HOMEM-ARANHA VERSUS DINÂMICA NEWTONIANA: UMA PROPOSTA DE ENSINO BASEADA EM HISTÓRIAS EM QUADRINHOS

## HOMEM-ARANHA VERSUS DINÂMICA NEWTONIANA: UMA PROPOSTA DE ENSINO BASEADA EM HISTÓRIAS EM QUADRINHOS

Leonardo Testoni 1 , Paulo Henrique de Souza , Márcio Yoshimura , Edson 2 3 Nakamura 4 , Iago Lavorato , Guilherme Brockington 5 6

- 1 Universidade Federal de São Paulo/ DCET/ leonardo.testoni@unifesp.br
- 2 Universidade Metropolitana de Santos/ hspaulo2004@yahoo.com.br
- Universidade Federal de São Paulo/PECMA/márcio\_soe@yahoo.com.br
- 3 4 Instituto Sial/ yevenaka@uol.com.br
- 5 Universidade de São Paulo/ IFUSP/ iago\_lavorato@hotmail.com
- 6 Universidade Federal de São Paulo/ DCET/ brockington@unifesp.br

## Resumo

O presente trabalho busca analisar a inserção de Histórias em Quadrinhos (HQ) em aulas de Física no nível superior de ensino, abordando o conceito de força com alunos que cursavam o primeiro ano do bacharelado em Engenharia Civil. Mais especificamente, utilizou-se trechos de uma HQ de super-heróis (Homem-Aranha) como palco para possíveis reflexões acerca de situações físicas propostas no desenvolvimento da narrativa apresentada. A discussão fomentada pela utilização dos Quadrinhos foi gravada na forma de vídeo, sendo os episódios de interesse acadêmico analisados à luz da Teoria de Análise de Conteúdo e Epistemologia Genética de Jean Piaget. Os resultados obtidos demonstraram, além do engajamento dos alunos com relação à proposta apresentada, um potencial a ser considerado, devido à utilização das Histórias em Quadrinhos, no tocante ao desencadeamento de conflitos nos esquemas cognitivos prévios dos estudantes observados, possibilitando trata-la como mais uma estratégia para o desenvolvimento da aprendizagem de conteúdos físicos.

Palavras-chave : Histórias em Quadrinhos, Epistemologia Genética, Análise de Conteúdo.

## Introdução

Segundo Zanetic (2005), o ensino de F' õsica ' e desvinculado da nossa cultura, com exce¸ c˜ ao de algumas aulas com demonstrac ¸oes experimentais e ˜ alguns exemplos cl' assicos do nosso cotidiano. Dessa forma, tal ensino acaba por ser dominado pela memorizac ¸a ˜o e aplicac ¸ao ˜ de resultados cl' assicos em exerc' õcios de l' apis e papel. Na análise cultural, a linguagem utilizada ' e tamb' em uma fonte de diferenciac ¸ao importante, pois, ao contr' ario do que ocorre no cotidiano, a ˜ ciˆ encia, normalmente, vale-se da Matem' atica como forma de expressar seu pensamento e resultados, principalmente, nos tais exerc' õcios.

Nessa linha, Pietrocola (2002) exp˜ oe que é ' imposs' õvel negar a presenc ¸a de outras linguagens na F' õsica. Isto fica claro no desenvolvimento cient' õfico; o processo de desenvolvimento das ciˆ encias naturais ' e caracterizado pela an' alise de um fenˆ omeno particular, no qual uma lei f' õsica universal ' e matematizada.

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Desse modo, a física engloba a construção humana a respeito dos fenˆ omenos naturais presentes no cotidiano. Portanto, ensinar de forma contextualizada envolve capacitar o aluno a interpretar o que ocorre a sua volta e se munir das devidas media¸ c˜ oes, que envolvem sua vida e seu meio social, ou seja, capacitar o aluno a interpretar, refletir e tomar decis˜ oes acerca das quest˜ oes sociais em seu entorno.

Menezes e Vaz (2002) tamb' em demonstram a necessidade do professor inovar na sua pr' atica pedag' ogica para combater um ensino cada vez mais descontextualizado e distante dos interesses e do dia a dia do aluno, e por outro lado, Zanetic (2005) tamb' em afirma que o fator determinante para um bom ensino de F' õsica ' estabelecer um di' alogo inteligente com o mundo. e

Nessa linha, Testoni (2004) prop˜ oe em seu trabalho que a utiliza¸ c˜ o a pedagógica das Histórias em Quadrinhos é uma estratégia a ser considerada, pois o aluno j' a tem um contato pr' evio com o material de apoio, al' em do que a HQ tˆ m uma leitura f' acil e acess' õvel, com padr˜ oes lingu' õsticos que diminuem o estresse e do leitor, bem como uma forte liga¸ c˜ ao com o cognitivo do indiv' õduo que se envolve em sua narrativa.

Ainda nessa linha, Testoni e Abib (2003) tamb' em prop˜ oe que as HQ sejam alocadas em grupos pedag' ogicos, de acordo com seu objetivo educacional, dos quais, nos ofereceu interesse o caráter instigador das HQ, que possui como principal caracter' õstica, a proposi¸ c˜ ao expl' õcita, no decorrer do enredo, de uma situa¸ c˜ ao/ quest˜ ao que fa¸ ca o aluno pensar a respeito do assunto tratado.Segundo Testoni (2004), a justificativa para o uso das HQ no Ensino de F' õsica alicerça-se na hip' otese da (a) ludicidade (efeito catártico e desafiador do Quadrinho), (b) das características semióticas da HQ, que permitem uma ligação da narrativa com o leitor, além (c) dos aspectos cognitivos necessários à compreensão de uma História em Quadrinhos, como aqueles levantados pela Epistemologia Genética de Piaget.

## Elementos da Psicologia Piagetiana

De acordo com a Epistemologia Gen' etica (Piaget apud Sousa et al, 2013), desenvolvemos a inteligˆ encia para manter um equil' õbrio dinˆ amico com o meio, sempre num processo cont' õnuo (por' em, n˜ ao linear/unilateral). Para o autor, 'a equilibra¸ c˜ ao ocorre quando o sujeito interage com o objeto novo, que lhe causa um desequil' õbrio, seguido de uma tentativa de compens' a-lo'.

No caso do novo objeto ser integrado aos modelos explicativos do sujeito, diz-se da ocorrência de um processo de assimilação. No caso dos desequilíbrios não conseguirem ser explicados através dos modelos já existentes, tem-se o processo de acomodação. Para Piaget, tais desequilíbrios podem ser gerados por dois tipos de perturbações: lacunas (situações em que o sujeito não tem elementos suficientes para compreender a situação) ou conflitos (situações em que a interação com o meio gera explicações diferentes dos esquemas cognitivos já estabilizados pelo sujeito).

Piaget (2002) explicita que a equilibrac ¸ao ˜ majorante consiste no condicionamento do ser humano em elaborar e construir concep¸ c˜ oes sempre num plano superior ap' os um desequil' õbrio. Essa capacidade do ser humano elaborar e construir concep¸ c˜ oes pode ser divida em trˆ es grandes condutas:

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- · Comportamento alfa: o sujeito tentar' a neutralizar a pertubac ¸ao, sem atribuir ˜ importˆ ancia alguma. Comportamento em que o equil' õbrio ' e facilmente perturbado devido ' a necessidade de neutralizac ¸ao. ˜
- · Comportamento beta: o sujeito n˜ ao ignora a pertuba¸ c˜ ao, mas tenta criar teorias e explica¸ c˜ oes específicas. Comportamento em que o sujeito tenta incorporar o elemento perturbador para compensar o sistema cognitivo.
- · Comportamento gama: o sujeito utiliza a reorganiza¸ c˜ ao iniciada no comportamento beta para modificar o sistema, tratando a pertuba¸ c˜ ao como uma possibilidade, de forma a elimin' a-la.
- O esquema abaixo representa, em fluxograma, a estrutura do mecanismo psíquico nos processos de constru¸ c˜ ao de conhecimento e desenvolvimento cognitivo

Figura 1 : Esquema conceitual da Teoria de Equilibração Piagetiana

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de um sujeito.

## A HQ utilizada

Para o desenvolvimento do respectivo trabalho e inspirados na ação proposta por Galhego e Testoni (2015), a Hist' oria em quadrinhos selecionada pertence ao universo dos her' ois da Marvel, 'The Amazing Spider-Man' (O espetacular Homem Aranha), no caso, uma cena do cap' õtulo 121, do volume 1, lan¸ cado em junho de 1973, onde ocorre a famosa cena da morte de Gwen Stacy, a namorada do her' oi.

Durante o cap' õtulo, o inimigo do her' oi, Duende Verde, sequestra a namorada do aracn' õdeo e a leva para o topo da ponte George Washington como isca para iniciar uma batalha. No desenrolar da luta, o vil˜ ao acerta Gwen e a derruba da ponte. No ultimo instante, o her' oi consegue impedir a jovem de cair no ' rio utilizando sua teia, entretanto, ainda sim ela morre. A quest˜ ao para essa cena envolve as noc ¸oes de conserva¸ c˜ ao do momento, for¸ ca externa, leis de Newton e ˜ impulso. A seguir, expomos o trecho da HQ utilizada.

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Figura 2 : Trecho da HQ - A morte de Gwen Stacy.

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## Metodologia

A pesquisa em tela, de natureza qualitative e exploratória (BOGDAN; BIKLEN, 1998), foi realizada com 22 alunos que cursavam o primeiro ano do bacharelado em Engenharia Civil em uma universidade privada do estado de São Paulo. Os sujeitos da pesquisa encontravam-se regularmente matriculados na disciplina de Física I, que buscava abordar os princípios da Física Clássica.

Em um primeiro momento, os alunos responderam a um questionário inicial que visava aferir os conhecimentos já existentes sobre Leis de Newton e Momento Linear. Posteriormente, a História em Quadrinhos descrita anteriormente foi utilizada na turma em questão, sendo a discussão gravada na forma de áudio, para posterior trasncrição.

Os trechos dos questionários e das transcrições que geraram interesse acadêmico foram classificados em episódios, de acordo com a Teoria de Análise de Conteúdo (BARDIN, 2001),com o intuito de se delinear elementos que possibilitem inferir acerca da aprendizagem dos estudantes.

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## Análise dos Resultados

Em um primeiro momento, os graduandos do curso de Engenharia responderam a um questionário preliminar, que trazia questões já frequentes na literatura do Ensino de Física (GUIMARÃES, 1987), versando sobre temas relativos a Leis de Newton e Conservação do Momento Linear. Uma primeira análise desses documentos e de sua discussão posterior, em sala de aula, possibilitou a observação de trechos que nos remetem à existência de concepções prévias, conforme já discutido por Guimarães (op. cit.).

Aluno 1: Não tem essa história, não (…) se tá se movimentando, tem que ter força.

Aluno 2: Força é o que causa movimento em um corpo.

Os trechos acima, expostos a título de exemplo, que corroboram com a análise da maioria dos questionários e discussão preliminares apresentados, expõe que os estudantes tratam a força com uma relação direta com a velocidade de um corpo (GUIMARÃES, op.cit.), e não com a aceleração, produzindo um modelo do tipo F=k.v .

Ainda de acordo com essas primeiras impressões, também foi possível inferior acerca de um desconhecimento do Princípio de Conservação do Momento Linear, conforme relatado nos episódios abaixo, onde os alunos buscam explicar o movimento de dois patinadores, inicialmente em repouso, que se empurram mutuamente.

Aluno 1: Eles [os patinadores] vão um para cada lado, porque não tem como só um fazer a força…quando você empurra, os dois fazem força.

Aluno 2: É uma ação e reação. Um empurra e o outro reage (…)

Aluno 3: A força volta. Então, se um faz força no outro, essa força volta. Por isso vai um para cada lado.

Os elementos acima retratam que os estudantes analisados, apesar de não apresentarem um grau de formalização, apresentam conhecimentos sobre a Terceira Lei de Newton, inserindo aspectos do princípio de ação e reação para explicarem a situação proposta.

De posse desse delineamento dos conhecimentos inciais dos estudantes observados, foi apresentada a História em Quadrinhos já descrita para leitura do grupo. Durante essa etapa, foi possível constatar uma certa surpresa por parte dos futuros engenheiros, que não esperavam esse tipo de estratégia, apesar de demonstrarem apreço por HQ de super-heróis, conforme exposto a seguir.

Aluno 2: Nossa! Uma História em Quadrinhos ?! É sério? Que legal!

Aluno 4: Podiam fazer isso mais vezes (…) Spiderman!!! Olha só! Adoro!

Aluno 5: Acho que o filme [do cinema] foi inspirado nesse [enredo] aqui!

Após a leitura, é proposto aos graduandos que respondam à seguinte questão: 'Por que Gwen Stacy morreu?'. Os estudantes não parecem ter problemas em levanter hipóteses para a resposta.

Aluno 3: Ué? Ela caiu do prédio! Bateu no chão (…) morreu!

Aluno 2: É…não foi isso? Bateu no chão e morreu…

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Aluno 3: Agora, por que? Por que chega com uma velocidade alta…ela caiu…ou melhor, foi jogada de um prédio…

Aluno 1: Será que vai ter que fazer o cálculo da velocidade? É isso?

O episódio acima salienta o grupo de alunos em uma tentativa de responder prontamente ao desafio proposto. A princípio, nota-se, inclusive, que os estudantes propõe um início de modelagem matemática, ao se propor um cálculo para mensuração da velocidade de impacto da personagem da HQ, ao cair do prédio.

Entretanto, a utilização de uma História em Quadrinhos para ilustrar a situação-problema proposta traz elementos específicos, como, por exemplo, uma releitura das imagens.

Aluno 2: Ei…olha aqui [chamando a atenção do restante do grupo]! Ela não encosta no chão [e aponta para o quadro com o desenho da personagem presa na teia do homem aranha, mas sem contato com o solo].

Aluno 3: Olha..é mesmo! Ué…por que ela morreu, então?

Nesse momento, a discussão alcança a sala de aula como um todo e os demais grupos de alunos começam a remodelar suas hipóteses, baseados no novo fato surgido, tal como um conflito de natureza cognitiva (PIAGET, 2002).

Aluno 5: Como é que uma pessoa morre de uma queda, sem encostar no chão? Tem alguma coisa errada…

Aluno 3: Tem…mas o quê?

Aluno 4: E essa teia [referindo-se à teia que impede a personagem de chocar-se contra o solo].

Aluno 3: Qual a velocidade que ela teria sem a teia?

A etapa que a atividade se encontra demonstra a importância do trabalho em grupo, bem como a socialização das conclusões entre os grupos de alunos da sala de aula. Tal fato permitiu que o conflito cognitivo ocasionado pela utilização da História em Quadrinhos chegasse a todos os estudantes, possibilitando uma tentativa coletiva de resolução do desequilíbrio.

Do ponto de vista da teoria de equilibração piagetiana, observa-se uma clara situação de Adaptação dos alunos à nova informação gerada, que não conseguia ser explicada pelos esquemas cognitivos atuais dos futuros engenheiros, fazendo-se necessária uma reformulação em um caráter gama (PIAGET, 1976).

Tal reformulação permitiu que os estudantes levantassem novas hipóteses para a morte da personagem, conforme exposto a seguir.

Aluno 4: Olha…e se a teia desacelerou ela? Ela pode morrer, não pode? Aluno 3: Sim…pode ser isso…qual a altura que ela caiu? Uns 50m?

(Nesse momento, os alunos utilizam a equação de Torricelli para o cálculo da velocidade da personagem, obtendo um valor aproximado de 30 m/s).

Aluno 2: Então…ela vai de 30 [m/s] para zero em…uma fração de segundos…

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Aluno 5: Isso [começa a escrever o cálculo da aceleração media, como sendo a variação da velocidade por unidade de tempo]… se a teia freou em 0,1s…ela sofreu uma desaceleração de 300m/s …quanto aguenta 2 um ser humano?

Aluno 3: (pesquisando na internet)…olha…tem vários valores aqui…um astronauta treinado pode até suportar 80m/s , mas uma pessoa normal 2 não passa de 20m/s …dá problama na circulação do sangue…que louco, 2 meu!

Aluno 2: Então, foi isso…o homem-aranha matou a própria namorada com a brecada da teia…nossa…nunca tinha pensado nisso…

A situação exposta pela HQ propiciou uma rediscussão de hipóteses inciais, que pareciam certas, mas foram entrando em conflito com os esquemas cognitivos discentes à medida que seus modelos explicativos demonstravam-se incompletes diante da nova situação exposta. Salientamos que o Quadrinho tornou-se peça fundamental nesse processo, desencadeando o desequilíbrio ao ser utilizado de forma instigadora (TESTONI, 2004).

Além da importante função de disparadora de situações-problema conflituosas, a HQ também propiciou uma evolução conceitual por parte dos estudantes em relação a suas concepções prévias, favorecendo que os mesmos consigam efetuar uma relação de proporcionalidade entre força e aceleração.

## Considerações Finais

Neste trabalho, procuramos expor os resultados obtidos a partir da inserção de uma História em Quadrinhos de caráter instigador no ambiente de uma sala de aula de ensino superior, procurando verificar sua influência na compreensão dos princípios básicos da dinâmica clássica por parte do autor/leitor.

Em síntese, os dados obtidos nesta pesquisa de cunho qualitativo e exploratório, demonstraram que os alunos, em um primeiro momento, apresentam uma visão de movimento centrada no modelo da proporcionalidade entre força resultante e velocidade. A utilização de uma situação-problema desafiadora, inserida em uma HQ, favorece a instigação do discente e a criação de um ambiente de discussão a respeito do tema proposto, facilitando o surgimento de conflitos no modelo prévio e evolução para um modelo explicativo coerente com as idéias aceitas pela comunidade científica.

Considerando-se o quadro de concepções prévias obtido nos questionários iniciais, bem como as observações e constatações observadas em sala de aula, pudemos estabelecer indícios da ocorrência de evolução conceitual do conceito de força pela maioria dos alunos. Salienta-se ainda a importância da utilização do Quadrinho nesse processo de aprendizagem, tendo em vista que este foi desencadeado durante a leitura e discussão que a HQ proporcionou aos alunos.

## Referˆ encias Bibliogr' aficas

BARDIN, Laurence. Análise de conteúdo. Lisboa: Edições 70, 1979.

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BOGDAN, Robert C.; BIKLEN, Sari K. Foundations of qualitative research in education. Qualitative research in education: An introduction to theory and methods , p. 1-48, 1998.

GALHEGO, Lucas; TESTONI, Leonardo. A Trágica Conservação do Momento: as histórias em quadrinhos no ensino de física-matemática. 2015. Monografia de Conclusão de Graduação. Universidade Federal de São Paulo. Diadema.

GUIMARÃES, LAM. Concepções Prévias x Concepções 'oficiais' na Física do 2 o grau . 1987. Tese de Doutorado. Dissertação (mestrado). UFF. Niterói.

MENEZES,P.H.D, VAZ, A.M., Tradi¸ c˜ ao e inova¸ c˜o no Ensino de F' õsica: a a influˆ encia da forma¸ c˜o e profissionaliza¸ c˜o docente.In: Viana, D.M., Peduzzi, a a L.O.Q., Borges, O.N., Nardi, R.(Orgs.), Atas do VIII Encontro de Pesquisa em Ensino de F' õsica , S˜ ao Paulo:SBF, 2002 (CD-Room).

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