CONTEXTUALIZANDO FÍSICA BÁSICA ENTRE O ENSINO MÉDIO E A GRADUAÇÃO

## CONTEXTUALIZANDO FÍSICA BÁSICA ENTRE O ENSINO MÉDIO E A GRADUAÇÃO

Quesle da Silva Martins , Patrícia M. V. de Almeida , Queila da Silva Ferreira , 1 2 3 *Gleici Alves Correa 4

1 Universidade Federal de Rondônia/Departamento de Física/ quesle.martins@unir.br

## Resumo

O presente trabalho é fruto de atividades docentes em curso de extensão universitária, na Universidade Federal de Rondônia, cuja abordagem principal, está voltada a aplicações básicas da disciplina de Física, tanto para os anos iniciais de graduação (alunos universitários - AU) quanto para os anos finais do ensino fundamental e séries iniciais do ensino médio (alunos não universitários - ANU). A abordagem de Física básica dessa natureza entre os níveis indicados, vem de alguma forma, buscar uma identificação das principais dificuldades, que os alunos acarretam, ao estudar de forma descentralizada a disciplina de Física. Busca-se também identificar quais são as reais lacunas existentes entre os distintos níveis educacionais e claro, verificar onde, de fato, começa-se a entender a Física abordada nas ações cotidianas e se elas se complementam à medida que os conteúdos são apresentados. Nesse contexto foi proposto um questionário socioeconômico e de afinidade (QSA), entre outras atividades mais específicas para a turma ao longo do curso. O que se nota, é que, estudantes de nível básico da educação, assimilam com mais naturalidade os temas abordados e de alguma forma os reproduzem com mais originalidade. No entanto, em relação aos alunos dos anos iniciais de graduação, observa-se que existe uma certa limitação, ao estudar assuntos que até então, se acreditava não lhes impor dificuldade alguma. De fato, a experiência mostra que, o contato em tempo exclusivo com a disciplina, pode gerar impactos positivos na vida de cada estudante, tendo-se que a contextualização ocorre de forma progressiva, e as inferências corretas vão se sobrepondo àquelas errôneas e por fim o aprendizado sobrepondo-se à dúvida.

Palavras-chave : Ensino de Física, extensão universitária, educação básica.

## Introdução

A forte evidência de que, o ensino de Física tem sofrido mudanças significativas ao longo dos últimos anos expressa através de artigos, vídeos, congressos, prêmios de várias naturezas e outras formas de divulgação, mostra que a Física está cada dia mais inserida dentro da sociedade local. Ações propostas pela Lei de Diretrizes e Bases têm sido norteadoras, no sucesso na educação básica em muitas áreas, e dentre elas, as de ciências, ao qual engloba-se a Física. Destaca-se também o estímulo governamental em promover que o ENEM, deixe apenas de ser um simples indicador de aprendizado, para se tornar o maior exame educacional no país, dando igualdade aos estudantes que o fazem, concorrer diretamente às vagas de cursos de graduação em instituições públicas de todo o país, entre outras ações (SILVEIRA; BARBOSA; SILVA, 2015, p. 1101).

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Contudo, ao observar-se o resultado de todo esse esforço, ver-se que, muitos alunos ainda apresentam grandes dificuldades em sua formação. Como cita Gerab e Valério (2014), o elevado número de reprovações em Física e em matemática nos vários níveis de ensino, comprova a grande dificuldade que os alunos têm na aprendizagem dessas ciências, e que em muitos casos é difícil mensurar a natureza desses impasses estruturais da formação de cada indivíduo.

Em busca de um rendimento acadêmico satisfatório e a pluralização do curso de Física, o curso de extensão universitária com duração de 80 horas, inicialmente teve foco em pontuar assuntos de Física 1 e 2, nos temas de cinemática, dinâmica e termodinâmica, julgando-se essenciais para as relações cotidianas em qualquer ambiente, permitindo aos alunos, o acesso a conceitos, leis, modelos e teorias que expliquem satisfatoriamente o mundo em que vivem, assim, permitindo-lhes entender questões fundamentais que os rodeiam (JUNIOR, 2011). O público-alvo é composto de estudantes de graduação de todos os níveis e pessoas da comunidade em geral (alunos do ensino médio e fundamental da rede pública).

Um grande desafio, passa ser a abordagem de temas centrais nos dois níveis de ensino, e mais, que sejam acessíveis àqueles que nunca tiveram contato com a disciplina, já que de modo geral, grande parte dos conceitos de Física apresentados aos alunos do ensino médio estão presentes na graduação, sendo que neste último caso, os problemas tendem se aproximar cada vez da realidade e com definições matemáticas mais precisas (ADMIRAL, 2016).

Em mecânica, abordou-se exclusivamente conceitos da cinemática e dinâmica, apresentada de forma objetiva no entendimento das relações dos movimentos com os fenômenos cotidianos, utilizando-se da linguagem matemática, contextualizando seus gráficos e seu conceitual físico. De forma semelhante, a termodinâmica foi abordada centrada nos temas de escalas e conversões termométricas, efeitos de dilatação térmica, calores de transformação e primeira lei da termodinâmica.

Desta maneira, buscou-se no decorrer do projeto reativar a motivação, a empolgação e incentivar os alunos a frequentarem as aulas e assim poder assimilar a Física como parte indispensável da formação escolar. Somando-se a isso a valorização dos conhecimentos adquiridos nas atividades do dia a dia.

## A dinâmica das aulas, da observação à prática

De acordo com informações do QSA (Quadro 01) apresenta-se a origem de cada indivíduo participante em relação ao nível de escolaridade e quando for o caso a denominação do curso e ano.

Quadro 01: Relação de alunos por nível de escolaridade

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Como pode ser visto no quadro 01, as informações são referentes a apenas 24 alunos que optaram por responder o questionário ou estavam no momento da aplicação. No quadro 02, ainda algumas informações referentes a respostas obtidas no QSA.

Quadro 02: Respostas de questionário socioeconômico

As diferenças nos níveis de escolaridade e idade, são fatores que não podem deixar de serem notados, pois julga-se aqui, mesmo que, o indivíduo não tenha tido contato com temas diretos da Física, mas de alguma forma avançado em formação básica, este deve ter ferramentas mais adequadas para captar um tipo de informação e transformar isso em conhecimento.

Diante das prévias observadas, aulas foram ministradas iniciando sempre com uma inquietação verbal, expondo o aluno ao seu entendimento subsunsor sobre determinado assunto. A exemplo, perguntas como: 'o que é movimento? ', 'O que causa os movimentos? ' deram o ponta pé inicial das aulas. A exposição no 'velho' quadro branco não pode ser abolida nesse contexto, e mais uma vez ele foi essencial.

As aulas foram ministradas em três módulos, cada um sendo de responsabilidade de um professor. Os módulos:

Módulo 1 - Física 1 - cinemática

Módulo 2 - Física 1 - dinâmica

Módulo 3 - Física 2 - termodinâmica

As aulas decorreram como na listagem a seguir (não rigorosamente nessa ordem):

- · Apresentação do tema: pergunta geral sobre algo relacionado e manifestação das respostas;
- · Verificação de erros e acertos;
- · Dinâmica de grupo e Atividades Experimentais;
- · Verificação de aprendizagem (avaliação).

## Verificação de aprendizagem significativa

A verificação nesta etapa, se identifica com a análise geral das respostas obtidas nas atividades propostas ao longo do curso e também referente a procedência ao examinar simples procedimentos experimentais.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Como o número de atividades executadas foram muitas, reservamos aqui algumas para cada conteúdo abordado.

## Módulo 1 - Cinemática

Na etapa 1, que envolveu o conteúdo de cinemática, a problemática estava inicialmente em estabelecer as condições e padrões de medidas básicas a partir de conteúdo prático envolvendo medidas específicas relacionadas a referencial, distância e tempo e assim inferindo o termo velocidade e aceleração, diferenciando os tipos de movimentos e reproduzindo os gráficos, conforme Figura 01.

Figura 01 : Gráficos fundamentais no princípio de cinemática.

<!-- image -->

Nas Figuras 02 e 03, os alunos em interação por meio de algumas atividades envolvendo os movimentos retilíneo uniforme (MRU), retilíneo uniformemente variado (MRUV), circular (MCUV) e lançamento oblíquo.

Figura 02: a) Alunos na análise de dados para um determinado movimento sob função horária MRU e MRUV b) MCUV.

<!-- image -->

Figura 03: Lançamento de foguete em espaço aberto na universidade, que aborda o tema lançamento obliquo.

<!-- image -->

O que temos nas Figuras de 01, 02 e 03, é a contextualização do ensino através da prática experimental, que julgamos indispensável no processo de ensinoaprendizagem, estimula-se assim, outras formas de aprendizado, deixando de ser somente visual:

O laboratório, a prática experimental, '(...) é o elo que falta entre o mundo abstrato dos pensamentos e ideias e o mundo concreto das realidades

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

físicas. O papel do laboratório é, portanto, o de conectar dois mundos, o da teoria e o da prática'. (CAPECE, 2010, p. 69).

Em sua totalidade, os alunos desenvolveram os cálculos em cada procedimento de forma satisfatória. O mais interessante é que, no momento da prática os alunos conseguiram corrigir a si próprio quando surgia algum erro nas medidas e cálculos.

## Módulo 2 - Dinâmica

Nesta etapa 2, foi realizado uma abordagem clássica sobre as Leis de Newton e suas as relações com o cotidiano. As imagens da Figura 04, foram propostas em atividades, relacionando o estudo de grandezas vetoriais, aplicação das Leis de Newton entre outros procedimentos.

Figura 04: Equilíbrio dinâmico.

<!-- image -->

Na Figura 04 era preciso descrever qualitativamente, quais forças estariam presentes para manter o sistema em equilíbrio. Diante as respostas obtidas tivemos que, pelo menos:

- · 33,3% concluíram a atividades corretamente;
- · 25% não concluíram corretamente;
- · 41,6% não souberam indicar e/ou não concluíram a atividade.

Sobre diagrama de corpo livre, de acordo com o conjunto de imagens das Figura 05 e 06, as respostas revelam grandes dificuldades em indicar corretamente em um evento físico. Mesmo os alunos de graduação, que se acredita, terem vivido experiência recente, não concluíram com êxito algumas questões.

Figura 05: Descrição vetorial de forças atuantes no plano inclinado sem atrito.

<!-- image -->

Figura 06: Descrição vetorial de forças atuantes nos sistemas massa-bloco.

<!-- image -->

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

A maior dificuldade observada, entre tantas outras, é quando tratamos de sistemas (planos) inclinados, já com sistemas que apresentam configuração na horizontal, a um considerável número de acertos.

## Módulo 3 - Termodinâmica

Na etapa 3, abordados os conceitos de temperatura e calor e suas relações com o cotidiano. Numa primeira análise, foi possível notar que eles possuíam uma concepção errada a respeito destes conceitos. Durante as aulas, os conteúdos eram expostos de maneira tradicional conjuntamente com alguns métodos auxiliares, dentre eles: aplicativos de simulações de Física (gratuitos na internet) e experimentos produzidos com materiais de baixo custo e recicláveis.

Na Figura 07, a observação e demonstração experimental contextualizando escalas termométricas (a) e dilatação térmica (b).

Figura 07: Demonstração experimental (a) escalas termométricas e (b) dilatação.

<!-- image -->

Após a abordagem teórica e experimental, em de cada aula eram propostas questões resolvidas em grupo, para uma melhor fixação do conteúdo. Pois, contextualizando Vygotsky (1984), a cooperação entre alunos permite que os mais atrasados sejam ajudados por aqueles que aprendem com maior facilidade. A Figuras 08 remetem à resolução referente a processos termodinâmicos.

Figura 08: O Calor em processos térmicos.

<!-- image -->

Ao final desta etapa, foi observado que a abordagem do conteúdo por meio de aplicativos de física, experimentos e questionamentos, estimulou a curiosidade e promoveu uma maior interação entre os acadêmicos e os alunos do ensino médio. Em contrapartida, ao conceituar matematicamente, ambos os públicos apresentam dificuldades em procedimentos considerados básicos.

## Resultados

Com base no QSA, nas atividades propostas em cada módulo e pela observação direta de cada professor, é estimulante dizer que todos os que concluíram o curso apresentaram bom rendimento de modo geral. Contudo, algumas

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

observações acabaram sendo comprometidas, devido ao grande número de evasão num curso dessa natureza. Inicialmente, os participantes eram 32, já os que concluíram assiduamente foram apenas 19. Destes, destacamos que todos os alunos do ensino médio concluíram o curso, sendo assim, a evasão no mesmo, foi exclusivamente dos alunos universitários.

Ainda do QSA, foi proposta uma questão sobre as Leis de Newton. A questão consistia em avaliar uma tirinha, que apresentava uma situação cotidiana sobre movimento, onde poderia ser discutido o princípio da inércia. De maneira a cruzar as informações a respeito dos conhecimentos prévios sobre física, as respostas obtidas são expressas em seus respectivos percentuais conforme os Gráficos 1a e 1b.

Gráfico 01: Percentual de respostas sobre as leis da dinâmica; (a) início do curso e (b) fim do curso.

<!-- image -->

No Gráfico 1a as respostas divergem bastante, sendo que apenas 30,1% acertam a resposta, já no Gráfico 1b as respostas se concentraram apenas em conceitos sobre o tema central (Leis de Newton) e nesse contexto 40% dos envolvidos responderam corretamente. Assim mostra-se que com tempo apropriado, os alunos vão reduzindo suas pendências conceituais, e avaliando corretamente os fenômenos físicos.

' Você considera seus conhecimentos básicos sobre Física como ' (pergunta do QSA): Insatisfatório (54,1%), Satisfatório (29,1%), Muito Satisfatório (12,5%), Sem nenhum conhecimento (4,16%). Diante das respostas, ver-se que a maioria não tem segurança em avaliar seu conhecimento prévio sobre Física básica, o que está coerente com as repostas analisadas do Gráfico 1a. Ao final do curso, a resposta 'Satisfatório (70%)' indica uma confiança adquirida após as inferências do curso. É claro verificar que os resultados do Gráfico 1b, mostra uma concentração maior em repostas da dinâmica, mas mesmo assim a minoria (40%) acerta a questão.

## Conclusão

Diante do que foi realizado, observou-se que muitos alunos, ao contextualizarem suas atividades, ainda apresentam grande dificuldade em relacionar conceitos simples entre teoria e prática. Aos alunos do ensino médio (ANU), a aprendizagem verificada, se relaciona muito com a relação professor-aluno

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

ou em atividades de grupo, já entre os alunos de graduação (AU), nota-se uma tendência à independência, na resolução de algumas atividades. Dentre os alunos envolvidos, ficou nítida para a maioria, as dificuldades em operações matemáticas, extrair informações necessárias de um problema e ler ou descrever corretamente um gráfico.

Percebeu-se que entre os alunos, a abordagem passa a ser mais concreta, quando eles discutem coisas já vivenciadas em seu dia a dia, quando relacionados à filmes, ações em sociedade, experiências de infância etc. Isso deixa evidente que para os alunos participantes, a Física só é entendida quando deixa de ser objeto de livro e quadro branco, para ser vivenciada.

De modo geral, a forma de expor temas de Física para um público totalmente diversificado, mostra que, o ensino da disciplina, quando apresentada de forma dinâmica, contextualizada com materiais de apoio bem elaborados e com uma série de ações que excedem os métodos tradicionais, pode ser uma estratégia eficaz para romper obstáculos no quesito aprendizagem, mesmo quando os alunos divergem quanto ao conhecimento sobre o assunto.

## Referências

SILVEIRA, Fernando Lang; BARBOSA, Marcia Cristina Bernardes; SILVA, Roberto da. Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM): Uma análise crítica. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 37, n. 1, 1101, 2015.

GERAB, Fábio; VALÉRIO, Araceli Denise Antunes. Relação entre o desempenho em física e o desempenho em outras disciplinas da etapa inicial de um curso de engenharia. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 36, n. 2, 2401, 2014.

JUNIOR, Gabriel Dias de Carvalho. Aula de física do planejamento a avaliação . São Paulo: editora Livraria da Física, 1ª Ed. 2011.

ADMIRAL, Tiago Desteffani. Dificuldades conceituais e matemáticas apresentadas por alunos de física dos períodos finais. Revista Brasileira de Ensino de Física , vol. 38, n. 2, e2502, 2016.

CAPECE, A. J. Fundamentos teóricos da didática de física: Algumas reflexões a partir da prática docente. Griot Revista de Filosofia , Bahia, v.2, n.2, p. 69, 2010.

VYGOTSKY, Lev S. A formação social da mente . São Paulo: Martins Fontes, 1984.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_