunos de conseguirem relacionar os conteúdos aprendidos com os conhecimentos prévios, foi considerado um grande avanço rumo a aquisição dos conhecimentos científicos.

A aula seguinte foi utilizada para revisão geral da matéria e a 15ª aula para a aplicação de uma prova, conforme exigência do regimento escolar. A prova foi elaborada com base nas questões trabalhadas durante o desenvolvimento da sequência didática.

Os 27 alunos presentes no dia da prova fizeram a avaliação no tempo de uma aula (50 minutos). A prova foi formulada com 10 questões dissertativas, os alunos poderiam escolher 8 entre elas para responder, podendo portanto, descartar duas questões. Assim, as questões rejeitadas seriam inicialmente um indicativo daquilo que os alunos não aprenderam ou tiveram mais dificuldade.

A primeira questão, que tratava dos conceitos de calor e temperatura, foi a segunda mais descartada pelos alunos. Dos 27 discentes 12 não a responderam. Acredita-se ser esse um indicativo da dificuldade que os alunos encontram para diferenciar calor e temperatura e mesmo depois de todas as atividades realizadas essa dificuldade permaneceu, pois o conceito que eles trouxeram do cotidiano ainda se fazia fortemente presente.

No entanto, a constatação de que os alunos em alguns momentos se expressavam, utilizando o conceito não cientifico de calor não significava que o conceito não tenha sido aprendido por eles. Segundo Mortimer (1996) um novo conceito não substitui aquele já existente, ambos convivem e cada um pode ser utilizado em um determinado contexto. Assim, muitas vezes o conceito alternativo se sobressai ao científico, pois ele faz parte do cotidiano do aluno com mais intensidade.

A quinta questão, sobre a escala Kelvin de temperatura, foi a mais rejeitada. Apenas 7 alunos responderam a essa questão. Acredita-se que essa rejeição se deve ao fato dessa escala de temperatura não possuir relação com o cotidiano dos alunos.

Detectou-se também nessa questão a dificuldade dos alunos com relação a linguagem matemática. Eles não conseguiram atribuir significado aos números

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negativos apresentados e essa dificuldade afeta o processo de aprendizagem dos conceitos de física.

Os resultados do programa de avaliação da rede pública de educação básica (Proeb) aplicado em 2014 mostram que dos 104 alunos do EM avaliados na escola, 70,2% possuem rendimento baixo na disciplina de matemática, corroborando com os resultados detectados em nossa sala de aula (MINAS GERAIS, 2015).

A EJA precisa de um trabalho diferenciado, onde os exemplos sejam mais evidentes e presentes no cotidiano dos alunos. Para não reforçar a exclusão é preciso um ensino que motive os alunos, que os impulsione, para que passem a ter apreço pela ciência e se apropriem do conhecimento científico.

## Considerações finais

A proposta desse trabalho foi a de desenvolver atividades práticas investigativas, questionários e debates que proporcionassem aos alunos da EJA a possibilidade da argumentação e a percepção da ciência em fenômenos do cotidiano, levando a aplicação do conhecimento adquirido em sala de aula para explicação e entendimentos desses. Além disso, o professor prezou pela reflexão crítica da sua prática para promover contínuas melhorias possibilitando que os alunos adquirissem uma aprendizagem significativa.

No contexto desse trabalho, a palavra desconstrução apresentada tem um significado de reorganização dos conhecimentos adquiridos pelo senso comum, traz, portanto, o significado de gerar questionamento quanto àquilo que anteriormente se tinha como certo. Espera-se que o aluno, tendo organizado o que já sabia da vivência com o que aprendeu de ciência, melhore seu poder argumentativo diante de fatos científicos, desenvolvendo a criticidade e a reflexão e amplie seu perfil conceitual.

- O afastamento da aula tradicional para uma aula argumentativa, onde o aluno ganha voz, em princípio causou certa estranheza aos alunos, mas a prática logo revelou questionamentos muito importantes para facilitar a aprendizagem e esses alunos puderam perceber que em uma aula meramente expositiva tais questionamentos poderiam passar despercebidos, ou até mesmo nem ocorrer. Assim, entenderam e valorizaram a proposta das aulas.

Inicialmente os alunos tinham grande dificuldade em manifestar sua opinião sobre determinado assunto, mas com o desenvolvimento da sequência didática eles se tornaram mais participativos, tanto para responder quanto para questionar a resposta dos colegas com críticas construtivas e coerentes, mostrando uma evolução considerável na participação ativa durante as aulas.

Acredita-se que o objetivo de tornar o aluno mais questionador foi atingido na turma avaliada durante essa pesquisa. Os alunos da EJA se mostraram comprometidos com o trabalho e principalmente empolgados em aplicar a ciência conseguindo explicar com mais argumentos fenômenos diários. Conforme a teoria de aprendizagem de Ausubel, essa aplicação ao cotidiano é um bom indicativo que as atividades propostas produziram significado para esses alunos.

Um ponto relevante no desenvolvimento das atividades foi a alta frequência verificada nas aulas de física na turma pesquisada e o fato de nenhum aluno dessa turma ter evadido da escola ao longo da aplicação da sequência didática.

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Assim, mesmo conscientes dos problemas enfrentados pela educação, problemas esses que muitas vezes se acentuam ainda mais na EJA, acredita-se que as atividades desenvolvidas produziram uma aprendizagem significativa para os alunos envolvidos e, sobretudo permitiram que o pensamento desses alunos extrapolassem as paredes da sala de aula e dessem novo significado aos conceitos de calor e temperatura que antes eles possuíam.

- O material desenvolvido está disponível para que outros professores, se assim desejarem, possam aplica-lo em outras realidades escolares para se comprovar a real eficácia do mesmo. Inicialmente esse material já vem sendo aplicado, com as devidas adaptações, em uma outra escola pública da mesma cidade, na EJA semipresencial.

## Referências

BIANCHINI, Thiago Bufeli. O ensino por investigação abrindo espaços para a argumentação de alunos e professores do ensino médio . 2011. 144 p. (Dissertação de Mestrado em Ensino de ciências) - Universidade Estadual Paulista, Bauru, 2011.

CARVALHO, Ana Maria Pessoa. (Org.). Calor e temperatura um ensino por investigação . São Paulo: Livraria da Física, 2013. 146p.

CARVALHO, Ana Maria Pessoa. A pesquisa no ensino, sobre o ensino e sobre a reflexão dos professores sobre seus ensinos. Educação e Pesquisa. São Paulo, v. 28, n.2, p. 57-67, 2002.

KNOWLES S. M.; HOLTON III, E.F.; SWANSON, R.A. The Adult Learner: The definitive classic in adult education and human resource development . New York: Routledge, 8 edition, 2015. 402p.

KRUMMENAUER, Wilson Leandro; et al. Uma experiência de ensino de física contextualizada para a educação de jovens e adultos. Ensaio . Belo Horizonte, v.12, n.2, p. 69-82, 2010.

MINAS GERAIS. Secretaria estadual de educação. EJA Presencial (Educação de Jovens e Adultos). 2013, disponível em <www.educacao.mg.gov.br/component/gmg/service/1587-educacao-de-jovens-eadultos-eja-presencial >. Acesso em 20-05-2016.

MINAS GERAIS. Secretaria estadual de educação. Proposta Curricular CBC : Física - Ensino Médio. 2007, disponível em http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema\_crv/index.aspx?id\_projeto=27&id\_objeto=39 038&tipo=ob&cp=780031&cb=&n1=&n2=Proposta%20Curricular%20%20CBC&n3= Ensino%20M%C3%A9dio&n4=F%C3%ADsica&b=s. Acesso em 31-01- 2015.

MINAS GERAIS. Secretaria estadual de educação. Resultado Proeb 2014, disponível em:

http://resultados.caedufjf.net/resultados/publico/apresentacaoresultadospage.js?idP articipante=13 . Acesso em 08-07-2015.

OLIVERA NETO, Noé Comemorável; Perfil socioeconômico de alunos da EJA em uma escola pública mineira , apresentado no XXI Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2015, Uberlândia, MG.

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