ALTERNATIVA PARA NECESSIDADES EXISTENTES: MATERIAIS DE BAIXO CUSTO UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DE INSTRUMENTOS PARA O LABORATÓRIO DE FÍSICA

## ALTERNATIVA PARA NECESSIDADES EXISTENTES: MATERIAIS DE BAIXO CUSTO UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DE INSTRUMENTOS PARA O LABORATÓRIO DE FÍSICA

## Aline soares Cavalcante , Sidney Gomes da Rocha , Diego Cássio 1 2 Garcia Fernandes 3

- ¹ Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), zline.soares@hotmail.com
- 2 Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), sid\_fisica@hotmail.com
- 3 Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), diegocassio34@gmail.com

## RESUMO

Neste artigo, relatamos uma experiência pedagógica, embasada numa proposta de ensino-aprendizagem nos parâmetros dos pressupostos teóricos de David Ausubel, esta proposta consiste em investigar a aprendizagem e o desempenho dos alunos quando introduzimos um estilo diferente de aulas, realizamos uma aula expositiva e em seguida aplicamos uma aula experimental com material de baixo custo. A aula experimental é essencial para a construção e desenvolvimento do conhecimento, proporcionando curiosidade e investigação dos fenômenos físicos. No entanto, os professores de Física enfrentam grandes obstáculos para a aplicação das aulas experimentais, salientando a inexistência de laboratórios de Física na maioria das escolas da região, como um dos principais obstáculos. E pensando nas dificuldades encontradas para aplicação e desenvolvimento de aulas experimentais, esse artigo tem como objetivo promover a ideia da produção de laboratórios de Física com instrumentos construídos a partir de materiais de baixo custo ou ainda mesmo reciclados. Verificamos com sucesso o seu funcionamento, através da aplicação desse laboratório alternativo, na turma do 3º Ano do Ensino Médio da Escola Estadual de Ensino Fundamental e Médio Professor João Noberto, no município de Santa Teresinha - PB, tendo como prática na aula experimental, um experimento construído a partir de materiais de baixo custo, podendo assim suprir a necessidade dos laboratórios de Física e facilitar no processo de ensino-aprendizagem. Outras aulas foram aplicadas com esses alunos e de outras séries, porém, escolhemos esta para relato.

Palavras-chave : laboratório de física, aula experimental, materiais de baixo custo.

## INTRODUÇÃO

Nessa última década, as atividades de Ensino de Física estão permeadas de propostas didáticas envolvendo o uso do laboratório, principalmente o ensino de Física na escola do Ensino Médio tem sido amplamente discutido nos meios acadêmicos e muitas propostas de mudanças têm sido apontadas pelos especialistas da área com o objetivo de que tenhamos uma melhor qualidade no Ensino de Física, pois vemos que a metodologia do uso exclusivo de aulas expositivas e resolução de exercícios, não tem levado os alunos a um desenvolvimento pleno das habilidades que se pretende desenvolver. Dentre as

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23 a 27 de janeiro de 2017

estratégias apontadas para a melhoria do ensino nesta área destaca-se o uso de laboratórios a partir de materiais de baixo custo, que estão sendo criados na tentativa de facilitar a construção do conhecimento por parte do estudante.

No momento em que se associam assuntos que são abordados em sala de aula com algum experimento produzido no laboratório, ou até mesmo com exemplos que se tem no dia a dia, notamos que, isso facilita tanto no ensino como na aprendizagem de Física. A aula experimental, o laboratório de Física, a aula de campo são essenciais para a construção do conhecimento e aprimoramento no entendimento dos conceitos físicos.

No entanto os professores de Física enfrentam grandes obstáculos para o desenvolvimento de aulas experimentais. Dentre os quais vale especificar a inexistência dos laboratórios, que é um dos principais obstáculos para a causa do não desenvolvimento das aulas experimentais.

Portanto, este artigo tem como objetivo promover a ideia da produção de laboratórios de Física com instrumentos construídos a partir de materiais de baixo custo e reciclados que possam suprir a necessidade de escolas públicas que não possuem laboratório de Física, podendo assim, facilitar o processo de ensinoaprendizagem e promover a importância das aulas experimentais.

A realidade mostra que a maioria dos alunos envolvidos no estudo dos conceitos de Física, e em particular os alunos do Ensino Médio, tem dificuldades de entendê-los, pois chegam a este nível escolar sem uma boa base desta disciplina, principalmente os alunos oriundos da escola pública. A utilização de metodologias tradicionais de ensino e a ausência de estruturas que envolvam tecnologias contribuem em muitos casos para o desinteresse dos estudantes na escola pública.

Apontamos as aulas experimentais com material de baixo custo, como uma maneira de motivar os alunos para estudar Física, bem como, uma forma alternativa de suprir a falta de laboratórios clássicos, não de substituir de maneira definitiva, enfatizando a importância de ampliar o conhecimento independentemente das dificuldades, lembrando que, os professores devem sempre procurar novos meios para diversificar sua prática de ensino.

## DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

'Uma das grandes dificuldades de se trabalhar com atividades experimentais nas escolas de Ensino Médio é a inexistência de laboratórios [...]'. (LORENZO, et al. 2010). Outros casos apontam a existência dos laboratórios, mas a falta de manutenção ou a falta dos instrumentos, como consequência do desuso do laboratório de Física.

[...] várias das escolas dispõem de alguns equipamentos e laboratórios que, no entanto, por várias razões, nunca são utilizados, dentre às quais cabe mencionar o fato de não existirem atividades já preparadas para o uso do professor; falta de recursos para aquisição de componentes e materiais de reposição; falta de tempo do professor para planejar a realização de atividades como parte do seu programa de ensino; laboratório fechado e sem manutenção. [...] (BORGES, 2002)

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Dentre as várias questões que surgem diante das dificuldades existentes para a não aplicabilidade das aulas experimentais, segundo Santos e Castilho (2010), uma que deve ser salientada é a de como o professor poderia produzir uma aula experimental sem um laboratório didático de Física:

[...] O professor não pode ficar esperando que sejam instalados amplos laboratórios com todo o material que necessita. Determinados experimentos podem ser realizados com material de baixo custo contribuindo para a criatividade dos alunos. Por outro lado, a alternativa do material de baixo custo deve ser considerada um incentivo à criatividade sem abrir mão de equipamentos modernos e sofisticados quando necessário. (SANTOS E CASTILHO, 2010)

E foi nessa linha de raciocínio que a ideia de produzir laboratórios de Física com instrumentos construídos a partir de materiais de baixo custo foi desenvolvida, podendo de alguma forma suprir a carência de escolas que não o possuem. E para verificar se realmente teria algum efeito buscar esse tipo de alternativa, foi posto em prática uma aula experimental com duração de 45 (quarenta e cinco) minutos com a turma do 3º ano do Ensino Médio da Escola Estadual de Ensino Fundamental e Médio Professor João Noberto, no município de Santa Teresinha - PB, tendo como tema para a aula experimental, o experimento 'Garrafa de Leyden', construído a partir de materiais alternativos.

Iniciamos a aula experimental com uma breve introdução sobre o experimento da 'Garrafa de Leyden' e sobre os assuntos que a partir dele podem ser estudados, como o estudo dos capacitores e o movimento das cargas elétricas em um capacitor. Em seguida, foram apresentados os materiais necessários para a construção da 'Garrafa de Leyden' como ilustrado na Figura 1 .

Figura 1: Materiais necessários para a construção do experimento 'Garrafa de Leyden'.

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Os materiais necessários para a construção da 'Garrafa de Leyden' são: um pote que possua uma tampa isolante; um material que conduza a eletricidade (prego); dois pedaços de fio; uma bolinha de pingue-pongue; papel alumínio; fita adesiva ou isolante; uma tesoura e uma bexiga de aniversário.

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Após a listagem dos materiais, foi feita a construção da 'Garrafa de Leyden' pelos alunos com a orientação devida pelo professor, assim como está ilustrado na Figura 2 , proporcionando a interação professor-aluno e o conhecimento de como devem ser usados os materiais.

Figura 2: 'Garrafa de Leyden' construída a partir de materiais de baixo custo.

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Três alunos voluntariaram-se para a construção, enquanto que o resto da turma observava o procedimento de montagem. Foram orientadas as seguintes tarefas para os três alunos: o primeiro aluno cortaria duas tiras de papel alumínio dois dedos menores que a altura do pote para o revestimento tanto interno como externo do pote. O segundo aluno voluntário, iria auxiliar com a fita isolante, ao qual era utilizada para fixar os materiais no pote. Após terem revestido o pote, tanto internamente quanto externamente, era a vez de montar a tampa da 'Garrafa de Leyden', ao qual esta tarefa era auxiliada pelo terceiro aluno voluntário, que tinha como função montar a 'Garrafa de Leyden' auxiliado pelos outros dois integrantes. Como a tampa do pote e a bolinha de pingue-pongue já haviam sido furadas com o prego, facilitando assim o processo de montagem, o terceiro aluno encaixou o prego na tampa e em seguida encaixou a bolinha de pingue-pongue no prego, em seguida a bolinha foi toda revestida de papel alumínio, ao qual este mesmo papel alumínio utilizado no revestimento também deveria tocar o prego. Os próximos passos feitos pelos alunos foram às ligações com os fios, ao qual na primeira ligação usaram um dos fios unindo uma de suas extremidades a parte interna do pote revestido de papel alumínio, usando a fita isolante para fixar. Depois, a outra extremidade que havia ficado livre do fio utilizado, foi unida com a parte do prego que ficou para dentro do pote. Em seguida tamparam o pote. Na segunda ligação, utilizaram o outro fio unindo uma de suas extremidades à parte externa do pote revestido de papel alumínio, usando novamente a fita isolante para fixar, a outra extremidade do fio era deixada solta ( Figura 2 ). Ao mesmo tempo em que ocorria o processo de montagem, eram-se sempre questionados a turma o 'por que' de se usar esses

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materiais, o 'por que' de ser montado desta forma, ao qual, mesmo que algumas vezes não sabendo as respostas, não se intimidavam e respondiam as perguntas da maneira mais adequada que achavam.

Depois da construção, foi feito o procedimento experimental que consiste de carregar a 'Garrafa de Leyden' com eletricidade estática, produzida pelo atrito da bexiga de aniversário cheia com o cabelo e em seguida colocá-la em contato com a bola metálica no topo da 'Garrafa de Leyden'. Depois de descarregá-la através do fio preso na parte exterior quando colocado em contato com a bola metálica, notamos também que isso causa uma descarga elétrica (uma faísca).

Após a construção e o procedimento experimental, foi apresentada uma breve explicação do fenômeno físico proporcionado pela 'Garrafa de Leyden' ( Figura 3 ), que se deve ao movimento das cargas elétricas.

Figura 3: Momento em que foi explicado como funciona a 'Garrafa de Leyden'.

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E para finalizar a aula foi aplicado um questionário com 6 (seis) perguntas aos alunos, tendo como objetivo verificar se esta, pode vir a ser uma alternativa futura para suprir a necessidade de muitas escolas que não possuem laboratório de Física. O questionário possui 6 (seis) questões todas de assinalar com um 'X', onde foi aplicado para 20 (vinte) alunos.

## RESULTADOS E DISCUSSÃO

O questionário aplicado iniciou-se questionando se a escola possuía laboratório de Física, ao qual 100% dos alunos afirmaram que não. Em seguida é questionado se os alunos já tinham visto ou feito algum experimento de Física, se sim, dizer quantas vezes. Notamos a partir dos resultados que 65% dos alunos não tinham visto ou feito algum experimento de Física, e que 35% já tinham visto ou feito uma ou duas vezes, isso já no 3º ano do Ensino Médio. Isso é preocupante, pois durante todo tempo escolar desses alunos não foi vivenciada nenhuma experimentação por 65% dos alunos.

A terceira questão perguntava se eles tinham gostado do experimento feito a partir de materiais de baixo custo, ao qual 100% dos alunos afirmaram ter gostado

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do experimento, sendo um ponto positivo para esse tipo de alternativa, onde poderá amenizar a inexistência do laboratório de Física. Notamos também que os alunos se mostraram mais motivados na aula e com mais questionamentos sobre o assunto tratado.

Na quarta questão questionamos se o experimento tinha ajudado na compreensão do assunto, ao qual tivemos outro ponto positivo. Segundo o resultado da quarta questão, 100% dos alunos compreenderam o assunto a partir do experimento, dando um depoimento que assim é mais fácil e prazeroso estudar Física. E todos ainda afirmaram que gostariam que acontecessem mais aulas experimentais respondendo assim a quinta questão.

Na última questão perguntamos se a escola não possuísse laboratório de Física, se eles gostariam que fosse trabalhada essa ideia de um laboratório com instrumentos construídos a partir de materiais de baixo custo na sua escola. Todos responderam que sim, ao qual percebemos a necessidade de mais aulas experimentais e como a ideia lançada na turma foi bem vista pelos alunos, sendo mais um ponto positivo para o desenvolvimento e aplicação da ideia.

## CONCLUSÕES

Em vista da ideia desenvolvida e lançada em sala de aula, após observar os resultados obtidos a partir do questionário, nota-se a falta de conhecimento de experimentos de Física, e quando vistos ou feitos, são poucos. E que apesar do experimento ser construído de materiais bem simples, alcançou de forma positiva os objetivos que se esperavam da aula, que é a compreensão e desenvolvimento do conhecimento científico. Podendo assim suprir a falta de laboratórios clássicos de Física. Sabemos que essa é uma alternativa e não uma substituição para o laboratório, nós continuamos defendendo que deve existir o laboratório de Física na escola, com os instrumentos necessários para facilitar e proporcionar o conhecimento.

Conclui-se então que a ideia de produzir laboratórios de Física com instrumentos construídos a partir de materiais de baixo custo suprem a carência da inexistência dos laboratórios de Física nas escolas públicas, e que essa ideia pode ser muito bem vista pelos alunos, proporcionando a curiosidade e o desenvolvimento do conhecimento, onde essa ideia pode vir a ser desenvolvida nas regiões de menor investimento, como na zona rural ou nas cidades que possuem menos recursos.

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## REFERÊNCIAS

[1] BORGES, A. Tarciso. Novos rumos para o laboratório escolar de ciências . Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Minas Gerais, v. 19, n. 3, 2002. Disponível em: &lt; https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/6607/6099 &gt;. Acesso em: 11 de Agosto. 2016.

[2] SANTOS, Jenison Ferreira dos; CASTILHO, Weimar Silva. O laboratório de física nas escolas públicas de ensino médio de Palmas - Tocantins. Disponível em: &lt; http://www.ifto.edu.br/jornadacientifica/wp-content/uploads/2010/12/14-OLABORAT%C3%93RIO-DE.pdf &gt;. Acesso em: 11 de Agosto. 2016.

[3] LORENZO, Jorge G. F.; SANTOS, Márcia L. B. dos; FALCÃO, Bruno G.; JUNIOR, Edvaldo A. S.; VASCONCELLOS, Elaine S.; BRANDÃO, Ellen M.; DAVI, Janaina de L.; TAVARES, Janinne K. G.; CEZAR, Katiusca L.; SILVA, Maria J. da; BATISTA, Mariana de B.; VILELA, Raquel F.; MOREIRA, Thamires S. Construindo equipamentos de laboratório com materiais alternativos - pibid/ifpb. Disponível em: &lt;

http://connepi.ifal.edu.br/ocs/index.php/connepi/CONNEPI2010/paper/viewFile/863/6 01 &gt;. Acesso em: 11 de Agosto. 2016.

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