GRANDEZAS E UNIDADES DE MEDIDAS: UMA PROPOSTA LÚDICA PARA AUXILIAR A APRESENTAÇÃO DE CONTEÚDOS DE FÍSICA

## GRANDEZAS E UNIDADES DE MEDIDAS: UMA PROPOSTA LÚDICA PARA AUXILIAR A APRESENTAÇÃO DE CONTEÚDOS BASILARES DE FÍSICA

Natalia Alves Machado 1 , Frederico Alan de Oliveira Cruz 2

1 UFRRJ/PPGEduCIMAT, nat.alves.machado@gmail.com 2 UFRRJ/DEFIS/PET Física, frederico@ufrrj.br

## Resumo

Devido a um conjunto de fatores, o atual cenário da educação brasileira tem se mostrado pouco eficiente para a formação dos jovens. Esse cenário é o resultado da soma de um conjunto de fatores, como o baixo investimento, por parte de estados e municípios, na infraestrutura escolar, a falta de professores de determinadas disciplinas, dos baixos salários de professores e agentes de educação. Se essas questões influenciam diretamente o desempenho dos alunos, de forma geral fatores associados à prática docente tem grande contribuição no desinteresse por parte dos alunos nos temas ligados a ciências, por exemplo. Lecionar conteúdos de ciências de forma geral, e no caso da Física mais especificamente, é permitir que o aluno seja capaz de se apropriar dos temas que são apresentados a eles. Deste modo, a inserção de atividades simples que possam ser manipuladas pelos alunos é extremamente importante, um ótimo exemplo disso são as chamadas atividades lúdicas. Dentro da perspectiva apresentamos um jogo de cartas que pode auxiliar na apresentação de conteúdos basilares para o entendimento de grandezas físicas e suas unidades de medidas.

Palavras-chave : Lúdico, grandezas físicas, unidades

## Introdução

O atual cenário da educação brasileira tem se mostrado, devido inúmeros fatores, pouco eficiente para a formação cidadã em sua plenitude. É consenso que atualmente a escola não é vista como essencial na vida dos alunos e também não é capaz de preparar os jovens de forma que ao concluírem a educação básica tenham a capacidade real de compreensão de textos simples e de operações matemáticas básicas (YOKOTA, 2014).

Esse cenário é o resultado da soma vários fatores, como os baixos salários, a infraestrutura escolar precária, a falta de professores e agentes de educação, além da violência que se faz presente dentro do ambiente escolar (MARRIEL et al, 2006; FREITAS, 2014).

Questões de caráter social também produzem grande impacto na formação dos alunos, visto que existe uma forte relação entre a baixa escolaridade dos pais e o desempenho escolar dos alunos. Na maioria dos casos, os mais pobres colocam a vivência escolar em segundo plano para buscar uma melhoria de renda familiar (RAPOPORT & SILVA, 2013). Nesse cenário, sem ações que torne as aulas mais atrativas, os alunos não se sentem efetivamente motivados a compreender os temas que são apresentados a eles e assim não entenderão o processo de escolarização como uma etapa fundamental para alcançar melhorias profissionais e sociais.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

23 a 27 de janeiro de 2017

Não são apenas as questões sociais que influenciam diretamente o desempenho dos alunos, fatores associados à prática docente tem grande contribuição no desinteresse por parte dos alunos.

No caso específico da Física, temos que a prática excessiva de desenvolvimento matemático, sem que sejam contextualizados com a realidade do aluno, aulas de caráter meramente expositivas e a falta de formação adequada por parte de muitos professores produz um efeito sobre os alunos que não favorecem o processo de aprendizagem (SILVÉRIO, 2001).

Quando não existem problemas na formação, é comum que o profissional de educação passe a recorrer a diversas ferramentas para que os temas apresentados em sala de aula tornem-se interessantes para os alunos, permitindo que eles possam se apropriar do que está sendo abordado.

Nessa tentativa é comum o professor achar que apenas o uso das diversas possibilidades de aparelhos presentes nas tecnologias da informação e comunicação (TIC) (Fig. 01) pode atrair a atenção deles para certo conteúdo.

Figura 01: TICs utilizadas em sala de aula (Acervo do autor).

<!-- image -->

Apesar das TICs serem importantes e existirem excelentes propostas para sua aplicação em sala de aula, dado todo esse cenário social, econômico e educacional de muitos municípios, nem sempre a utilização desses recursos é possível. Assim, pensar em atividades simples e de custo reduzido, que desperte no aluno a autonomia e interesse pelos estudos se faz extremamente necessário, principalmente no Ensino de Ciências.

Uma forma de contornar essa dificuldade é por meio da introdução de atividades lúdicas, que permite educar e ensinar por meio de ações focadas na interação com várias pessoas fora do ambiente virtual. Esse tipo de atividade tem sido objeto de muitas pesquisas, pois são capazes de conectar de forma mais direta os temas apresentados e os envolvidos no processo por meio de respeito às regras estabelecidas e necessidade, muitas vezes, de ações colaborativas (SCHAEFFER, 2006; DAMIANI, 2008; OLIVEIRA et al, 2015).

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Apesar de ser vista como uma brincadeira, por quem não percebe o processo inteiro, esse tipo de intervenção pedagógica exige que o professor tenha uma formação bem consolidada para que possa estabelecer uma ação que permita a ele compreender os nuances da mesma durante a sua realização (DIAS, 2013). Além disso, as atividades lúdicas permitem aos alunos uma formação socioeducacional, possibilitando principalmente que este se desenvolva cognitivamente de forma mais ampla e que desenvolva uma série de habilidades importantes para sua vida (Fig 02).

Figura 02: Contribuições na formação pelo uso do lúdico na educação (Acervo do autor).

<!-- image -->

Dentro do que foi exposto, neste trabalho apresentamos uma proposta de abordagem de temas basilares em Física, com o objetivo de auxiliar na apresentação e entendimento de grandezas físicas e suas unidades de medidas.

## Materiais e Métodos

Para realizar a apresentação das grandezas físicas, foi proposto um jogo com trinta cartas, separados em dez grupos, composto por representações de uma grandeza física, unidade de medida e instrumento de medida. Essa organização tem como objetivo permitir que os alunos possam articular três cartas por vez, com o objetivo de compreender a relação entre elas.

As grandezas foram escolhidas levando em consideração a importância para a descrição de fenômenos mais complexos na física, passando pelas áreas básicas lecionadas no Ensino Fundamental e Médio, além de mostrar ao aluno a importância das unidades de medidas.

A atividade foi realizada com alunos do primeiro ano do ensino médio, de uma escola privada, localizada na Zona Oeste da cidade do Rio de Janeiro, no qual foi apresentado aos alunos alguns instrumentos de medida, que são associados a cada uma dessas grandezas, que na maioria das vezes não fazem parte do cotidiano deles.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

A primeira etapa do trabalho foi pesquisar sobre as grandezas mais interessantes para serem abordadas e escolher os instrumentos de medidas associados a cada uma delas (THOMSON, 1882; ALONSO &amp; FINN, 1972; EDMINISTER, 2006; MARTINI et al, 2013).

- · Comprimento (Grupo 1) - que é definido como grandeza que expressa a quantidade unidimensional de um corpo, isto é, a distância entre dois pontos. Essa grandeza tem como unidade de medida fundamental o metro (m), podendo ser mensurada, de forma geral, com instrumentos como a régua, o paquímetro, fita métrica e a trena (Fig. 03).
- · Força (Grupo 2) - grandeza física capaz de alteração a condição de equilíbrio do corpo, produzindo movimento e/ou deformação. Sua unidade fundamental no Sistema Internacional uma homenagem ao físico que enunciou essas leis, newton (N) (Fig. 03) e tem como instrumento de medida o dinamômetro.
- · Massa (Grupo 3) - definida como a quantidade de matéria contida em um objeto ou corpo. Uma das grandezas fundamentais da mecânica e muitas vezes confundida com a força peso. A unidade fundamental é expressa o quilograma, representado como kg, tendo como instrumento de medida a balança (Fig. 03).
- · Tempo (Grupo 4) - grandeza física responsável por informar a duração de uma ação ou evento físico, sendo a sua unidade fundamental o segundo (s) e que tem como objeto usual de medida os relógios (Fig. 03).

Figura 03: Grupos 1, 2 ,3 e 4 do jogo de cartas (Acervo do autor).

<!-- image -->

- · Temperatura (Grupo 5) - grandeza física que mensura a energia cinética média de cada grau de liberdade de cada uma das partículas de um sistema em equilíbrio térmico. Apesar de diariamente a unidade de medida dessa grandeza ser apresentada como o Celsius (°C), no Sistema Internacional a unidade de medida padrão é o Kelvin (K), onde o termômetro é o instrumento de medida mais comum (Fig. 04).
- · Corrente elétrica (Grupo 6) - grandeza relacionada a transferência de energia. Sua unidade de medida no Sistema Internacional é ampère (A) e que pode ter como instrumento de medida o multímetro.
- · Tensão elétrica (Grupo 7) - trabalho realizado sobre uma carga de modo a desloca-la entre dois pontos distintos. A tensão (ou diferença de potencial) é medida em volts (V), no S.I, por meio de um multímetro.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Os grupos 6 e 7 (Fig. 04) apesar de estarem caracterizados por grandezas físicas distintas (tensão e corrente elétrica), se utilizam no dia a dia do mesmo instrumento de medida para realizar a leitura desejada, que na maioria das vezes não está presente no cotidiano dos alunos, deste modo, essa é uma maneira de apresentar esse instrumento, permitindo discutir a sua importância e sua aplicabilidade.

Figura 04: Grupos 5, 6 e 7 do jogo de cartas (Acervo do autor).

<!-- image -->

- · Volume (Grupo 8) - grandeza que expressa a quantidade associada de três dimensões de um corpo ou figura. No caso dos líquidos o volume é dado pela quantidade presente dentro de um recipiente (Fig. 05) e expresso em litros (L).
- · Velocidade (Grupo 9) - grandeza que mensura a variação da posição no espaço por unidade de tempo. Está relacionada à unidade de quilômetros por hora (km/h) no cotidiano (Fig. 05), mas no sistema internacional é medida em metros por segundos (m/s).
- · Pressão (Grupo 10) - quantidade de forças aplicadas em uma determinada área e que no Sistema Internacional de Medidas tem como unidade básica o Pascal, tendo como instrumento de medida o barômetro (Fig. 05).

Figura 05: Grupos 8, 9 e 10 do jogo de cartas (Acervo do autor).

<!-- image -->

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Após a leitura do texto em sala, os alunos foram separados em duplas, em grupos de dez componentes. Com as cartas viradas para cima uma das duplas começa o jogo e acertando teria direito a mais uma tentativa de associar três cartas. Caso o grupo errasse a associação, à vez deveria passar para o outro grupo, Venceria o grupo que no final do jogo tivesse mais cartas corretamente correlacionadas.

Ao final foi pedido que os alunos pudessem escrever em poucas linhas, sem se identificar, o que acharam do jogo e se a atividade havia apresentava alguma contribuição a sua aprendizagem.

## Resultados e Discussões

A primeira dificuldade percebida é que eles mostram-se surpresos em ter contato com a ideia da medida por algum instrumento físico, apesar de muitos desses fazerem parte do cotidiano deles. Devido a isso surge uma pequena dificuldade sobre as regras do jogo, mas depois de erros e acertos os alunos compreendem a dinâmica do jogo.

No caso de alguns instrumentos de medidas quem não estão tão presentes no cotidiano deles, como a carta do multímetro, que aparece duas vezes, e a do barômetro geram dúvidas e as mesmas precisaram ser esclarecidas. Apesar disso, ao ter conhecimento desses instrumentos aparecem os questionamentos sobre o seu funcionamento, trazendo o mesmo para o 'mundo do possível' para esses alunos.

Em relação à unidade de medida de temperatura, Kelvin, ela aparece em muitos livros didáticos e a sua discussão é importante para que os alunos possam entender que na maioria dos estudos termodinâmicos essa grandeza possui uma forma de apresentação distinta da usual.

Na avaliação da atividade, a separação dos alunos em grupos permitiu ideias contraditórias e opiniões diferentes que são extremamente enriquecedoras para o andamento e entendimento dos conteúdos envolvidos, além de levar a outras discussões proveitosas. Como, ao errarem as jogadas, ou seja, as associações, os alunos eram arguidos do porquê da jogada não estar correta, o que gerava uma boa discussão entre os próprios alunos para esclarecer esse erro.

Durante a atividade os alunos participaram de maneira ativa e ao final, estavam mais confiantes sobre o domínio das grandezas físicas que haviam sido discutidas, pois respondiam as perguntas que eram feitas e tiravam dúvidas de alguns alunos que ainda permaneciam com certa dificuldade no tema. Isso pode ser percebido em alguns depoimentos:

- · Aluno x: 'Achei interessante ajuda a gravar as medidas de um jeito mais dinâmico (Fig. 06)'
- · Aluno y: '... como as cartas estão misturadas eu acabo tendo que pensar para achar os conjuntos e com isso relaciono nomes as imagens e consigo grava-los mais facilmente.'
- · Aluno z: 'Conseguimos associar as unidades de medida com suas respectivas ferramentas e funções.'

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Figura 06: Resposta apresentada por um dos alunos participantes na atividade, sendo este identificado nesse trabalho por Aluno x (Acervo do autor).

<!-- image -->

O jogo é apenas um momento inicial para se discutir outras grandezas. Abrindo então uma boa discussão sobre outras grandezas, suas unidades e instrumentos associados, o que muitas vezes, geram dúvidas em qualquer parte da Física.

Como essa atividade é algo diferente do que os alunos estão acostumados a lidar em sala de aula, ela proporciona um caminho menos árduo, mais propício e integrado, podendo mudar a visão dos alunos em relação à Física e quem sabe conseguindo quebrar o tabu de que a Física é uma matéria de difícil compreensão e entendimento. Apesar de parecer presunçoso essa afirmativa, durante a atividade alguns alunos disseram que o problema da física são as 'contas', isto é, mostrando que existe uma física mais conceitual e outra que é carregada de procedimentos algébricos pouco elucidativos e sem conexão com a realidade deles.

A ideia de que essa atividade possui um caráter de memorização das cartas não é completamente errada, no entanto a memorização deve fazer parte do processo de aprendizagem por contribuir com uma melhora de pelo menos 50% na retenção da informação (KARPICKE &amp; BLUNT, 2011). Sendo assim, mesmo que a atividade fosse repetida com as mesmas cartas, não existe qualquer perda na formação do aluno pela memorização das grandezas e instrumentos de medidas.

Além disso, ao aplicar em uma aula elementos diferentes do que os alunos estão acostumados, como por exemplo, a utilização dessas cartas, ocorre um deslumbre e ansiedade, motivando-os a participar da aula e os desafiando a compreender todo o conteúdo envolvido por traz daquela atividade.

## Conclusões

Não compreender conceitos básicos de física compromete toda a construção de conceitos mais profundos e abstratos. Assim, esse jogo permite a (re) descoberta de possibilidades de abordagens de temas em Física, gerando um ambiente mais propício e integrando entre o professor e os alunos e entre os próprios alunos.

Essas atividades são pensadas para serem acessíveis a todos os alunos do ensino médio, diferente do que é visto nos livros. Deste modo, os alunos irão compreender a Física, colocando a aplicação numérica para um segundo momento, o que poucas vezes é feito em sala de aula, na tentativa de desconstruir a visão limitada ao 'algebrismo'.

Além disso, essas atividades fazem com que os professores repensem suas práticas buscando novas maneiras de implementar outros conteúdos com diferentes atividades, estimulando também os professores a montar seus próprios materiais e

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

atividades para serem implementados em sala de aula facilitando e melhorando esse ambiente.

## Referências

ALONSO, Marcelo, FINN, Edward.J. Física : um curso universitário Volume 1 - Mecânica , São Paulo: Editora Edgard Blücher, 1972.

DAMIANI, Magda Floriana. Entendendo o trabalho colaborativo em educação e revelando seus benefícios. Revista Educar , n. 31, p. 213-230, 2008.

DIAS, Ana Carolina Lucena. Dando as cartas: O lúdico no ensino de cinemática. Monografia de conclusão de curso (Graduação). Seropédica: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 2013.

EDMINISTER, Joseph A. Teoria e problemas de eletromagnetismo. 2ª Ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.

FREITAS, Eduardo. A qualidade da educação brasileira . Disponível em: http://brasilesco.la/e490&gt;, Acesso em: 31 jul. 2016.

KARPICKE, Jeffrey D.; BLUNT, Janell R. Retrieval Practice Produces More Learning than Elaborative Studying with Concept Mapping. Science , v. 331, n. 6018, p. 772-775, 2011.

MARRIEL, Lucimar Câmara; ASSIS, Simone G.; AVANCI, Joviana Q.; OLIVEIRA, Raquel V. C. Violência escolar e auto-estima de adolescentes. Cadernos de Pesquisa , v. 36, n. 127, jan./abr. 2006.

MARTINI, Gloria; SPINELLIM, Walter; REIS, Hugo Carneiro; SANT'ANNA, Blaidi. Conexões com a Física 1 . 2 ed, v. 1, São Paulo: Moderna, 2013.

OLIVEIRA, Felipe Sales; LACERDA, Caroline Dutra; OLIVEIRA, Patrícia Santos; COELHO, Ana Amália; BIANCONI. Maria Lucia. Um jogo de construção para o aprendizado colaborativo de glicólise e gliconeogênese. Revista de Ensino em Bioquímica , v. 13, n. 1, p. 45-57, 2015.

RAPOPORT, Andrea; SILVA, Sabrina Boeira. Desempenho escolar de crianças em situação de vulnerabilidade social. Revista Educação em Rede: Formação e práticas docentes . v. 2, n. 2, p. 01-26, 2013.

SCHAEFFER, Edna Heloisa. O jogo matemático como experiência de diálogo: análise fenomenológica da percepção de professores de matemática . Dissertação de Mestrado. Maringá: Universidade Estadual de Maringá, 2006.

SILVERIO, Antonio dos Anjos. As dificuldades no ensino/aprendizagem da física . Monografia de Especialização. Florianópolis: Universidade Federal de Santa Catatina, 2001.

THOMSON, W. On an Absolute Thermometric Scale founded on Carnot's Theory of the Motive Power of Heat, and calculated from Regnault's Observations. Philosophical Magazine , v.1, p.100-106, 1882.

YOKOTA, Paulo. Os problemas da educação no Brasil . Carta Capital, 2014. Disponível em: http://goo.gl/3wKT5o, Acesso em: 31 jul. 2016.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_