ATIVIDADES EXPERIMENTAIS PARA ALUNOS DO ENSINO FUNDAMENTAL I: UMA ABORDAGEM PROBLEMATIZADORA

## ATIVIDADES EXPERIMENTAIS PARA ALUNOS DO ENSINO FUNDAMENTAL I: UMA ABORDAGEM PROBLEMATIZADORA

## Brenner Railbolt , Roberto Soares Da Cruz Hastenreiter , Flávio Napole 1 2 Rodrigues 3

## Resumo

O presente trabalho apresenta uma proposta de atividade experimental voltada a alunos do Ensino Fundamental I (EF I). Tal proposta visa apresentar conceitos de Física em um nível adequado a faixa etária dos alunos utilizando uma concepção de problematização. A opção de se trabalhar conceitos de Física em séries iniciais de forma 'explícita', e em uma abordagem na forma de atividades experimentais, se justifica na medida em que deseja-se mostrar que o ensino da referida disciplina não está restrito a um grupo de sujeitos privilegiados intelectualmente, mas antes permite, dentre outras questões, resolver problemas de ordem prática. O marco Teórico que pautou as reflexões iniciais, e guiou a construção das atividades, foi a Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel (1968), assim como as estratégias facilitadoras da aprendizagem significativa crítica presentes na obra de Moreira (2014). A escolha do referencial Teórico se justifica, basicamente, tendo em vista a perspectiva de promover aprendizagem significativa e na possibilidade de geração de subsunçores . Como ensaio empírico, foi realizada uma atividade experimental, em uma turma de 4º ano do EF I de uma escola particular da cidade do Rio de Janeiro, onde o conceito de pressão hidrostática foi trabalhado, de acordo com a presente perspectiva. A escolha do tema foi orientada pelo currículo da série onde as atividades seriam desenvolvidas . Assumiu-se como referencial metodológico a construção de dados a partir de interações discursivas. Na análise dos resultados, os episódios gravados foram inicialmente analisados juntamente com a produção de pequenos textos, e de representações pictóricas feitas pelos alunos.

Palavras-chave : Ensino de Física, Ensino Fundamental I, Atividade experimental, Problematização, Ensino por investigação.

## Introdução

No Brasil, a disciplina de Física não está contemplada na grade curricular tradicional do Ensino Fundamental I (EFI). Contudo, alguns conceitos físicos estão presentes e são apresentados no contexto da disciplina de Ciências. Essa ausência e a contextualização são abordadas em diversos trabalhos na área de Ensino de Física (OSTERMANN, MOREIRA e SILVEIRA 1992; MONTEIRO e TEIXEIRA 2004; DAMASIO e STEFANNI 2008). Acredita-se que boa parte dos problemas de

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aprendizagem, e das dificuldades em física no ensino médio, são decorrentes de uma falta de vivência com esses conceitos em níveis mais elementares da educação básica. Apesar de serem diversas as discussões que norteiam o tema, chamam a atenção três aspectos de suma importância, a saber: a formação do professor de Ciências que atua no EF; a importância dos temas de Física para alunos do referido nível escolar; e as concepções dos alunos do Ensino Médio a respeito da disciplina. Tradicionalmente, é nesse nível escolar que a Física se apresenta como disciplina "autônoma" e, em teoria, é ministrada por um professor habilitado com formação na área.

- O primeiro aspecto diz respeito ao fato de que a maioria dos professores do EFI, que lecionam Ciências, não possuem formação específica na área de Física, e, com isso, não se sentem seguros ao apresentarem conceitos ligados à Física. Para Monteiro e Teixeira (2004), particularidades ligadas à identidade docente implicam na forma com a qual estes dirigem suas atividades como professores de Ciências. Na verdade, os autores destacam que condicionantes inconscientes, inerentes à história de cada professor, influenciam decisivamente na forma como cada professor adota suas intervenções pedagógicas. Ou seja, professores que não se sentem seguros no domínio de conceitos físicos, provavelmente, seguirão as orientações dos manuais didáticos disponíveis. Tais questões tem implicado, como destacam Monteiro e Teixeira (ibidem), na preocupação com a formação dos professores das séries iniciais. Afinal, as implicações transcendem o conhecimento do conteúdo que irão lecionar e se estendem às ações práticas/metodológicas.
- O segundo aspecto está fundamentado no levantamento bibliográfico do referido tema, presente nos trabalhos na área de Ensino de Ciências. É na tenra idade que os estudantes estão descobrindo e revelando suas curiosidades sobre os acontecimentos ao seu redor, pois as Ciências se constituem em conhecimentos capazes de desencadear processos prazerosos, de deslumbramentos com o desconhecido, de descobertas, de respostas (PIETROCOLA, 2009). É fundamental pensar o Ensino de Ciências na perspectiva da formação do espírito cientifico que se revela na inquietude, na curiosidade, na dúvida e, porque não dizer, na permanente vontade de aprender.
- O último aspecto visa entender de que forma as ações pregressas podem contribuir com a formação dos alunos, para que eles cheguem ao Ensino Médio com uma visão menos preconceituosa, ou seja, com uma menor rejeição à Física. Para muitos, a Física trata de questões abstratas e muito complexas, e isso exigiria uma maturidade intelectual, muitas vezes considerada atributo de alguns poucos sujeitos (os 'gênios').

## Marco Teórico e Revisão da Literatura

- O tema aqui destacado mostra-se relevante na medida em que se percebe, na literatura especializada em Ensino de Ciências, a existência de diversos trabalhos que tratam de questões voltadas à introdução de conceitos de Física no âmbito das aulas de Ciências no EFI (CARVALHO et al., 1998; DAMASIO e STEFFANI, 2008; MONTEIRO e TEIXEIRA, 2004).
- Este trabalho busca fazer a discussão das possibilidades de incluir conceitos e princípios de Física no referido nível escolar. Acredita-se que boa parte dos

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problemas de aprendizagem, e das dificuldades em Física no Ensino Médio, é decorrente da formação deficitária dos professores, e, por conseguinte, o afastamento das discussões fenomenológicas e suas consequências. Ficando, então, o referido docente, restrito ao conteúdo do livro didático, quando o apresenta. O presente trabalho apresenta de forma explícita uma proposta de atividade experimental, com conceitos de hidrostática, voltada aos alunos do EFI, no intuito de gerar subsunçores na busca de uma aprendizagem significativa crítica, na perspectiva de Moreira (2014). O formato da atividade é centrado na temática da problematização e permite às crianças elaborarem soluções, explicações, para o problema proposto, sem se limitar ao conteúdo vinculado ao currículo e/ou ao planejamento do professor. De fato, a atividade foi elaborada de forma a centralizar as discussões nas perguntas e não nas respostas. A considerar os 'erros', ao invés de evitá-los. Vale ressaltar que os alunos que participaram da atividade, não presenciaram nenhum contato anteriormente com a disciplina Física e/ou algo relacionado.

A tese levantada na teoria de Ausubel (1968) parece ir ao encontro das hipóteses e das expectativas do presente trabalho. O destaque está na compreensão da potencialidade em se criar subsunçores através de experiências empírico-concretas na fase do desenvolvimento que se encontram os participantes da pesquisa. A abordagem centrada na problematização garante contextos favoráveis a formação de conceitos não arbitrários e que se fundamentam de forma significativa na estrutura cognitiva do aprendiz. Tal forma de se apresentar conceitos físicos permite aos alunos perceber, mesmo que em um nível ainda inicial, uma forma particular de resolver problemas e agir no mundo. É por meio das ações concretas, a partir de problemas reais e que eles os identifiquem como relevantes, que os alunos podem construir conceitos de forma significativa crítica. Para Ausubel, os alunos aprendem ou memorizam não somente as fórmulas como também as proposições, as causas, os exemplos e as maneiras de resolver 'problemas típicos'.

## Metodologia

A escolha da atividade experimental deveu-se, entre outros fatores, a disponibilidade no calendário acadêmico da Escola, bem como a faixa etária dos alunos, adequada para o estudo. A atividade experimental, aqui relatada, foi realizada em 2015, em uma turma de 4º ano de uma escola particular da Cidade do Rio de Janeiro, onde houve maior aproximação do conteúdo trabalhado pela professora de ciências e a atividade experimental proposta. A atividade ocorreu entre o 2º e 3º bimestre, do referido ano letivo, no qual estavam sendo trabalhados conceitos de 'Ambientes naturais e água'. O tema se apresentou como propicio para o desenvolvimento de atividades experimentais ligadas à hidrostática, uma vez que, em tese, estariam mais familiarizados com questões relacionadas à água, e seria, a priori , mais intuitivo.

Como metodologia de investigação utilizou-se uma pesquisa qualitativa de observação participante, em que o pesquisador esteve face a face com os observados, fazendo parte do cenário cultural, onde coletou e construiu seus dados. Dessa forma, ele construiu um diário de campo, cuja finalidade foi registrar as impressões dos alunos e do desenvolvimento do trabalho, a cada atividade. Vale ressaltar que o pesquisador não é professor efetivo da turma, mas guiou a atividade experimental como

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complementação e 'aprofundamento' de um estudo dirigido, onde os educandos não tiveram nenhum contato com a disciplina Física anteriormente. Como destaca CARVALHO, 'a pesquisa qualitativa tem o ambiente natural como sua fonte direta de dados e o pesquisador como seu principal instrumento', alem disso 'os dados são predominantemente descritivos'. (CARVALHO, 2011, p.25).

A turma foi separada em dois grupos de quatro alunos, e em seguida lhes foi disponibilizado o 'kit experimental' de hidrostática. No quadro 1, apresentamos o roteiro para a atividade experimental e o problema, levantado na etapa 2 'Como fazer para passar a água contida em um recipiente para o outro, sem verte-la como faríamos habitualmente?'

Quadro 1. Modelo de roteiro da atividade denominada 'Vasos comunicantes'.

## Roteiro utilizado para a atividade experimental

Tema: Hidrostática para o Fundamental I: Pressão Atmosférica

Turma:

4º Ano

Tempo:

2 Tempos (50min cada)

Experimento:

Vasos Comunicantes

Objetivo: Fazer os alunos atuarem por si mesmo, a fim de transferir a água contida em um recipiente para o outro, sem virar ou mexer no mesmo, utilizando seus próprios recursos. Uma proposta de ensino sobre pressão atmosférica e hidrostática por investigação.

Materiais a serem utilizados: Dois recipientes transparentes e mangueirinha de plástico transparente.

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## Etapa 1: Apresentando os materiais

Mostraremos as crianças, os materiais a serem utilizados, colocando-os em cada bancada contendo quatro alunos.

## Etapa 2: Apresentando o "Problema"

Como fazer para passar a água contida em um recipiente para o outro, utilizando apenas a mangueirinha?

OBS.: Não pode mexer ou virar os recipientes contendo a água.

## Etapa 3: Agindo e Buscando solução para o problema

Deixar os educandos agirem, vendo como os objetos reagem, para obter o efeito desejado. Período importante onde o professor acompanhará a troca de hipóteses pelos alunos, podendo as mesmas serem verbais ou manuais. Caso o

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aluno cometa algum erro, ou não consiga encontrar uma solução do devido problema, deverá buscar outro método ou ser ajudado pelo seu colega de equipe.

Etapa 4: Discussão em grupo.

## 4.1) Como?

Após a atividade elaborada, a turma será dividida em semi-círculo e o professor regerá uma discussão questionando cada educando da maneira como realizou sua atividade, e como encontrou a solução.

Perguntas a serem realizadas e respondidas:

- 1) Como você fez a experiência? (Fase onde os alunos tomam consciência do que fizeram) Sistematização do conhecimento

## 4.2) Por quê?

Por quê a água passa de um recipiente para o outro? Por que deu certo? (Nesse momento, o aluno vai buscar do seu próprio cotidiano, uma palavra nova, ou mais adequada, para explicar o fato. O professor deverá ficar buscando a formulação do ocorrido através de perguntas a serem respondidas por eles. Após o conceito estiver bem consolidado, trazer outros exemplos do cotidiano afim conter a mesma explicação. (Exemplo: Para tal experimento, poderá ser discutido o uso do canudo no próprio recreio dos alunos).

## Etapa 5: Escrevendo e desenhando

Os alunos deverão, em seu próprio caderno, registrar todo o processo ocorrido. O que fez? Como fez? O que aconteceu? Como aconteceu? Por que isso aconteceu? Após seu breve textinho, elaborar um desenho ilustrando a atividade.

Os alunos podiam manusear livremente o material, enquanto o pesquisador observava como reagiam. Na tentativa de resolver o problema, os alunos apresentavam suas previsões, e atuando em grupo, buscavam a solução para o problema. Ao final da atividade, após o resultado retirado por consenso, ou não, de acordo com a expectativa do professor, ou não, a turma se organizava em um semi circulo e o professor, nesse momento, os estimulava a descrever expontaneamente, com suas palavras, o modo como chegaram a solução e os possíveis porquês para o efeito encontrado.

Nesta etapa, destacou-se para os alunos as diferenças relacionadas às perguntas 'Como?' e 'Porque?', presente nos roteiro experimental. Na etapa final de toda a dinâmica, os alunos fizeram um registro de tudo o que foi observado e vivenciado individualmente, onde lhes foi solicitado, além de um relato descritivo, representar suas impressões através de desenhos.

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## Apresentação e Discussão dos Dados

Os estudantes possuem um repertório amplo de representações e conhecimentos intuitivos, adquiridos pela vivência e pelo senso comum, acerca dos conhecimentos ensinados em sala. Como apresentado na Figura 1a, um aluno do grupo 1, mesmo não tendo uma vivência anterior com a disciplina de Física, compreendeu, e relatou, que para a passagem do líquido ocorrer de um recipiente para o outro, será necessário a retirada do ar de dentro da mangueira de plástico.

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Figura 1. Relatos dos alunos participantes da atividade experimental: a - figura a esquerda; b - figura a direita.

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Já no grupo dois, um dos alunos encheu a mangueirinha com água, em busca do efeito desejado. Fato 'surpreendente' foi a constatação de que cada grupo encontrou soluções diferentes para o mesmo problema, bem como dúvidas e questionamentos que não haviam sido previstos anteriormente.

Destaca-se que, mesmo no caso das crianças sem ter um contato anterior com a disciplina Física, foi possível a introdução de um conceito físico simples, como por exemplo a pressão, bem como a explicação do mesmo, através de um experimento realizado por eles. É importante também destacar, que as crianças descreveram a atividade com suas palavras, com seu vocabulário ainda em fase de construção. Inicialmente os educandos apresentaram dificuldades para fazer a retirada de ar de dentro na mangueirinha. Após alguns questionamentos realizados pelo professor, os próprios alunos respondiam com testes em sua bancada.

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Posteriormente, novas ideias que antes não foram premeditadas, surgiram através de questionamentos. Essa temática permite repensar a atividade experimental, deixando de ser apenas expositiva ou demonstrativa, para se constituir, numa atividade na qual, os alunos possam ser inseridos ativamente, e que seja possível o manuseio dos objetos, visando à busca pelo interesse e curiosidade do aluno.

## Considerações Finais

O grau de amadurecimento intelectual e emocional do aluno e sua formação escolar são relevantes na elaboração desses conhecimentos prévios. Não se pode pretender que a estrutura das teorias científicas, em sua complexidade seja a mesma que organiza o ensino e a aprendizagem de Ciências Naturais no ensino fundamental. Mesmo não tendo sido objetivo do presente trabalho um aprofundamento na reflexão a respeito da formação de professores de Ciências, destaca-se que, geralmente, os docentes que lecionam nessas séries iniciais, não apresentam formação e/ou desejo específico para a área, carregando consigo muitas ideias também do senso comum, ainda que tenha elaborado parcelas do conhecimento específico.

- O presente trabalho destacou a importância da formação de subsunçores que possibilitem uma aprendizagem significativa, em particular desde as séries iniciais, onde conceitos de ciências são apresentados formalmente pela primeira vez. A hipótese levantada pelos autores sugere que os subsunçores, gerados nas referidas séries iniciais, podem contribuir para uma aprendizagem significativa também nos momentos escolares posteriores, onde os conceitos físicos outrora trabalhados sejam reapresentados e aprofundados.

As atividades experimentais foram elaboradas tendo como eixo condutor a Teoria da Aprendizagem Significativa Critica de Moreira (2014). Os facilitadores presentes em sua teoria nortearam a organização das atividades assim como das ações dos docentes envolvidos.

- A busca por novos métodos que propiciem incentivos às atitudes de curiosidade, de respeito à diversidade de opiniões, à persistência pela busca e compreensão das informações, são características principais para uma boa educação no ensino fundamental. Com isso o estudo por investigação utilizando à temática 'problematizadora', ideia apresentada neste trabalho, poderá, seguramente, motivar e/ou trazer reflexão do tema em questão.

## Referências

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