PROBLEMAS IDENTIFICADOS NO USO DO CONJUNTO QUEDA DE CORPOS ENVIADO PELO PROGRAMA BRASIL PROFISSIONALIZADO PARA AS ESCOLAS DA REDE PÚBLICA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL: COMO RESOLVER E EXPLORAR

## PROBLEMAS IDENTIFICADOS NO USO DO CONJUNTO QUEDA DE CORPOS ENVIADO PELO PROGRAMA BRASIL PROFISSIONALIZADO PARA AS ESCOLAS DA REDE PÚBLICA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL: COMO RESOLVER E EXPLORAR.

Douglas Robaskiewicz Coneglian 1 , Michel Corci Batista , Adriana da Silva 2 3 Fontes

- 1 Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física - Pólo 32 , UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Campus Campo Mourão - PR, douglasr@utfpr.edu.br
- 2 UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Campus Campo Mourão - PR, michel@utfpr.edu.br
- 3 UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Campus Campo Mourão - PR, asfontes@utfpr.edubr

## Resumo

A presente proposta de atividade experimental surgiu da solicitação de professores das escolas estaduais da região de Campo Mourão - PR, em relação ao difícil manuseio do conjunto experimental queda de corpos do laboratório Básico de Física encaminhado pelo Ministério da Educação / Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação (MEC/FNDE), as escolas que ofertam o Ensino Profissional. Identificamos que os Kits do Laboratório Básico de Física, não vieram acompanhados de um caderno de atividades experimentais, ou um manual, o que tem dificultado muito a sua utilização por parte do professor, apesar de estar previsto no edital de contratação de empresa para aquisição e entrega de laboratórios básicos nas áreas de ensino de: química, física, biologia e matemática. Neste sentido, o presente trabalho propõe como corrigir alguns problemas apresentados ao manusear o equipamento e apresenta algumas s ugestões de uso do conjunto experimental queda de corpos. Almeja-se que este trabalho possa ajudar os professores a corrigir os problemas apresentados pelo conjunto experimental e passe a utilizá-lo, devido este ser um excelente recurso pedagógico e a utilização dessa atividade experimental, ser uma ferramenta capaz de auxiliar na compreensão de conceitos, princípios e leis da Física.

Palavras-chave : Ensino de Física, Atividades Experimentais, Motivação do Aluno.

## INTRODUÇÃO

A escola tem por finalidade, a responsabilidade de formar cidadãos conscientes, ativos, críticos e atuantes na sociedade. A atual legislação brasileira para educação orienta as escolas nesse sentido. A Lei no 9.394/96, Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB), os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN)s, e as diretrizes de Física do Estado do Paraná valorizam a aprendizagem, a capacidade de crítica e construção do saber do educando, fazendo com que os conteúdos de ensino deixem de ter importância em si mesmos.

Dessa forma, segundo Batista (2009), percebemos um apelo para a utilização de recursos que dinamizem o processo de ensino e aprendizagem, dentre eles podemos ressaltar a experimentação, pois essa pode proporcionar aos professores uma diminuição das aulas expositivas, a superar a visão do livro didático

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como ditador do seu trabalho pedagógico, a preocupação com o ensino focado no vestibular, bem como a redução do ensino de física à memorização de modelos, conceitos e definições excessivamente matematizados considerados como verdades absolutas representantes da realidade.

Alguns autores, como Gaspar (2003) e Araújo (2003), sugerem a utilização de atividades experimentais, como forma de estimular o aluno, beneficiando sua aprendizagem sendo, portanto, considerada uma ferramenta capaz de auxiliar na compreensão de conceitos, princípios e leis da Física.

A presente proposta de atividade experimental surgiu da solicitação de professores das escolas estaduais da região de Campo Mourão, em relação aos kits do laboratório de Física encaminhados pelo programa Brasil profissionalizado. Porém, o material enviado não continha nenhum manual sobre sua utilização e também, nenhuma proposta de atividade experimental. Neste sentido, nossa pesquisa propõe a produção de um caderno de atividades experimentais para o laboratório de Física que contemplem os kits enviados, devido este ser um excelente recurso pedagógico e a utilização dessas atividades experimentais, ser uma ferramenta capaz de auxiliar na compreensão de conceitos, princípios e leis da Física.

Segundo Torres Júnior (2014), a implementação dos laboratórios básicos padrão do Ministério da Educação/Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação (MEC/FNDE) na Rede Pública do Estado do Paraná, pelo Programa Brasil Profissionalizado, política do Governo Federal, teve o seguinte objetivo: melhorar as condições de oferta do Ensino Médio Técnico Integrado, por meio da construção de unidades novas, ampliações e reformas de escolas, aquisições de laboratórios básicos e específicos, aquisição de acervos bibliográficos e formação continuada. Nesta ação, foram contemplados 158 estabelecimentos, num total de 376 laboratórios, dos quais 76 são de Biologia, 54 de Física, 97 de Informática, 64 de Matemática e 85 de Química.

## DESENVOLVIMENTO

Inicialmente foram realizadas algumas visitas às Escolas Estaduais da cidade de Campo Mourão, Paraná, com o intuído de fazer um levantamento de dados para se investigar os principais equipamentos presentes no laboratório de Física, disposição do ambiente, organização e utilização dos kits do programa Brasil profissionalizado encaminhados pelo MEC/FNDE. A metodologia utilizada é de estudo de caso.

Identificamos que foram encaminhados dois tipos de Kits para o laboratório de Física. Um encaminhado pelo programa Brasil Profissionalizado MEC/FNDE, para as escolas que ofertam Ensino Médio Técnico e outro kit encaminhado pela Secretaria Estadual de Educação/Departamento de Educação Básica (SEED/DEB), para as escolas que ofertam o Ensino Médio.

Como estamos no início da produção do nosso caderno de atividades experimentais que contemplam os kits de física do programa Brasil Profissionalizado, nossa primeira proposta de atividade experimental foi utilizando o conjunto experimental para queda de corpos (item 59) do edital de pregão eletrônico

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43/2012, UASG: 153173 promovido e organizado pelo MEC/FNDE. Este equipamento por sua vez, é frequentemente relatado pelos professores como um material de difícil manuseio e interpretação de dados.

Fizemos algumas sugestões e adaptações simples e fáceis de serem aplicadas ao equipamento e que pode garantir um nível de confiabilidade deste, facilitando assim, o trabalho do professor e a aprendizagem do aluno, devido a atividade experimental ser um excelente recurso pedagógico na compreensão de conceitos, princípios e leis da Física

## RESULTADOS E DISCUSSÕES

Das escolas visitadas, somente uma recebeu o Kit de Laboratório de Física do Programa Brasil profissionalizado e três receberam apenas os kits de Física enviados pela SEED/DEB, e identificamos que os dois tipos de kits do laboratório de Física, MEC/FNDE e SEED/DEB, não estão sendo utilizados pelos professores devido à falta do apoio pedagógico que um caderno de proposta de atividades experimentais pode proporcionar e também devido a alguns problemas apresentados ao manusear os equipamentos.

## Ensaios com o conjunto experimental para queda de corpos

Inicialmente, tentamos testar o equipamento como foi encaminhado pelo MEC/FNDE e tivemos dificuldades para manipular o mesmo, já que este não apresentava nenhuma instrução para montagem, execução e proposta de atividade experimental. O item 59, é composto pelos seguintes materiais: 01 suporte universal, 01 haste vertical, 01 régua graduada de comprimento 1000 mm, 01 cronômetro multifuncional, 05 cabos de alimentação para sensores e solenóide, 01 solenóide 5 V CC, 04 sensores fotoelétricos, 01 saco para contensão de esfera e 01 esfera de Ø20mm.

Nossa principal dificuldade foi em manusear o cronômetro multifuncional (fig. 1). Este ao acionar a solenóide, desligava. Com o auxílio de um multímetro, na função teste de continuidade, descobrimos que a alimentação da solenóide estava em curto-circuito. Dessa forma, refizemos a forma de alimentação da solenóide com auxílio de ferro de solda e solda de estanho.

Figura 1: Detalhe do cronômetro digital multifuncional. Fonte: Imagens do autor.

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Outra dificuldade enfrentada ao manusear o cronômetro multifuncional, foi em relação aos dados fornecidos por ele. Este apresenta varias funções, agrupadas nas categorias: TEMPO - de passagem por sensor; de passagem entre sensores; de passagem entre solenóide e sensores; tempo - período; e tempo - freqüência; VELOCIDADE - instantânea e instante de passagem; Média; ACELERAÇÃO - opção para valor calculado; aceleração - através do fornecimento dos dados para cálculo; aceleração de queda.

Apesar de apresentar todas as funções relatadas acima, o cronômetro registra apenas o tempo que um objeto leva para bloquear o sinal do sensor e nada mais. Levou um certo tempo para entendermos esse fato. Para solucionarmos esse problema e obter medidas confiáveis de tempo, utilizamos como recurso um pequeno pedaço de esponja de lavar lousa ( fig. 2), que tem a função de bloquear o sinal do sensor fotoelétrico. Assim, ao desabilitar a solenóide inicia-se a contagem do tempo que é cessada pelo fato da esfera retirar, com a sua queda, a esponja que obstrui o sinal do sensor fotoelétrico, parando dessa forma, a contagem do tempo pelo cronômetro.

Figura 2: Detalhe da esponja que bloqueia o sinal do sensor fotoelétrico. Fonte:Imagens do autor.

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## Experimento de Queda Livre com posição inicial igual zero

Determinamos o tempo de queda da esfera e calculando o g experimental da seguinte forma:

Figura 3: Detalhe da montagem do experimento queda de corpos. Fonte: Imagens do autor.

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Materiais utilizados:

- 01 suporte universal;
- 01 haste vertical;
- 01 régua graduada de comprimento 1000 mm;
- 01 cronômetro multifuncional;
- 02 cabos de alimentação para o sensor fotoelétrico e solenóide;
- 01 solenóide 5 V CC;
- 02 sensores fotoelétricos;
- 01 saco para contensão de esfera;
- 01 esfera de Ø20mm.

## Procedimentos:

- 1. Montar o equipamento conforme o esquema abaixo;

Figura 4: Esquema de ligação do experimento queda de corpos. Fonte: Imagens do autor.

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- 2. Ajustar o sensor na posição 50 cm;
- 3. Colocar o pedaço de esponja de lavar lousa de forma, a obstruir o sinal do
- sensor;
- 4. Ligar o cronômetro multifuncional;
- 5. Aperte a função: tempo por sensor;
- 6. Desabilitar os sensores nºs: 02, 03, 04;
- 7. Acionar a solenóide;
- 8. Colocar a esfera de Ø20mm em contato com o eletroímã;
- 9. Aperte a função iniciar;

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- 10. Anote o tempo registrado pelo cronômetro no quadro 1, abaixo:

Quadro 1: Destinado aos registros de dados obtidos com o experimento

- 11. Calcule a aceleração da gravidade utilizando a equação 1, e registre no quadro 1 o valor encontrado.
- 12. Aperte limpar;
- 13. Repita os passos (2 a 11), para os deslocamentos de 60 cm, 70cm, 80 cm, 90 cm e 100cm, preenchendo o quadro 1.

Sugerimos ao professor, ao término do experimento, como forma de contextualizar o conteúdo, aplicar aos alunos os seguintes questionamentos:

- a) Explique o resultado obtido para a aceleração da gravidade.
- b) Considerando a tolerância de erro experimental de 5 %, pode se afirmar que a aceleração da gravidade permaneceu constante? Use a equação 2 para determinar o erro experimental de g.

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- c) Calcular a velocidade final de cada percurso utilizando a equação 3, e inserir os dados no quadro 2:

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Quadro 2: Destinado aos registros do calculo da velocidade final

d) Construir o gráfico y = f(t) usando os dados do experimento. Qual a sua forma?

- e) Construir o gráfico V = f(t). Qual é sua a forma?
- f) Determinar o coeficiente angular do gráfico de V = f(t), usando a equação
- g) Qual é o significado físico do coeficiente angular (a) no gráfico V = f(t)?

h) Qual é o significado físico da área sob o gráfico V = f(t)?

## CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com base em nossos dados concluímos que o equipamento: queda de corpos, item 59 do laboratório básico de física do programa Brasil profissionalizado apresenta algumas falhas que podem ser facilmente sanadas. Para tanto, sugerimos ao professor que for trabalhar com o referido equipamento, faça as devidas adaptações mencionadas neste trabalho. São adaptações simples e fáceis de serem aplicadas ao equipamento e que pode garantir um nível de confiabilidade deste, facilitando assim, o trabalho do professor e a aprendizagem do aluno, devido a experimentação ser um excelente recurso pedagógico e a utilização desta atividade experimental, ser uma ferramenta capaz de auxiliar os alunos na compreensão de conceitos físicos.

Também identificamos que os Kits do Laboratório Básico de Física, não vieram acompanhados de um caderno de atividades experimentais, ou um manual, o que tem dificultado muito a sua utilização por parte do professor.

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4.

## Referências

ARAÚJO, Mauro Sérgio Teixeira de ; Maria Lúcia Vital dos Santos Abib. Atividades experimentais no Ensino de Física: Diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física. Rev. Bras. Ens. Fis. vol.25, nº.2 .São Paulo: Junho 2003.

BATISTA, Michel Corci. A utilização da experimentação no Ensino de Física: Modelando um ambiente de Aprendizagem. Maringá: UEM ,2009. 85 p. Dissertação de Mestrado - Pós Graduação em Educação para Ciência e Matemática - Universidade Estadual de Maringá, Maringá, 2009.

BRASIL. Lei 9394/96 de 20.12.96. Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional. Brasília (DF): Diário Oficial da União, nº 248 de 23.12.96.

BRASIL. Ministério da Educação, Fundo nacional de Desenvolvimento da Educação. Edital de Pregão eletrônico 43/2012, UASG: 153173 . Disponível em: &lt; http://comprasnet.gov.br/acesso.asp?url=/ConsultaLicitacoes/ConsLicitacao\_Filtro. asp&gt;. Acesso em: ago. 2016.

BRASIL. Ministério da Educação, Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais Mais: Ensino Médio - Brasília: Ministério da Educação, 2001.

GASPAR, A. Experiências de Ciências para o Ensino Fundamental. 1. ed. São Paulo: Editora Ática, 2003.

PARANÁ, Diretrizes curriculares da Educação Básica: Física . Secretaria de Estado da Educação do Paraná, Curitiba, 2008.

TORRES JÚNIOR, Cícero Vieira. Implantação dos laboratórios básicos padrão MEC/FNDE na rede pública do estado do Paraná pelo programa Brasil profissionalizado. Juiz de Fora: UFJF, 2014. 90 p. Dissertação de Mestrado Programa de pós-graduação profissional em gestão e avaliação da Educação Pública - Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2014.

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