RELATO DE EXPERIÊNCIA: O ENSINO DE FÍSICA POR MEIO DA UTILIZAÇÃO DE MATERIAIS ALTERNATIVOS

## RELATO DE EXPERIÊNCIA: O ENSINO DE FÍSICA POR MEIO DA UTILIZAÇÃO DE MATERIAIS ALTERNATIVOS

Paulo André Vasconcelos Ferreira¹; Bruno Henrique Batista da Silva²; Bianca Pereira de Almeida³; Manoel Reinaldo Elias Filho ; Andrey Gomes 4 Martins 5

- 1 Universidade do Estado do Pará (UEPA) /Curso de Licenciatura em Ciências Naturais/ pandrevf@bol.com.br.
- ² Universidade do Estado do Pará (UEPA) /Curso de Licenciatura em Ciências Naturais/ henribatista5852@gmail.com
- ³ Universidade do Estado do Pará (UEPA) /Curso de Licenciatura em Ciências Naturais /biancaalmeida2606@gmail.com
- 4 Universidade do Estado do Pará (UEPA) /Departamento de Ciências Naturais / reinaldo@uepa.br 5 Universidade do Estado do Pará (UEPA) /Departamento de Ciências Naturais, e-mail: andrey\_martins@uepa.br

## Resumo

O presente trabalho é resultado de uma pesquisa feita a partir da realização de atividades experimentais por meio da utilização de materiais alternativos aplicados ao ensino de física para turmas do 2º ano do nível médio. Tendo como principais obstáculos à falta de acesso e de disponibilidade de laboratórios didáticos na rede pública de ensino e às dificuldades que os estudantes enfrentam na compreensão de muitos conceitos físicos. Essa metodologia se fundamenta na construção do conhecimento, buscando a relação direta do aluno com os fenômenos físicos abordados, demonstrando o que pode ser feito na prática o que é bastante estudado na teoria, proporcionando uma visão mais completa dos conteúdos, instigando o interesse, a curiosidade e a participação dos discentes para então motiva-los a procurarem o campo da ciência. O projeto foi desenvolvido na Escola Estadual de Ensino Médio e Tecnológico Francisco da Silva Nunes, na cidade de Belém PA, em duas turmas totalizando 70 alunos do 2º ano do ensino médio. Dentre os resultados encontrados e a experiência vivida no ato das apresentações, observamos que há a necessidade da utilização de métodos de ensino diferente do que é comumente utilizado na maioria das escolas.

Palavras-Chaves: Ensino de Física, Atividades Experimentais, Materiais Alternativos, PIBID - FÍSICA.

## Introdução

Ensinar física sempre foi um grande desafio aos professores. Garantir a aprendizagem e conquistar o interesse dos alunos é ainda mais difícil, visto que atualmente a maioria dos discentes, principalmente do nível médio, não veem necessidade em aprender tal disciplina, dificultando o aprendizado do aluno e consequentemente o trabalho do professor. Portanto, cabe ao profissional docente a difícil tarefa de quebrar esse paradigma e pensar em possíveis soluções para erradicar esses outros problemas, instigando os alunos a se interessarem pela ciência. Para isso, devemos reformular o 'velho modelo' de aula tradicionalista conteudistas e cheio de formalismos matemáticos, os quais tornam a aula cansativa para alguns alunos, e utilizar de outras metodologias, como por exemplo o mecanismo experimental, considerado por muitos autores como essencial no processo de ensino-aprendizagem, buscando sempre relacionar os conceitos físicos aprendidos por meio dessas atividades com o cotidiano.

Para Pacheco (2006) o mecanismo experimental é visto como uma parte integrante e necessária no processo de ensino-aprendizagem. É através da atividade experimental que ocorre a relação direta do aluno com os fenômenos, sobre os quais determinados conceitos estão envolvidos.

Nessa perspectiva ao observar determinado fenômeno, o aluno é instigado a investigar e compreender os conceitos que descrevem o mesmo, portanto, tem a oportunidade de chegar a suas próprias conclusões e expressar suas concepções a respeito do assunto, visto que, por mais que estas nem sempre coincidam com a explicação científica, pode-se considerar como um grande passo no processo de evolução conceitual e para a conceitualização científica, contribuindo para a formação de futuros pensadores e produtores de conhecimento (Décio Pacheco, 2006).

Segundo Araújo e Aibi (2003) o mecanismo de experimentação desperta facilmente o interesse dos estudantes quando relacionado aos fenômenos físicos que descrevem situações típicas do cotidiano sendo importante para a formação da concepção espontânea dos alunos, visto que, esta se origina através da interação do indivíduo com a realidade que o cerca.

Sabemos a importância que o laboratório didático tem para a realização das atividades experimentais, todavia o acesso a este em escolas especificamente da rede públicas tem sido dificultado por diversos fatores, como a falta de incentivo que o professor tem para proporcionar um ensino satisfatório, a falta de motivação ocasionada pelas péssimas condições dessas escolas, visto que, muitas delas nem dispõe de laboratórios para a realização dessas atividades. Todavia os educadores devem buscar maneiras de suprimir essas necessidades, encontrando meios para que essas atividades sejam realizadas (Santos; Alves; Silva, 2013).

Nesse contexto, justifica-se a utilização de materiais alternativos para a realização dessas atividades experimentais com o objetivo de facilitar o aprendizado, despertar a curiosidade e estimular os estudantes a adquirirem conhecimento. Além disso, os materiais que serão envolvidos são de baixo custo, fácil acesso e manejo, estando presentes no nosso cotidiano.

## 2 Metodologia

O projeto foi desenvolvido na Escola Estadual de Ensino Médio e Tecnológico Francisco da Silva Nunes, na cidade de Belém-PA, em duas turmas que totalizavam 70 (setenta) alunos do 2º ano do ensino médio. Inicialmente foi feito um acompanhamento na escola com objetivo de verificar as metodologias utilizadas pelos professores e conhecer a estrutura local. Posteriormente foram selecionadas 3 (três) atividades práticas experimentais de Física referentes ao assunto de termodinâmica e os materiais alternativos que poderiam ser utilizados. A escolha dos experimentos foi baseada no conteúdo (termodinâmica) que os professores estavam ministrando aos alunos durante aquele período. Após a escolha dos experimentos foi combinado com professores e responsáveis uma data para a realização das atividades. Os experimentos foram testados e mostrados aos professores antes de serem expostos aos alunos.

No dia da execução do projeto a cronologia de apresentação se deu da seguinte maneira: Inicialmente foi aplicado um primeiro questionário a fim de avaliar o conhecimento dos alunos sobre o assunto ministrado em aulas anteriores e

também com o objetivo de tentar extrair a opinião dos alunos acerca da metodologia utilizada em sala por seus professores.

## Questionário 1

- 01. O que você entende por Termodinâmica?
- 02. O que você entende por Dilatação Térmica?
- 03. Você considera possível associar a termodinâmica ao seu dia-a-dia?
- 04. O que você acha da metodologia de ensino utilizada pelo seu professor (a) em sala de aula? Explique.

Logo após iniciou-se a atividade experimental instigando a curiosidade dos discentes, complementando o assunto ministrado pelo professor. Por fim, foi feita uma nova análise por meio de um segundo questionário, onde as perguntas foram as três primeiras do primeiro questionário, acrescentadas de mais duas, que objetivavam obter informações acerca do entendimento dos discentes sobre os conceitos físicos que lhes foram apresentados na realização da atividade, além de extrair dados referentes a compreensão dos mesmos no que tange a proposta principal do artigo, que visa utilizar outras metodologias com o intuito de facilitar o processo de ensino-aprendizado.

E por fim uma última pergunta acerca da opinião dos alunos sobre a atividade, como segue abaixo:

## Questionário 2

- 01) O que você entende por Termodinâmica?
- 02) O que você entende por Dilatação Térmica?
- 03) Você considera possível associar a termodinâmica ao seu dia-a-dia?
- 04) Você considera importante a realização de experimentos com materiais alternativos (Baixo Custo) no ensino de Física para reforçar os conteúdos teóricos? Se sim, por quê?

05) O que você achou das atividades experimentais realizadas hoje? Você conseguiu compreender os conceitos físicos envolvidos em cada experimento?

Todos os experimentos utilizados foram feitos com materiais de baixo custo, fácil acesso e presente em diversas situações do dia a dia.

## 2.1 Experimentos e materiais

## 2.1.1 I Experimento (Dilatação de Materiais)

É um experimento simples que aborda conceitos importantes dentro da termodinâmica. Ele demonstra aos estudantes a dilatação de determinados materiais quando aquecidos a uma determinada temperatura, que por consequência aumenta o grau de agitação de suas moléculas e a distância média entre elas. Como o experimento foi feito com materiais de composições diferentes (papel alumínio e papel comum) que foram recortados no mesmo tamanho, ao aquecermos o papel alumínio o calor irá se propagar em ambos os materiais por meio do fenômeno da condução térmica e estes serão aquecidos à mesma temperatura. No entanto, o metal irá dilatar mais que o papel devido aos seus coeficientes de dilatação térmica serem diferentes.

Materiais Utilizados: Papel comum; Papel alumínio (Metal); Tesoura; Cola branca; Vela e fósforo.

Figura 1 : Experimento "Dilatação Térmica"

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## 2.1.2 II Experimento (Termômetro Caseiro)

Esse experimento faz uma analogia ao funcionamento dos termômetros contribuindo para que os alunos entendam o funcionamento desse objeto e os princípios físicos envolvidos. A garrafa é vedada para que a única saída de ar seja pela boca do canudo, sendo que uma das pontas do canudo tem que estar totalmente imersa na água. O nível da água dentro do canudo deve estar um pouco acima da borda da garrafa e também foi misturado tinta guache vermelha com água para que o fenômeno fique mais perceptível aos alunos.

Os alunos puderam perceber que ao aquecerem suas mãos, atritando umas com as outras e tocando na garrafa, um determinado volume de líquido é deslocado para dentro do canudo. Esse fenômeno pode ser explicado pela primeira lei da termodinâmica que nos ensina que quando fornecemos uma determinada quantidade de calor Q a um determinado sistema, uma parte dessa energia é utilizada para variar sua energia interna Δ U e a outra é utilizada para a realização de trabalho W, ou seja, ao fornecer calor para o gás dentro da garrafa ouve uma variação na sua energia interna, o gás se expandiu e realizou trabalho sobre o líquido.

Materiais Utilizados: Garrafa de vidro ou Garrafa pet; Canudinho; Tinta guache; Adesivo Epóxi Durepóxi.

Figura 2 : Experimento "Termômetro Caseiro"

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## 2.1.3 III Experimento (Mangueira-Lâmpada)

Esse experimento é análogo ao anterior (Termômetro Caseiro), podendo também ser explicado pelo mesmo princípio, que como explicado anteriormente ao fornecermos calor a um determinado sistema uma parte desse calor fornecido é responsável por variar a energia interna desse sistema e a outra por realizar trabalho em sua vizinhança. No caso deste experimento o indivíduo fornece energia por calor ao sistema mangueira-lâmpada ao encostar suas mãos na superfície da lâmpada, como consequência, fará com que o gás lá dentro se expanda e realize trabalho sobre um fluido que se encontra dentro da mangueira.

Materiais Utilizados: Lâmpada; 1 (um) metro de mangueira; Tinta guache; Adesivo Epóxi Durepóxi; Parafusos; 17 cm de arame e um compensado.

Figura 3 : Experimento "Mangueira-Lâmpada"

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## Resultados e discussões

Por meio dos dados obtidos verificou-se que antes da realização das atividades a maioria dos alunos não conseguiu responder satisfatoriamente as perguntas referentes ao primeiro questionário aplicado ao início da atividade, sendo que muitos deles não compreendiam o conteúdo que estava sendo ensinado. No entanto, após a execução das atividades e analisando os dados obtidos pelo segundo questionário aplicado ao final da atividade, notou-se um melhor entendimento por parte dos estudantes, sendo que, a grande maioria conseguiu fazer uma conexão entre a teoria aprendida em sala e à prática realizada, compreendendo a importância da metodologia utilizada como podemos perceber através dos gráficos abaixo:

## Gráficos do Questionário 1:

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Gráficos do Questionário 2:

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Percebemos que a maioria dos alunos conseguiu compreender bem os conceitos físicos envolvidos durante a atividade e também se pode notar a satisfação dos discentes por meio de relatos como: ''A aula foi ótima porque complementa o conteúdo e nos ajuda a entender melhor o assunto. Demonstra a teoria na prática e nos dando uma visão melhor da disciplina, sendo que é ainda melhor com materiais alternativos porquê e bem fácil de conseguir''.

## Conclusão

A utilização de recursos didáticos, por meio de experimentação e interação dinâmica com os alunos, como complemento da aula tradicional, mostrou-se válido aos princípios didáticos de ensino, utilizando ferramentas práticas com o aproveitamento de materiais alternativos presentes no dia-a-dia dos alunos. Estas atividades facilitam a conexão entre teoria e prática, possibilitando a associação direta dos conteúdos teóricos ministrados em sala de aula com fluidez e eficácia, levando para o cotidiano dos alunos os fenômenos naturais apresentados na disciplina.

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Com isso, através das análises realizadas através dos dados obtidos e das observações feitas durante a atividade, percebeu-se que o ensino com auxílio da experimentação se torna mais significativo, pois a didática se torna mais eficaz e a interação com os alunos mais intensa, possibilitando um maior rendimento. Estando de acordo com as ideias sobre a validez da utilização de outros métodos considerados didáticos no processo de ensino-aprendizagem.

Além disso, vale ressaltar que a partir do uso de materiais simples, a dependência de se ter laboratórios para realizar alguma atividade diferenciada passa a ser mínima, pois a praticidade possibilita que todo esse processo possa ser feito em sala de aula.

Nesse sentido, o projeto obteve êxito, mostrando a importância da utilização de novas propostas metodológicas no ensino de física que ajudam a instigar a curiosidade, interesse e participação dos estudantes, facilitando a compreensão do conteúdo por meio de experimentos simples referente aos conceitos físicos envolvidos, contribuindo diretamente na formação dos alunos.

## Referências

DE ARAÚJO, Mauro Sérgio Teixeira; ABIB, Maria Lúcia Vital dos Santos . Atividades experimentais no ensino de física: diferentes enfoques, diferentes finalidades . Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 25, n. 2, 2003.

SANTOS, Vanessa Freitas; ALVES, Blyeny Hatalita Pereira; SILVA, Lenilson Oliveira Paula. Experimentos lúdicos com materiais alternativos no ensino de química . XVI ENEQ/X EDUQUI 2013 .

PACHECO, Décio. A experimentação no ensino de ciências . Ciência &amp; Ensino, v. 2, n. 1, 2006.