PERCEPÇÕES E RESULTADOS DE UMA PROPOSTA DE ENSINO DO LANÇAMENTO OBLÍQUO NO CONTEXTO DO BASQUETE COM A VIDEOANÁLISE

## PERCEPÇÕES E RESULTADOS DE UMA PROPOSTA DE ENSINO DO LANÇAMENTO OBLÍQUO NO CONTEXTO DO BASQUETE COM A VIDEOANÁLISE

## Antônio Márcio das Neves Gonçalves 1 , Marco Adriano Dias 2

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IFRJ-Campus Nilópolis, antoniomarcio25@gmail.com 2 IFRJ- Campus Nilópolis, marco.dias@ifrj.edu.br

## Resumo

Neste trabalho apresentamos os resultados de uma proposta de intervenção didática para o ensino do movimento bidimensional de projéteis no contexto do lançamento de uma bola de basquete feito pelos próprios alunos. Os lançamentos foram filmados e os movimentos da bola analisados a partir do Tracker. O fato de o material didático constituir-se a partir de uma situação real, a qual é praticada por muitos jovens, envolveu os alunos em seu próprio aprendizado num processo de investigação didática. A metodologia de ensino e a estrutura da intervenção didática utilizados no processo produziram respostas interessantes, as quais foram categorizadas e transcritas. Verificamos nas respostas concepções alternativas sobre o conceito de força, e também evidências de diferenciação entre grandezas escalares e vetoriais. O desenvolvimento dessa intervenção didática como uma atividade investigativa contribuiu para que os alunos aprendessem os conceitos envolvidos no fenômeno de forma participativa e interativa, o que colaborou para a alfabetização científica. Concluímos que a escolha dessa estratégia traz vantagens para o ensino experimental e colabora para a construção da alfabetização científica, pois faz uso de recursos acessíveis à escola, computador, câmera filmadora e quadra de basquete. Assim, mesmo nas escolas que não são equipadas com laboratório didático, desde que o professor conheça a videoanálise, os alunos têm oportunidade de aprender a partir de atividades experimentais investigativas.

Palavras-chave : Atividades Investigativas, Videoanálise, Alfabetização Científica, Física dos Esportes.

## A necessidade de se ensinar física num contexto ao qual o aluno vivencia

Ensinar as ciências naturais tem se mostrado um desafio para os educadores, uma vez que é importante que o que se ensina tenha aplicações no cotidiano dos alunos (MENDES et al., 2007 . Na física, o panorama atual é de grande ) dificuldade dos alunos em fazer conexões entre o que lhes é ensinado com as atividades que eles realizam quando não estão nas aulas (POZO e CRESPO, 2009), e essa falta de contextualização, associada a pouca interação entre os alunos e o que lhes é ensinado, são algumas razões para as dificuldades de aprendizagem. Em geral, os alunos não conseguem generalizar os conceitos envolvidos na solução dos problemas propostos, pois eles gravam modelos de exercícios e, por isso, têm muita dificuldade em perceber a aplicabilidade daquele conhecimento no seu cotidiano (POZZO e CRESPO, 2009).

Outro fator importante é que a maioria dos exemplos que são utilizados para a solução dos problemas propostos nos livros didáticos são situações ideais, ou seja,

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23 a 27 de janeiro de 2017

sem atrito, sem resistência do ar, com a gravidade de valor 10 m/s etc. Ainda que 2 essas aproximações tenham como objetivo facilitar a aprendizagem conceitual, pois elas minimizam as operações matemáticas na construção dos modelos científicos, é importante que seja dada aos alunos a oportunidade de aprender a Física num contexto real, onde os fatores que são desprezados nos livros didáticos, nesse caso, precisam ser considerados (SANTOS e TIMES, 2015 . Trata-se de dar oportunidade ) aos alunos de praticarem uma Física experimental, mas sem o controle que os equipamentos, tais como os trilhos de ar, oferecem. Uma Física experimental do cotidiano, onde os modelos são complexos, mas ricos na sua fenomenologia e, por isso, abrem grandes oportunidades de aprendizagem científica (SANTOS e TIMES, 2015). Assim, os alunos têm oportunidade de vivenciar a cultura científica e desenvolver as habilidades e competências inerentes ao processo de alfabetização científica (LEMKE, 2009).

Visando contribuir para que o processo aprendizagem, e de alfabetização científica (CARVALHO, 2008), ocorra num ambiente de investigação de fenômenos do cotidiano, apresentamos uma proposta de intervenção didática aplicada em uma turma do ensino médio sobre o movimento bidimensional de projéteis no contexto da modalidade basquete. A ferramenta utilizada para o desenvolvimento das intervenções didáticas foi a videoanálise e os materiais didáticos utilizados pelos alunos foram vídeos deles próprios, gravados durante o arremesso da bola a seis metros de distância da cesta. Os vídeos foram carregados nos computadores da escola e os movimentos da bola de basquete foram analisados e modelados a partir do Tracker (BROWN, 2008)

Algumas das vantagens na utilização da videoanálise como ferramenta é que ela possibilita ao aluno vivenciar uma atividade prática com materiais acessíveis e de baixo custo, pois com ela o professor leva o laboratório para a sala de aula (DIAS, CARVALHO e RODRIGUES, 2016; DIAS, CARVALHO E VIANNA, 2016). Com isso, possibilita-se que aqueles alunos que estudam em escolas sem laboratório tenham a oportunidade de um ensino experimental para sua alfabetização científica.

## 1. A videoanálise do movimento de uma bola de basquete com o software

- O Tracker é um software livre que possibilita professores e alunos desenvolverem análises de movimentos a partir de vídeos ou fotos. Com ele é possível montar gráficos, visualizar vetores, ângulos, velocidades, distâncias e outras propriedades e grandezas físicas associadas aos movimentos. Na figura 01 mostramos a interface do Tracker onde pode-se notar a presença vetores superpostos ao vídeo, tabelas e gráficos de dados relativos ao movimento em estudo, nesse caso o lançamento da bola de basquete. O software é disponibilizado gratuitamente em português e para aprender a utiliza-lo é possível acessar tutoriais no Youtube .

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Figura 01 : Interface do Tracker com o vídeo do lançamento da bola de basquete sendo analisado. No lado direito estão uma tabela com os dados das posições horizontal e vertical, além de um gráfico da posição y em função do tempo. É possível visualizar o vetor velocidade da bola para a posição dela representada na figura.

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O software permite o ajuste de funções aos pontos experimentais, possibilitando a modelagem do movimento. Na figura 02 é exemplificado o ajuste parabólico da variação da posição y em função do tempo do movimento da bola antes de chegar ao aro. Esse ajuste resultou num valor para a aceleração da gravidade de 9,70 m/s . Esse valor é pouco discrepante do valor auferido com 2 técnicas mais precisas para a localidade onde foi realizada a atividade (~ 9,79 m/s ) 2 o que comprova que o Tracker é uma ferramenta bastante precisa para fins didáticos.

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Figura 02: Para o lançamento de uma bola de basquete no aro, a figura mostra os dados experimentais, o gráfico da posição y em função do tempo, a parábola ajustada para o movimento antes do aro e os parâmetros da equação.

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## 2. Proposta de atividade investigativa sobre o lançamento de seis metros

A intervenção didática ocorreu numa turma do primeiro ano do ensino médio. Os vídeos foram previamente gravados a partir de lançamentos da bola realizados pelos próprios alunos, a uma distância de seis metros do aro, na quadra da escola. A intervenção foi planejada para ocorrer em cinco etapas, conforme descrito a seguir:

- - 1ª etapa: apresentação dos vídeos dos lançamentos;
- - 2ª etapa: debate sobre os vídeos;
- - 3ª etapa: perguntas sobre os vídeos;
- - 4ª etapa: análise dos vídeos;
- - 5ª etapa: conclusões.

Foram escolhidos vídeos de duas situações de lançamento: uma com trajetória alta (figura 03a) outra com trajetória baixa (figura 03b). Os lançamentos com trajetória alta tiveram alto percentual de acerto, enquanto que os de trajetória baixa tiveram alto percentual de erro.

Após os grupos terem assistido aos vídeos (1ª etapa), foi aberto um debate para que os alunos expusessem suas opiniões sobre os lançamentos (2ª etapa). O objetivo deste debate foi verificar se eles faziam conexões com conhecimentos

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aprendidos previamente, escolarizados ou espontâneos. No debate os alunos não fizeram menções sobre conteúdos conceituais aprendidos anteriormente, porém todos os alunos perceberam a diferença na altura que a bola alcançou nos diferentes arremessos e nas velocidades iniciais dos arremessos. Findado o debate foram feitas duas perguntas abertas para que os grupos formulassem explicações (3ª etapa).

## 2.1 Primeira pergunta: por que ocorreram mais acertos na trajetória elevada e mais erros na trajetória rasante?

Essa pergunta foi quanto aos tipos de arremessos (figura 03a e 03b). Nela procuramos verificar se os alunos perceberam as diferentes trajetórias dos arremessos e se formulariam explicações para os altos percentuais de acertos nas trajetórias altas e os altos percentuais de erros nas trajetórias baixas.

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Figura 03 : (a) Lançamento com trajetória mais elevada e alto percentual de acerto; (b) lançamento com trajetória mais rasante e alto percentual de erro.

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Verificamos que as respostas dos alunos dividiram-se em duas categorias. Numa dessas categorias o alto índice de erros para o lançamento rasante foi justificado pelo fato de, nesse caso, a bola chegar à cesta com menos força (categoria A1). A outra categoria associava o alto número de acertos para o lançamento elevado à verticalidade da trajetória nas proximidades do aro (categoria A2). Alguns resultados são transcritos a seguir:

Tabela 01: exemplos de resposta da 1ª pergunta.

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A partir das respostas dos alunos na categoria A1 verificamos uma associação do conceito de quantidade de movimento ao que os alunos chamam de força . Para as respostas da categoria A2 há evidências de um raciocínio vetorial, pois uma trajetória mais na vertical indica uma menor projeção horizontal do vetor velocidade nas proximidades do aro, o que aumenta a chance de acerto. A sistematização de uma resposta junto aos alunos generalizou que quanto maior a quantidade de movimento vertical da bola imediatamente antes de tocar no aro, maiores as chances de ocorrer a cesta. Nessa generalização foi desconsiderado o movimento de rotação da bola.

## 2.2 Segunda pergunta: se você fosse o treinador desse atleta, de que forma você o orientaria para que o percentual de acertos no lançamento rasante aumentasse?

Para essa pergunta as respostas foram mais divergentes e, assim, classificamo-las em três categorias. Na categoria B1 a proposta dos alunos envolvia a colisão da bola com a tabela antes de entrar na cesta, porém a ideia de que o acerto na cesta estava relacionado à força permaneceu no discurso dos alunos; Na categoria B2, assim como na categoria A1 e na B1, novamente ficou evidente a concepção espontânea de que a força era o agente físico com relação direta aos acertos na cesta; e na categoria B3 as respostas estavam relacionadas ao alcance da trajetória da bola. Foi possível perceber nas respostas que os alunos estavam mais preocupados em elaborar explicações com conceitos científicos. Algumas respostas estão transcritas a seguir:

Tabela 02: exemplos de resposta da 2ª pergunta.

## 3 A videoanálise para modelar o movimento da bola de basquete

Após as respostas às duas perguntas iniciamos a 4ª etapa da intervenção, que foi a videoanálise do movimento da bola. Nessa etapa eles tiveram oportunidade de fazer medidas, analisar o comportamento vetorial da velocidade ao longo da trajetória, analisar tabelas e gráficos e, por fim, construir os modelos matemáticos para o movimento em duas dimensões de uma partícula, sem a resistência do ar. Como se trata de uma atividade experimental, os valores da aceleração da

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gravidade obtidos pelo ajuste da função aos pontos experimentais foram diferentes daqueles encontrados nos livros didáticos. Esse fato gerou um questionamento interessante por parte dos alunos, conforme a transcrição a seguir:

'Professor eu já vi em outros livros que o valor da aceleração da gravidade é de 9,81 m/s 2 , e a aceleração que eu achei está bem perto disso, mas mesmo assim não é igual.'

A partir desta colocação pudemos tratar aspectos inerentes à práxis científicas, como incertezas de medidas e suas propagações. Também foi possível tratar aquilo que se deve considerar e aquilo que se deve desconsiderar num experimento além de possibilitar uma reflexão sobre como se faz ciência.

De posse do modelo matemático os alunos puderam fazer previsões sobre o alcance horizontal, altura máxima e tempo de voo. Após realizarem os cálculos solicitados eles compararam seus resultados entre os grupos e verificaram que suas respostas acabaram sendo muito parecidas.

Terminada a 4ª etapa solicitamos aos alunos que escrevessem suas conclusões acerca do que foi trabalhado na intervenção (5ª etapa). A seguir citamos duas transcrições:

'Gostamos muito da aula de hoje, ela foi bem dinâmica e nos ensinou a entender melhor (...). Quanto à 1ª questão gostaríamos de dizer que percebemos que a maior diferença entre os arremessos é como a bola chega ao aro, pois nos dois arremessos nos quais houveram os acertos a direção do vetor velocidade apontava mais para baixo e nos arremessos rasantes a bola chegava com o vetor apontando mais para a tabela. Já na segunda questão aconselhamos o jogador a se afastar um pouco do aro, porem achamos que a melhor opção agora seja o jogador chegar mais perto do aro e lançar a bola com uma força menor.'

'Achamos a aula bem diferente e legal agora já sei uma coisa que nós podemos usar no nosso dia é Agora também entendemos porque os livros sempre usam números inteiros. A única coisa que nós mudaríamos na primeira questão é que diríamos que o arremesso mais alto é sempre melhor.'

## Considerações finais

Concluímos que a videoanálise associada a uma metodologia que permita aos alunos interagirem com o fenômeno em estudo contribui para a aprendizagem científica, uma vez que, com a videoanálise aquilo que o aluno sabe, saber prévio, pode ser considerado no processo de construção do conhecimento. Concluímos também o potencial da ferramenta para melhorar a afetividade dos alunos perante a física; Isso porque percebemos que foi grande a motivação em aprender conceitos, leis e modelos da física num contexto amplamente praticado na escola, porém fora da sala de aula: o basquete.

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Ao analisar as respostas percebemos que, após a intervenção, os alunos demonstraram uma evolução na capacidade de relacionar conceitos físicos com a atividade esportiva do basquete. De uma maneira geral, os alunos têm bastantes dificuldades em relacionar os conhecimentos da física aprendida na escola com as atividades que eles realizam em seus cotidianos. Porém, quando conseguem fazer essa relação, se mostram mais seguros na construção de argumentos científicos para fundamentarem suas respostas aos questionamentos feitos pelo docente. Essas percepções nos levaram a reconhecer a necessidade de aprofundar esse estudo, buscando indicadores de alfabetização científica durante a construção de argumentos, nas dimensões estruturante e epistemológica, de acordo com Sasseron e Carvalho (2013).

## Referências

BROWN, D. Tracker, 2008. Disponível em http://physlets.org/tracker/ (acessado em 27-10-2016)

CARVALHO, A. M. P. Enculturação Científica: uma meta no ensino de ciências. XIV ENDIPE. Porto Alegre: Abril. 2008. p. 1-12.

DIAS, M. A.; CARVALHO, P. S.; E RODRIGUES, M. How to determine the Centre of Mass of bodies from Image Modelling. Physics Education, v. 2, n. 51, 2016.

DIAS, M. A.; CARVALHO, P. S.; E VIANNA, D. M. The Image Modeling for teaching Newton's Laws with the Ollie Trick. Physics Education, v. 3, n. 51, 2016.

LEMEK, J. L. Investigar para el futuro de la education científica: nuevas formas de aprender, nuevas formas de vivir. Enseñansa de lãs ciencias. [S.l.]: [s.n.]. 2006. p. 5-12.

MENDES, R. M. B. et al. Dificuldades dos alunos do Ensino Médio com a Física e os Físicos. XVII Simpósio Nacional de Ensino de Física., São Luís-MA, 29 a 02 Janeiro a Fevereiro 2007.

POZO, J. I.; CRESPO, M. Á. G. A aprendizagem e o ensino de ciências: do conhecimento cotidiano ao conhecimento científico. 5 ed. Porto Alegre: Artmed. 2009.

SANTOS, J. C.; TIMES, K. D. S. APRENDIZAGEM E ENSINO DE FÍSICA: FRAGILIDADES. XXI Simpósio Nacional de Ensino de Física - SNEF 2015, UberlandiaMG, 26 a 30 Janeiro 2015.

SASSERON, L. H.; CARVALHO, A. M. P. Ações e indicadores da construção do argumento em aula de Ciências. Revista Ensaio, Belo Horizonte , v. 15, n. 2, p. 169-189, maio-ago 2013.

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