ESTIMANDO A ALTURA DA ESCOLA - UMA PROPOSTA DE ESTUDO INVESTIGATIVO

## ESTIMANDO A ALTURA DA ESCOLA - UMA PROPOSTA DE ESTUDO INVESTIGATIVO

Eliene Ribeiro , Lucas Paulo , Alfonso Chíncaro , Orlando Aguiar 1 2 3 4

- 1 Universidade Federal de Minas Gerais/PIBID-FaE-UFMG, elieneribeiro.fisica@gmail.com
- 2 Universidade Federal de Minas Gerais/PIBID-FaE-UFMG, lucas-paulo09@hotmail.com
- 3 Instituto de Educação de Minas Gerais/PIBID-FaE-UFMG, chincaro@mail.com
- 4 Universidade Federal de Minas Gerais/PIBID-FaE-UFMG, orlando@fae.ufmg.br

## Resumo

Este artigo é o relato de uma atividade investigativa realizada em uma escola pública estadual com alunos do segundo ano do ensino médio, orientada pelo professor de física das turmas e assistida por bolsistas do PIBID/UFMG. A atividade propôs como questão inicial a medida da altura do prédio da escola, em que os alunos deveriam propor soluções que perpassassem por conceitos físicos relacionados à óptica. Após a realização da atividade investigativa os resultados foram avaliados, catalogados e apresentados aos alunos, mostrando toda a variedade de métodos utilizados e as justificativas para a realização da investigação. Houve forte recepção, por parte dos alunos, quanto as particularidades de cada método desenvolvido. Após todos esses processos, os resultados foram levados ao grupo de estudos do PIBID-Física da UFMG e a partir de então foi gerada uma discussão a respeito das características de uma atividade investigativa e qual a importância de atividades desse tipo no processo de ensino/aprendizagem. Com um olhar crítico e elaborado a respeito do tema o grupo chegou a um consenso de que atividades dessa natureza contribuem amplamente para o desenvolvimento crítico e científico dos alunos. Compreendemos assim, que o foco principal da atividade vivenciada não estava nos resultados finais e sim no processo de aprendizagem dos alunos.

Palavras-chave : Atividade Investigativa; Processo de aprendizagem.

## Introdução

O ensino, de uma forma geral, é centrado no professor e no que ele tem a dizer a cerca de um tema ou desenvolvimento da solução de problemas. No entanto um enfoque no aluno é necessário fazendo com que ele deixe a posição de receptor e assuma a de protagonista do conhecimento, desenvolvendo práticas que o faça extrapolar os métodos convencionais. Nesse ponto concordamos com Sá et al (2007), que afirmam que

Em um ambiente de ensino e aprendizagem baseado na investigação, os estudantes e os professores compartilham a responsabilidade de aprender

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e colaborar com a construção do conhecimento. Os professores deixam de ser os únicos a fornecerem conhecimento e os estudantes deixam de desempenhar papéis passivos de meros receptores de informação. (p.03)

Inspirado nessa perspectiva desenvolveu-se em salas de aula do segundo ano do ensino médio em uma escola pública estadual, a atividade investigativa 'Medindo a altura da escola'. Durante as aulas introdutórias à óptica, quando foram apresentados os conceitos de propagação retilínea da luz e o uso e desenvolvimento das câmaras escuras para medir tamanhos de objetos, foi proposto pelo professor que os alunos medissem a altura do prédio da escola utilizando o que haviam aprendido. Para a execução de tal atividade os alunos poderiam contar com o auxílio da internet, livros e dos bolsistas do PIBID - Física FaE/UFMG. A atividade deveria ser realizada individualmente ou em grupos de até quatro pessoas em um horário intermediário sem que afetasse as aulas. Foi-lhes dado um prazo de duas semanas para a entrega dos relatórios que deveriam conter dois métodos distintos de medição bem como, o passo a passo adotado, para cada uma das propostas, ilustrações e os cálculos feitos para a altura estimada do edifício. Após a entrega dos relatórios os bolsistas do PIBID corrigiram, catalogaram a diversidade de métodos e fizeram uma seleção daqueles que, dentre todos, se destacaram quanto aos procedimentos. Os demais trabalhos foram avaliados e pontuados, mas somente os previamente selecionados foram fotografados e posteriormente apresentados para as turmas em forma de slides por uma das bolsistas envolvidas no projeto. A aula de exposição dos resultados trouxe para os alunos não só uma visão geral das soluções propostas para o problema inicial, mas também uma justificativa para a atividade e a explicação do que vem a ser uma atividade investigativa.

Neste trabalho, portanto, iremos focar nas metodologias propostas pelos alunos que mais se destacaram e estudar suas características.

## Processos

Os alunos de 4 turmas de 2º ano de uma escola pública estadual em suas aulas de Física, foram introduzidos ao princípio da propagação retilínea da luz e em uma das aulas foram ensinados sobre como estimar a altura de algo tendo em base sua sombra. Como forma de evidenciar que de fato a propagação da luz é retilínea, tendo por base sombras de diferentes corpos em um mesmo horário, fica claro que é possível usar conceitos de semelhança e triângulo para estimar diferentes alturas.

Com isso o professor propôs aos alunos, depois de levados ao pátio da escola, que encontrassem formas de estimar a altura do prédio. Sendo este um problema aberto, ou seja, os alunos desconhecem a principio um meio de solucionar o caso e então especulam sobre formas possíveis, assim como em uma investigação. Ensino por investigação este, que vai além das técnicas usadas na

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ciência, como observação e a experimentação, uma atividade investigativa como estratégia de aprendizagem exige a capacidade crítica do estudante em avaliar o que está sendo investigado ou proposto como um problema. Concordamos então com Gil-Perez et al (1992) para o qual, 'um problema é uma situação, quantitativa ou não, que pede uma solução para a qual os indivíduos implicados não conhecem meios ou caminhos evidentes para obtê-la'.

Polya (1980) apud Gil-Perez (1992) assinala:

resolver um problema consiste em encontrar um caminho previamente não conhecido, encontrar uma salda para uma situação difícil, para vencer um obstáculo, para alcançar um objetivo desejado que não pode ser imediatamente alcançado por meios adequados . (p.04)

Uma atividade por investigação convida os alunos a trazerem suas experiências pessoais para o contexto escolar, além do compartilhamento de responsabilidade e construção do conhecimento feita entre alunos e professores. Com isso os estudantes ao levantarem hipóteses, conseguem dar sentido ao resultado encontrado e a partir daí desenharem o experimento e avaliar em que forma a atividade investigativa promoveu respostas ou uma nova solução para o problema proposto. A atividade sobre a altura do prédio em que os alunos estudam, é então, um convite para que estes assumam a responsabilidade do conhecimento.

As soluções encontradas deveriam ser entregues ao final de 2 semanas, em grupo de aproximadamente 4 pessoas. Um relatório foi entregue pelos grupos constando métodos escolhidos, execução, dificuldades encontradas, resultados. As atividades foram catalogadas e percebemos que os alunos obtiveram ao todo, 6 maneiras diferentes de solucionarem o mesmo problema. As maneiras de solucionarem o problema proposto foram:

- 1. Um método muito utilizado foi o do lápis, que consiste em se distanciar do prédio tal que ao esticar a mão com o lápis na direção do olho, o observador pudesse ver o topo do prédio junto á ponta do lápis. A partir daí, medindo a distância entre o olho e o lápis, o tamanho do lápis e a distância do observador ao prédio puderam estimar a altura do prédio pela semelhança de triângulos.

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Figura 01: Método do Lápis

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A partir de conceitos matemáticos como as relações de triângulo e de medições, os alunos chegaram a um meio bastante simples de resolverem o desafio proposto. O contato dos alunos com medições e comparações entre coisas de tamanhos muito diferentes é um ponto de importante assimilação de conteúdo e da importância das medidas no universo da Física.

- 2. Um método interessante e inesperado, um aluno pediu a um colega que lhe fotografasse em pé, encostado em uma das paredes do prédio, conhecendo sua altura, e com um recurso gráfico recortou sua imagem na foto quantas vezes necessárias até que se chegasse ao topo do prédio. Assim mediu a altura do prédio por comparação a altura conhecida de uma pessoa.

Figura 02: Método da fotografia

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- 3. Ainda nessa linha de raciocínio, um dos grupos mediu a altura de uma pessoa também encostada em uma parede e comparou essa altura com o número de colunas que formam o prédio. Tendo essa relação e contando a quantidade de colunas foi possível estimar a altura através de uma solução bem simples e prática.

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Figura 03: Alunas comparando altura com o prédio

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- 4. Outro método foi o de colocar um canudinho preso a um triângulo de papel, como na imagem. O canudinho forma um ângulo de 45º com a horizontal, medindo a distância do prédio ao observador quando este pudesse ver o ponto máximo do prédio pelo canudo, puderam então usar uma das relações trigonométricas básicas chegando a um resultado para o desafio.

Figura 04: Método do Triângulo

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- 5. Os alunos usaram também o método indicado pelo professor na aula em que indicou a atividade investigativa, o método da sombra, que consiste em comparar as sombras do prédio e de um aluno no mesmo horário, e então relacionar as alturas usando proporção e descobrindo a altura do prédio.

Figura 05: Método da Sombra

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- 6. Usando a reflexão em um prato os alunos também puderam estimar a altura do prédio. A solução consistia em olhar pelo prato o ponto máximo do prédio e então usar novamente relação de semelhança de triângulo, usando também conceitos de reflexão e ótica que tem como ferramenta a geometria.

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Figura 06: Método do Prato

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As soluções propostas foram apresentadas a todos os alunos envolvidos, durante uma aula com o intuito de que estes tivessem contato com as propostas desenvolvidas uns dos outros. O retorno obtido com as observações propostas por eles trouxe grande entusiasmo aos bolsistas uma vez que foram feitas observações e questionamentos pertinentes à atividade quanto aos métodos e as lógicas adotadas e até certo espanto com algumas soluções inesperadas que continham lógica simples.

Além disso, os resultados obtidos e todo o processo, desde a proposição do problema até o retorno final nas salas de aula, foram apresentados ao grupo de estudos de Física do PIBID-UFMG mostrando as características da proposta investigativa e como tudo foi recebido pelos alunos. Houve ampla discussão sobre a validade de atividades com esse caráter e várias observações foram feitas, por exemplo, para a próxima vez em que a atividade for aplicada, fazermos uma entrevista com os alunos no intuito de levantar informações sobre a relevância da atividade, além de dizerem sobre as dificuldades encontradas. Professores supervisores expuseram experiências anteriores com o mesmo tipo de atividade e fizeram críticas que reforçaram tal prática. Bolsistas, alunos da graduação fizeram perguntas sobre os detalhes da atividade e o consenso foi de que a aprendizagem se torna mais efetiva quando o aluno deixa de ser um mero receptor de informações e passa a ser protagonista de seu conhecimento, utilizando suas vivências e conhecimentos práticos como apoio e ferramenta para isso.

## Considerações finais

Propor um desafio aos alunos é convidá-los a resolverem um problema solicitando que encontrem uma solução, ainda que a princípio completamente desconhecida. Então os alunos são estimulados a investigarem, desenvolverem métodos próprios tal qual um cientista. A altura do prédio encontrada não era nosso objetivo central, e sim as formas pelas quais os alunos buscariam para chegarem nesta altura. Uma atividade investigava difere de uma atividade prática tradicional, pois ela além de não ter compromisso com o resultado permite que os alunos tenham liberdade de planejamento e também para explorar fenômenos, e é essa a proposta ao estimar a altura do prédio, abertura e responsabilidade investigativa. O que a atividade propôs é que os alunos fossem os protagonistas do processo de

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## XXII Simpósio Nacional de Ensino de Física - SNEF 2017

conhecimento, que trabalhassem em conjunto e que tivessem um novo olhar e contato com o ambiente escolar diário. A escola era o objeto de analise e eles tiveram a oportunidade de observá-la com uma nova maneira, além de poderem fazer o mesmo daqui pra frente com outros ambientes que os cercam. A atividade foi então uma forma de conciliar conceitos de ciências ao ambiente dos alunos e ao mesmo tempo, transformar os alunos em peças essenciais no processo de aprendizagem e não apenas receptores de informação. Consideramos por tanto o ensino por investigação como uma pratica que difere do ensino convencional já que a identificação do problema, formulação de hipóteses, a escolha de procedimentos e as conclusões são feitas pelos alunos, enriquecendo a aprendizagem e também a prática docente.

## Referências

MUNFORD, D.L; LIMA, M.E.C.C. Ensinar ciências por investigação: em quê estamos de acordo? Ensaio Pesquisa em educação em ciência , Belo Horizonte, v.9, n.1, p. 03-21, março. 2007.

Disponível em

&lt;http://www.portal.fae.ufmg.br/seer/index.php/ensaio/article/viewArticle/122&gt; Acesso em 08 Set 2016

GIL-PÈREZ, D; TORREGROSSA, J.M; RAMÍREZ, L; CARRÉE, A.D; GOFAR, M; CARVALHO, A.M.P. Questionando a didática de resolução de problemas: Elaboração de um modelo alternativo. Caderno brasileiro de ensino de Física , Florianópolis, v.9, n.1, p. 7-19, abril. 1992. Disponível em &lt;https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/750&gt; Acesso em 08 Set 2016

SÁ, e. f. et al. As Características das atividades Investigativas segundo tutores e coordenadores de um curso Especialização em Ensino de Ciências . 2007. Trabalho apresentado ao 7. Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, Florianópolis, 2007. Disponível em &lt; http://www.nutes.ufrj.br/abrapec/vienpec/CR2/p820.pdf &gt; Acesso em 07 Set 2016

BORGES, A.T. Novos rumos para o laboratório escolar de ciências. Caderno Brasileiro de ensino de Física, Florianópolis, v.19, n.3, p. 291-313, dezembro. 2002. Disponível em &lt; https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/6607&gt; Acesso em 08 Set 2016

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