A PERCEPÇÃO DOS ALUNOS DO ENSINO MÉDIO SOBRE O USO DE UM MATERIAL INSTRUCIONAL PARA O ESTUDO DO EFEITO FOTOELÉTRICO

## A PERCEPÇÃO DOS ALUNOS DO ENSINO MÉDIO SOBRE O USO DE UM MATERIAL INSTRUCIONAL PARA O ESTUDO DO EFEITO FOTOELÉTRICO

Wilson Carminatti Benaquio , Giuseppi Gava Camiletti 1 2

- 1 Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)/ Campus Linhares, wilson.benaquio@ifes.edu.br
- 2 Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)/Departamento de Física, giuseppi.ufes@gmail.com

## Resumo

Este artigo relata como foi à aceitação de um Material Instrucional sobre o Efeito Fotoelétrico baseado na aprendizagem significativa por alunos do Ensino Médio. O Material Instrucional, utilizado ao longo de 12 aulas, possui as seguintes atividades: Apresentação de Vídeos, elaboração de Mapas Conceituais, utilização de simulações computacionais interativas, realização de experimentos, exercícios resolvidos e propostos, questões propostas, avaliação somativa e questionário de opinião. Baseando-se nos aspectos da aprendizagem significativa e também nas orientações de Moreira para a elaboração de uma unidade de ensino potencialmente significativa (UEPS), o Material Instrucional foi aplicado para uma turma composta por 13 alunos da 4ª série do Curso Técnico em Mecânica Integrado ao Ensino Médio de um instituto federal de educação da região norte do Espírito Santo. A análise das respostas dadas pelos alunos ao questionário de opinião, aplicado ao final da utilização do Material Instrucional, mostrou que a proposta, como um todo, foi bem aceita pelos alunos. Os experimentos e simulações foram as atividades que mais agradaram os alunos, enquanto a exibição dos vídeos foi a que menos agradou. O levantamento das opiniões dos alunos sobre o trabalho desenvolvido em sala de aula foi realizado através de uma ferramenta de simples elaboração e aplicação com resultados imediatos, gerando informações úteis para a melhoria do Material Instrucional e na sua forma de aplicação.

Palavras-chave : Efeito Fotoelétrico, Aprendizagem significativa, UEPS.

## Introdução

No presente trabalho relatamos a percepção dos estudantes do Ensino Médio sobre a utilização de um Material Instrucional desenvolvido para estudar os conceitos relacionados ao Efeito Fotoelétrico. O Material Instrucional, desenvolvido com base nos pressupostos da Aprendizagem Significativa de Ausubel (2002) e nas orientações para elaboração de Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS) de Moreira (2011b), foi aplicado no ano de 2015. O objetivo foi a elaboração de um Material Instrucional tendo como base os pressupostos da Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS) e a avaliação dos impactos da aplicação do mesmo na melhoria do desempenho e qualidade da aprendizagem dos conceitos relevantes ao Efeito fotoelétrico para alunos do Ensino Médio. Neste artigo, vamos relatar a opinião dos estudantes sobre a o Material Instrucional utilizado, baseada nos dados coletados a partir de um questionário aplicado no final da intervenção.

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23 a 27 de janeiro de 2017

## Referencial Teórico

A Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel et al. (2002) pode ser classificada como cognitivista, pois estuda os processos mentais responsáveis por atribuir significado ao que é aprendido, tornando possível a compreensão e a transformação das informações armazenadas pela estrutura mental do indivíduo, a qual Ausubel denominou de estrutura cognitiva. Ela organiza e integra essas informações em determinadas áreas do conhecimento (Moreira, 2011a). Para Ausubel, o mais importante é o conhecimento prévio do indivíduo, ou seja, o que o aluno já sabe. Cada novo conceito a ser assimilado deve interagir com os conceitos pré-existentes na sua estrutura cognitiva, denominado por Ausubel de Subsunçor, palavra traduzida do inglês subsumer .

Portanto, para que ocorra a Aprendizagem Significativa de um novo conceito, este deve encontrar na estrutura cognitiva do aluno um subsunçor relevante de modo que, os novos conceitos a serem armazenados, formem uma organização hierárquica na estrutura cognitiva, com os conceitos mais específicos relacionados aos mais gerais e inclusivos. Quando a Aprendizagem Significativa de fato ocorre, os novos conceitos assimilados também alteram os subsunçores, de modo que eles se tornam mais elaborados e inclusivos, num processo batizado por Ausubel de diferenciação progressiva. E ainda, se na interação entre os novos conceitos com os subsunçores ocorrer uma reorganização e alteração desses subsunçores na estrutura cognitiva do aluno, temos o que Ausubel chama de reconciliação integradora. Nas palavras de Moreira:

A diferenciação progressiva é vista como um princípio programático da matéria de ensino, segundo o qual as ideias, conceitos, proposições mais gerais e inclusivos do conteúdo devem ser apresentados no início da instrução e, progressivamente, diferenciados em termos de detalhe e especificidade. [...] A reconciliação integrativa, por sua vez, é o princípio segundo o qual a instrução deve também explorar relações entre ideais, apontar similaridade e diferenças importantes e reconciliar discrepâncias reais ou aparentes. (MOREIRA, 2011b, p.169).

Outro aspecto importante destacado por Ausubel para a ocorrência da Aprendizagem Significativa é, a disponibilidade de um Material Potencialmente Significativo. Moreira (2011a) salienta que o material pode ser potencialmente significativo ou não significativo : não existe livro significativo, nem aula significativa, nem problema significativo, pois o significado está nas pessoas, não nos materiais. Portanto, o Material deve apresentar a nova informação de maneira compatível com a estrutura cognitiva do aluno, ou seja, que leve em conta os subsunçores que o indivíduo possui.

A terceira condição para a ocorrência da Aprendizagem Significativa, segundo Ausubel, é que o aluno demonstre predisposição e interesse em aprender a nova informação e não apenas memorizar o novo conteúdo. Moreira aponta que não se trata exatamente de motivação, ou de gostar da matéria. Por alguma razão, o sujeito que aprende deve se predispor a relacionar (diferenciando e integrando) interativamente os novos conhecimentos a sua estrutura cognitiva prévia, modificando-a, enriquecendo-a, elaborando-a e dando significados a esses conhecimentos.

Tendo em vista estes três aspectos da Aprendizagem Significativa, Moreira propôs oito passos para a elaboração de uma Unidade Potencialmente Significativa, a saber:

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- 1° definir o tópico específico a ser abordado;
- 2° criar/propor situações que levem o aluno a externalizar se conhecimento prévio; 3° propor situações-problema em nível bem introdutório levando em contar o conhecimento prévio do aluno;
- 4° apresentar o conhecimento a ser ensinado/aprendido levando em conta a diferenciação progressiva;
- 5° retomar aspectos mais gerais, estruturantes do conteúdo da unidade de ensino, em nova apresentação, porém em nível mais alto de complexidade em relação à primeira apresentação;
- 6° concluindo a unidade, promover a reconciliação integradora, retomando as características mais relevantes do conteúdo em questão;
- 7° avaliar a aprendizagem através da UEPS ao longo da implementação, registrando tudo que possa ser considerado evidência de aprendizagem significativa do conteúdo trabalhado;
- 8° A UEPS somente será considerada exitosa se a avaliação do desempenho dos alunos fornecer evidências de aprendizagem significativa.

## Metodologia

- O estudo foi realizado com 13 alunos do ensino médio, da quarta série integrada com o curso técnico em mecânica, turno vespertino, do Instituto Federal de Educação Científica e Tecnológica do Espírito Santo (IFES), campus de São Mateus. A turma era composta de 13 alunos, sendo 7 meninos e 6 meninas. A idade média da turma era de 19,3 anos à época do estudo.

## O Material Instrucional

Abordando em 10 seções metodológicas os conteúdos relacionados ao Efeito Fotoelétrico, o Material Instrucional apresenta as seguintes atividades: confecção de mapas conceituais, exibição de vídeos de experimentos e funcionamento de equipamentos relacionados ao Efeito Fotoelétrico, utilização de simulações computacionais sobre ondas e Efeito fotoelétrico, realização de experimentos utilizando equipamentos como multímetros e fontes de tensão em conjunto com componentes eletrônicos como sensores LDR's e LED's, exercícios resolvidos e propostos, e questões propostas. Dos três vídeos trabalhados no Material Instrucional, os dois primeiros foram exibidos logo no início, antes do aluno confeccionar o primeiro Mapa Conceitual. O primeiro mostrando uma porta automática em funcionamento e o segundo exibindo como funcionam os óculos de visão noturna tiveram como objetivo apresentar o fenômeno do Efeito Fotoelétrico sendo utilizado em equipamentos de uso prático. O terceiro vídeo mostra o efeito da luz branca e da luz ultravioleta num eletroscópio em duas situações, carregado positivamente e negativamente, instigando o aluno a responder as duas primeiras questões propostas e a investigar os papéis da frequência e da intensidade da luz na ocorrência do Efeito fotoelétrico, através do uso de Simulações e experimentos.

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Quanto às duas simulações utilizadas, a primeira foi usada para investigar a influência da intensidade da luz na ocorrência do efeito fotoelétrico sobre o funcionamento do efeito fotoelétrico. A simulação, obtida gratuitamente no site do PhET Colorado 1 , pode ser vista na Figura 01.

Figura 01: Simulação computacional interativa sobre o Efeito fotoelétrico.

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Através de outra simulação computacional interativa, também obtida no site do PhET colorado, encontramos os comprimentos de onda do espectro visível do vermelho ao violeta para calcular as respectivas freqüências, afim de prever o comportamento dessa grandeza na zona ultravioleta.

Dois experimentos foram realizados durante a utilização do Material Instrucional, o primeiro, buscando auxiliar a compreensão do conceito de intensidade da luz, utilizou um LED e um sensor LDR conectados a plataforma arduino, conforme Figura 02.

Figura 02: Experimento sobre intensidade da luz com Arduino

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No segundo experimento o aluno segue um roteiro para realizar a determinação experimental da Constante de Planck, utilizando LED's, fonte de tensão e multímetros para encontrar a constante de Planck através das montagens de gráficos e cálculos de geometria analítica. Ao longo do Material Instrucional, após a realização das atividades propostas, o aluno é incitado a externalizar o que aprendeu respondendo 7 perguntas distribuídas no Material Instrucional. Essas perguntas contêm, além do espaço para a resposta, outro espaço para que o aluno corrija sua primeira resposta. Investigando o papel da intensidade da luz e

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freqüência da luz no Efeito Fotoelétrico através das atividades propostas no Material Instrucional, o aluno toma contato com a tentativa de explicar o Efeito Fotoelétrico através do eletromagnetismo clássico, sendo levado ao longo das atividades a conhecer a explicação no contexto da Física Moderna.

## Aplicação do Material Instrucional

Inicialmente, foram utilizadas 2 aulas para que os alunos tivessem contato e aprendessem a utilizar mapas conceituais, e pudessem utilizá-los para explicitar seus conhecimentos prévios sobre o assunto. As orientações para estas atividades seguiram as recomendações de Ferracioli (2007). Em seguida, iniciou-se a aplicação do Material Instrucional, em 12 aulas com duração de 50 minutos cada uma. Como a turma possuía uma carga horária de duas aulas semanais de Física, a aplicação do material levou cerca de um mês e meio. Além das aulas utilizadas para a aplicação do Material, foram necessárias mais duas aulas para a realização de uma avaliação somativa final. Ao longo das aulas, após responder cada uma das 7 perguntas, foi realizada uma discussão do conteúdo entre o professor e os alunos, dando a possibilidade do aluno usar o espaço adjacente para fazer a correção da resposta dada inicialmente.

## Análise dos Dados

Após as atividades propostas no Material Instrucional e a realização da avaliação somativa final, foi solicitado aos alunos que respondessem um questionário, cujo objetivo foi o levantamento da opinião dos estudantes sobre as atividades propostas. As respostas foram analisadas qualitativa e quantitativamente. Vale ressaltar que o questionário foi aplicado de forma a preservar o anonimato dos alunos, sem a presença do professor em sala de aula, visando não inibir possíveis críticas e/ou observações negativas. Apresentamos abaixo uma análise qualitativa e quantitativa das respostas dadas pelos alunos às perguntas do questionário de opinião.

Primeira pergunta: Em sua opinião, como a utilização da Material Instrucional utilizado, contribuiu para o seu aprendizado dos conceitos sobre o efeito fotoelétrico?

Os treze alunos responderam que houve contribuição do Material instrucional utilizado. Apenas um aluno criticou o tempo reservado para a utilização do material durante a intervenção, abaixo transcrevemos sua resposta:

Como foi algo novo não foi muito aproveitado e pelo fato de pouco tempo, entretanto foi bom e ajudou para aprender mais fácil. (Aluno IX).

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Segunda pergunta: Que tipos de dificuldades você encontrou ao longo da utilização do Material instrucional sobre o Efeito Fotoelétrico?

Dos treze alunos, dois responderam que não encontraram dificuldades. Dentre as respostas dos outros 11 alunos, destacamos:

'Como foi rápido, não houve aprofundamento, logo não tive muito interesse.' (Aluno IX).

' No mapa conceitual, a organização dos conceitos.' (Aluno I).

' A falta de tempo dificultou o estudo e alguns conceitos que não aprendi bem de anos passados.' (Aluno II).

'Responder as perguntas sem muito conhecimento do assunto.' (Aluno III).

' Insegurança inicial por responder perguntas com base no meu entendimento, mesmo podendo corrigir posteriormente.' (Aluno IV).

' Na concepção dos mapas textuais.' (Aluno XIII).

Terceira pergunta: O Material Instrucional apresentou os seguintes Recursos: Vídeos, experimentos e simulações. Em sua opinião, qual você mais gostou? Qual você menos gostou? Por quê?

Quatro alunos responderam que gostaram de todos os recursos:

' Gostei de todos os recursos, principalmente, por eles juntos proporcionarem mais noção do conteúdo e sua aplicação.', (Aluno VI).

' Tudo isso junto tem um papel muito importante para o aprendizado, todos esses métodos foram muito bons.', (Aluno X).

' Todo, a relação experimento-teoria-prática-simulação, ajuda a compreensão, pela visualização do teórico.', (Aluno XI).

' Gostei de todos os recursos, pois dinamizou as aulas.', (Aluno XIII).

Quatro alunos responderam que gostaram das simulações e não apontaram pontos negativos. Seguem algumas citações:

'A simulações. Permitem um conhecimento prévio, auxiliando até mesmo para a execução de um experimento.' (Aluno I).

'Gostei mais: simulações; permite ver o funcionamento do efeito fotoelétrico. Gostei menos: nenhum.' (Aluno VII).

'A simulação foi a melhor do método, ajuda a visualizar os conceitos.' (Aluno XII).

Um aluno disse gostar menos dos vídeos, mas justificou dizendo que não era por cauda da qualidade dos mesmos e sim porque prefere outro métodos.

'O que mais gostei foram as simulações, as achei bem didáticas e interessantes. Os que menos gostei foram os vídeos, não por serem ruins, apenas porque gostei mais dos outros recursos, acredito que todos são convenientes e adequados.' (Aluno IV).

Os experimentos foram os preferidos por dois alunos, e um deles disse também não ter gostado dos vídeos, conforme podemos observar em suas respostas:

'Experimentos, todos eram bons.' (Aluno III).

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'Experimentos, porque é sempre melhor fazer para entender. Vídeos, não é muito explicativo.' (Aluno IX)

Quarta pergunta Que pontos, no material instrucional, você destacaria como : positivos? E como negativos?

- O mapeamento conceitual foi indicado por dois alunos como ponto positivo:

' O mapa conceitual, e a explicação com paciência. Que a participação seja espontânea.', (Aluno II).

' A parte do mapa conceitual que fizemos e depois poder refazê-lo para consertar nossos erros e ver os nosso próprio desenvolvimento.', (Aluno VIII).

A própria proposta do Material Instrucional foi apontada como um ponto positivo.

' Em geral gostei muito deste método.', (Aluno III).

' Como ponto positivo a adequação dos materiais ao nosso nível de conhecimento, a apresentação dos métodos avaliativos alternativos. Como negativo acredito que apenas um: seria melhor se houvesse mais conteúdo apresentado', (Aluno IV).

- O aluno IX destaca como positivo a dinâmica apresentada pelo professor e como negativo a velocidade do conteúdo e o aluno XI cita os experimentos como ponto positivo não encontrando nenhum ponto negativo.

'Positvo: A dinâmica apresentada pelo professor junto ao conteúdo. Negativo: A velocidade do Conteúdo'. (Aluno IX).

'Positivos: Experimentos, a visualização e aplicação do saber prático, um material de fácil compreensão pelo aluno. Negativos: não vi pontos negativos.' (Aluno XI)

Quinta pergunta Em sua opinião, o Material Instrucional poderia ser utilizado : nas aulas de Física ministradas, ao longo do ano, no IFES?

Os treze alunos responderam que o material poderia e deveria ser usado nas aulas de Física ministradas no IFES. Apenas os alunos VIII e IX fizeram ressalvas, como podemos ver nas respostas abaixo:

'Sim, é um método bom, que não nos deixa com preguiça e mais interativo na aula, tirando a parte da aula teórica'.(Aluno VIII).

'Sim, porém depende do perfil do aluno/sala de aula.' (Aluno IX)

Para a ocorrência da Aprendizagem Significativa, Ausubel salienta como variável mais importante a existência de conhecimentos prévios adequados ao assunto. Também ressalta a importância do uso de um material potencialmente significativo e a predisposição do aluno em aprender o assunto. Não se constitui tarefa fácil aferir estas variáveis apenas com base nas impressões do professor e nos resultados da avaliação somativa realizadas pelos estudantes.

Por isso, esta análise sobre as opiniões dos estudantes, pode indicar as atividades e ações que tem maior potencialidade à promoção da Aprendizagem Significativa de Ausubel. Os resultados apontam uma avaliação mais favorável à utilização de simulações e experimentos em detrimento aos vídeos apresentados ao longo do material. Estes são indícios da maior potencialidade de atividades capazes de promover a predisposição do aluno.

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Muitas opiniões apontaram o material instrucional como positivo, dizendo que contribuiu para o aprendizado e que deveria ser utilizado nas aulas de Física do IFES, indicando ser este um material potencialmente significativo.

## Considerações Finais

Este trabalho relata a opinião dos estudantes sobre a aplicação do Material Instrucional, baseada nos dados coletados a partir de um questionário aplicado no final da intervenção. A partir destas opiniões, foi possível identificar o nível de satisfação dos alunos em cada atividade realizada e do material como um todo, constituindo-se de uma fonte de críticas para o professor que pretende implementar melhorias em suas aulas.

Os resultados deste levantamento de opinião dos estudantes apontam que, a utilização de simulações e experimentos foi mais bem aceita pelos estudantes do que os vídeos apresentados ao longo do Material. Sugerem também que a proposta como um todo, articulada através do Material Instrucional, foi bem aceita pelos estudantes.

Por fim, este trabalho sugere que a aplicação de um questionário para o levantamento de opiniões sobre o trabalho do professor em sala de aula com seus alunos, pode gerar informações úteis para a melhoria do seu trabalho. Constituí-se de ferramenta simples de ser elaborada e aplicada, com resultados imediatos e diretos para o professor.

## Referências

AUSUBEL, D. P. (2002). Adquisición y retención del conocimiento: Uma perspectiva cognitiva (G. S. Barberán, Trad.) Barcelona: Paidós. (Obra original publicada em 2000).

BARDIN, L. Análise de conteúdo.1ª ed. Lisboa: Edições 70, 2011.

FERRACIOLI, L. Mapas conceituais como instrumento de eliciação do conhecimento. Revista Didática Sistêmica. Rio Grande/RS, v. 5. Trimestral, janeiro a junho de 2007, p. 65-77,ISSN: 1809-3108.

MOREIRA, M.A. Teorias de aprendizagem .São Paulo: EPU, 2011a.

MOREIRA, M.A. Unidades de Enseñanza Potencialmente Significativas. Aprendizagem Significativa em Revista , v. 1(n.2), p. 43-63. 2011b.

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