APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA: MÁQUINA DE ONDAS COMO RECURSO NO ENSINO E APRENDIZAGEM DE FÍSICA.

## APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA: MÁQUINA DE ONDAS COMO RECURSO NO ENSINO E APRENDIZAGEM DE FÍSICA. 1

Lívia da Silva dos Santos , Jeyvson Correia de Almeida , Glauber Santos 1 2 Rodrigues 3 , Taynara Kennedy de Lira , Sylvia de Chiaro 4 5

1 UFPE/Departamento de Fìsica, fisica.liviasantos@gmail.com

2 UFPE/Departamento de Física, jeyvson10@gmail.com

3 UFPE/Departamento de Física, graub@live.com

4 UFPE/Departamento de Física, taynara-kennedy@hotmail.com

5 UFPE/Centro de Educação, chiaro@hotlink.com.br

## Resumo

As experiências de vivência que os alunos têm dos fenômenos físicos é o que a Aprendizagem Significativa chama de subsunçores, que merecem ser explorados, articulados e aprofundados. Aproveitar o conhecimento prévio dos estudantes possibilitando o surgimento de novos significados exige, além de boa vontade, organização e planejamento GLYPH<31> no sentido de permitir que movimentos propiciadores da Aprendizagem Significativa possam acontecer, sobretudo não sobrecarregando os estudantes com excesso de conceitos. O objetivo deste trabalho foi articular uma sequência de aulas de introdução a Ondas, cuja essência está em ressignificar os conhecimentos relacionados a este tema proposto à luz da teoria da Aprendizagem Significativa, utilizando como instrumento (recurso) uma Máquina de Ondas. De fato, foram verificados movimentos inerentes ao que se entende por Aprendizagem Significativa nas relações estabelecidas por alunos e professores entre conhecimentos prévios GLYPH<31> adquiridos a partir de experiências práticas e cotidianas GLYPH<31> e os novos propostos pelos professores, relacionados a Ondas e de caráter mais conceitual, o que resultou no envolvimento dos alunos em generalizações do tema a situações previamente conhecidas . Constatou-se, ainda, a importância que o planejamento e a organização de diferentes momentos de aula têm em permitir que discussões, problematizações e relações entre conceitos aconteçam, propiciando interações que caráter eminentemente significativo.

Palavras-chave : subsunçores; máquina de ondas; aprendizagem significativa; planejamento.

## Introdução

Muitos eventos e dispositivos que rodeiam o dia-a-dia dos estudantes de Física do ensino médio envolvem o estudo e a compreensão do conceito de ondas. A experiência de vivência que esses alunos têm a respeito desses fenômenos os proporciona um conhecimento prévio e intuitivo que merece ser explorado, articulado e aprofundado. A exemplo, pode-se mencionar os jovens que apreciam tocar instrumentos de corda e entendem, ainda que intuitivamente, que a afinação dos seus instrumentos está associada a uma prática de aumento e diminuição da tração das cordas e, ainda, à espessura dessas cordas, mas ainda não articulam essas ideias aos conceitos de ondas que estudam, paralelamente às suas práticas, na escola. Ou seja,

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são indivíduos que ainda não foram estimulados na habilidade de generalização do conhecimento, isto é, de associação do conhecimento conceitual a outras áreas e a outros contextos previamente conhecidos.

Constatações dessa natureza levam à teoria de Aprendizagem Significativa, segundo a qual novas informações, novos conhecimentos, buscam se relacionar com os conhecimentos que já existem na estrutura cognitiva do estudante. Segundo Moreira (2011, p. 2):

O conhecimento prévio serve de matriz ideacional e organizacional para a incorporação, compreensão e fixação de novos conhecimentos quando estes 'se ancoram' em conhecimentos especificamente relevantes preexistentes na estrutura cognitiva. Novas idéias, conceitos, proposições, podem ser aprendidos significativamente (e retidos) na medida em que outras idéias, conceitos, proposições, especificamente relevantes e inclusivos estejam adequadamente claros e disponíveis na estrutura cognitiva do sujeito e funcionem como pontos de 'ancoragem' aos primeiros.

Ainda nesse contexto, a teoria de Aprendizagem Significativa acrescenta que diferentes grupos de instrumentos e signos podem ser utilizados para atribuir significado aos novos conhecimentos. De acordo com Moreira (2011), instrumento é algo utilizado para se fazer alguma coisa, enquanto signo é algo que significa outra coisa. No universo de ensino e aprendizagem da Física, a ressignificação do conhecimento pode ser conquistada quando da utilização de instrumentos que podem levar a Física à além das expressões algébricas que regem os fenômenos estudados: discussões sobre situações e problemas vivenciadas pelos estudantes; vídeos que exponham fenômenos físicos pouco conhecidos, mas relacionados aos novos conhecimentos, ou, ainda, fenômenos conhecidos, mas não discutidos cientificamente; atividades experimentais construídas e manipuladas pelos estudantes com o auxílio do professor que simulem eventos naturais e cotidianos. Enfim, existe um universo de possibilidades que merecem ser estudadas a fim de que se construam práticas de ensino que estimulem a atribuição de significados aos novos conhecimentos.

Por trás de tudo isso, existe uma preocupação grande na organização do conhecimento. Moreira (2011, p. 17) traduz as ideias de Ausubel (1968, citado em Moreira, 2011) nesse sentido:

É importante não sobrecarregar o aluno de informações desnecessárias, dificultando a organização cognitiva. É preciso buscar a melhor maneira de relacionar, explicitamente, os aspectos mais importantes do conteúdo da matéria de ensino aos aspectos especificamente relevantes de estrutura cognitiva do aprendiz. Este relacionamento é imprescindível para a aprendizagem significativa.

Nesse sentido, conhecendo o posicionamento da Aprendizagem Significativa no que concerne à organização, entende-se ser importante, para a construção significativa do conhecimento relacionado a ondas, dar-se atenção e a devida importância à introdução de conceitos fundamentais ('o que é onda?', 'como se classificam as ondas?', 'como as ondas se propagam em meios unidimensionais?'), antes de mais nada, para que, mais adiante e de forma clara, os alunos possam compreender fenômenos ópticos e sonoros, bem como suas relações e aplicações industriais, tecnológicas e práticas, do dia a dia. O aprendizado desses conceitos contribui para que o estudo de Ondas seja entendido como um artifício de compreensão da natureza e de tudo aquilo que cerca a vivência dos alunos. Esse é,

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afinal, o sentido atribuído ao estudo das ciências, mas que muitas vezes não fica claro para o estudante.

Nesse contexto de organização, Vasconcellos (2012, p. 139) define quais devem ser os norteadores do planejamento de aula do professor, no que diz:

O pano de fundo aqui é a pergunta que os alunos sempre têm em mente, mas nem sempre expressam: 'Para que estudar esta matéria?'. [...] Que relação mantém com a vivência do aluno, com a sociedade, com outras disciplinas? Que mudanças tem havido no ensino da disciplina nos últimos anos? Quais são as tendências atuais do seu ensino?

Entende-se que a significação do conhecimento leva os estudantes a uma prática de fazer articulações e contextualizações entre teorias e aplicações tais quais fazem os profissionais do meio científico, e que a forma como as aulas são pensadas (planejadas) e estruturadas no sentido do desenvolvimento de atividades que desencadeiem uma Aprendizagem Significativa é determinante nesse processo, já que uma aprendizagem verdadeiramente significativa leva à formação de cidadãos capazes de pensar e fazer ciência.

Objetivando aplicar a proposta da Aprendizagem Significativa no ensino de Física, este estudo buscou desenvolver uma sequência esquematizada de aulas de Introdução a Ondas, na qual se utilizou uma Máquina de Ondas como instrumento (recurso), que atribuíssem sentido à busca por este conhecimento, segundo a concepção de planejamento de Vasconcellos (2012).

## Metodologia

Uma atividade experimental, como a elaboração e uso de uma Máquina de Ondas, não deve ser lançada sem uma proposta norteadora, sem um conjunto de outros momentos que dêem sentido a atividade experimental. É necessário, portanto, pensar nos momentos e nas sequências de aulas individualmente, mas sem perder a noção global da proposta de ensino, isto é, o sentido e a finalidade que se pretende atribuir ao final de todas as atividades.

Por este motivo, os conteúdos conceituais de introdução à ondas foram divididos em três aulas - por sua vez pensadas em termos de diferentes momentos articulados -planejadas e trabalhadas pela equipe do PIBID de Física da Universidade Federal de Pernambuco em uma turma do terceiro ano do ensino médio de uma escola estadual da região metropolitana do Recife, dentro dos limites de tempo estabelecidos para cada aula, equivalente à 45 minutos nos casos de aulas isoladas e 90 minutos nos casos de aulas geminadas.

## Aula 01 GLYPH<31> Momento 01: Proposição de atividade experimental

A classe foi dividida em pequenos grupos e então se propôs a construção de uma Máquina de Ondas 2 (Figura 01). Os materiais necessários foram

2

. Para confecç

distância de 5 cm uns dos outros. Em seguida, deve ser feito o caminho de volta com a fita para selar os palitos, deixando uma folga de 25 cm na última extremidade (Formando algo semelhante a uma espinha de peixe). Por fim as gomas de mascar devem ser adicionadas nas extremidades de todos os palitos.

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disponibilizados, assim como roteiros de elaboração. Cada grupo construiu uma parte da máquina de ondas. Ao final, as partes foram unidas e, juntos, professores e alunos construíram uma grande Máquina de Ondas.

Figura 1 : Máquina de Ondas construída pelos estudantes.

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## Aula 02 GLYPH&lt;31&gt; Momento 01 : Diálogo professor-alunos GLYPH&lt;31&gt; Identificando subsunçores

Foram levantados questionamentos referentes ao conceito de onda (o que é onda?). As respostas dos alunos foram provocadas por manipulações da grande Máquina de Ondas construída com a contribuição deles (Isto se configura como uma onda? Se sim, que característica configura este evento como sendo uma onda?).

## Aula 02 GLYPH&lt;31&gt; Momento 02: Sistematização de pontos de vista

Buscou-se estimular o envolvimento dos alunos em discussões em torno das provocações anteriores, suscitando as contribuições de cada um, para que fossem consideradas pelos demais estudantes e professor na construção dos conceitos, e levantando questionamentos a cerca delas para que novos pontos de vista fossem defendidos no debate.

## Aula 02 GLYPH&lt;31&gt; Momento 03: Conclusões

A partir da discussão anterior GLYPH&lt;31&gt; e com a mediação dos professores GLYPH&lt;31&gt; foram construídas, gradativamente, conclusões sobre as questões levantadas.

## Aula 02 GLYPH&lt;31&gt; Momento 04: Generalização

As conclusões obtidas foram então conduzidas a definições, princípios, tipologias. Ou seja, a partir das discussões promovidas pelo grupo e das provocações feitas a partir da máquina de ondas, foram abordados conteúdos como conceito de ondas, natureza e tipo de ondas, propagação de ondas em meios unidimensionais, reflexão e refração de ondas.

## Aula 02 GLYPH&lt;31&gt; Momento 05: Proposta de atividade.

Foi proposto aos alunos que fizessem uma pesquisa sobre aplicações (tecnológicas, industriais, fabris) e situações cotidianas nas quais se notassem a presença das idéias que nortearam os estudos sobre ondas.

## Aula 03 GLYPH&lt;31&gt; Momento 01: Apresentação dos resultados da pesquisa proposta na aula anterior

Os alunos foram estimulados a refletir sobre as aplicações e situações, antes conhecidas por eles informalmente e agora estudadas em suas pesquisas,

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mas com um olhar científico, por meio de exemplos trazidos pelo professor e por eles próprios. (Princípio de funcionamento das antenas de TV, Ondas do mar, Ondas em lagos, Ondas em cordas).

## Aula 03 GLYPH&lt;31&gt; Momento 02: Atividade Avaliativa

Os alunos, sob orientação do professor, redigiram um relatório de atividade experimental contemplando a descrição da atividade experimental e as análises, discussões, conclusões, generalizações trabalhadas nas aulas anteriores. Foi proposto um modelo de relatório como sugestão para familiarizar os alunos com a construção de textos científicos.

## Resultados e Discussões

A abordagem proposta promoveu a possibilidade de ressignificação do conhecimento relacionado a Ondas. É possível perceber, especialmente na aula 02, uma série de momentos propiciadores de uma Aprendizagem Significativa na medida em que, a partir da apropriação de alguns conhecimentos prévios dos estudantes (subsunçores), os professores utilizam um instrumento GLYPH&lt;31&gt; construído com a participação dos próprios alunos GLYPH&lt;31&gt; para provocar questionamentos cujas respostas tinham suas justificativas exigidas pelos professores. Esse movimento de sistematização de pontos de vista permeada pela inserção de conceitos novos na atividade discursiva entre professores e alunos é estimulador do estabelecimento de relações não arbitrárias entre conhecimentos prévios e novos, o que, segundo Ausubel (2003), é a essência do processo de Aprendizagem Significativa.

Nota-se, na maneira como as aulas e seus momentos foram articulados, a importância do planejamento e da organização no sentido de permitir que movimentos propiciadores da Aprendizagem Significativa aconteçam, sobretudo não sobrecarregando o estudante com excessivos conceitos.

Os discentes se mostraram engajados nas provocações sucessivas feitas pelos professores a partir das manipulações da máquina de ondas. As respostas não poderiam ser só "sim" ou "não", mas tinham que trazer consigo os porquês que, por sua vez, faziam transparecer os conhecimentos prévios (subsunçores) presentes na estrutura cognitiva dos alunos. Tais respostas eram pontos de partida para que os professores fizessem novas perguntas, exercendo seu papel de mediador, de modo que os novos conhecimentos construídos, e verificados pela manipulação da máquina, pudessem se articular com os prévios de maneira significativa na medida em que pontos de vista, ideias e raciocínios dos alunos eram sistematizados. Nesse sentido, é importante destacar a importância do planejamento ao considerar as possíveis relações entre o conteúdo conceitual proposto, a vivência dos alunos e a sociedade (Vasconcellos, 2012)

A conclusão de que a perturbação propagada na máquina era, de fato, uma onda, fez com que se substituísse a definição puramente ditada de onda como sendo energia que se propaga em um meio, por uma construção compartilhada da compreensão do conceito, na qual os alunos GLYPH&lt;31&gt; e seus conhecimentos prévios GLYPH&lt;31&gt; foram essenciais. O resultado foi o direcionamento dos alunos a um processo de generalização, ao passo que se tornou notória a necessidade de respostas às questões como: "A onda do mar é assim também?", "E na piscina, é igual?".

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- O fato de parte da máquina de ondas se compor de doces se tornou um incentivo a mais. Os momentos de aula, que normalmente tendem a ser tensos ou enfadonhos, tendo em vista a complexidade do conteúdo em questão, foram substituídos pela brincadeira de ganhar mais doces da máquina quem contribuísse mais com a construção do conhecimento, fosse dando palpites, sugestões, ou levantando questões.
- O envolvimento dos alunos foi mais intenso quando da discussão de situações problema, das aplicações dos conteúdos até então trabalhados. As descobertas, cada vez mais enriquecidas, passaram a dar a aula um tom de conversa, de construção, no qual a contribuição da equipe de professores se somava às contribuições da equipe de alunos. Todo o exposto revela a importância da consideração dos conhecimentos prévios dos estudantes para uma aprendizagem eminentemente significativa.

## Conclusão

Considerando que a maioria dos modelos de aula trata o tema 'Ondas' com simples apresentações de definições (conceitos já formados e acabados), pode-se perceber, com base nos resultados apresentados, que a consideração dos conhecimentos prévios dos alunos para a construção do conhecimento novo promove uma aprendizagem verdadeiramente significativa, pois há nisso uma sistematização entre ideias prévias e novas na qual as primeiras servem de ancoragem para as segundas. Definições que, de outra maneira, poderiam ser mecanicamente memorizadas, passam agora a ser retidas com significado verdadeiro e generalizável (como na relação com a afinação de cordas, introduzida no início deste trabalho).

## Referências Bibliográficas

MOREIRA, Marco Antonio. Aprendizagem significativa: um conceito subjacente. Aprendizagem Significativa em Revista/Meaningful Learning Review V1(3), pp. 25-46, 2011.

VASCONCELLOS, Celso dos Santos. Planejamento. Projeto de ensinoaprendizagem e projeto político - pedagógico. Libertad Editora, 2012.'

AUSUBEL, David P. Aquisição e Retenção de Conhecimentos: Uma perspectiva Cognitiva . 1. ed. The City University of New York, E.U.A.: Plátano Edições Técnicas, 2003.

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