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ANÁLISE REFLEXIVA DE UMA EXPERIÊNCIA DIDÁTICA SOBRE RESISTÊNCIA ELÉTRICA E LEIS DE OHM

Nizam Mahfoud, Thaís Rafaela Hilger, Jackelini Dalri, Sérgio Camargo, Lauro Luiz Samojeden

Evento
Simpósio Nacional de Ensino de Física ↗ (SNEF)
Edição
XXII
Ano
2017
Data
24/01/2017
Linha de pesquisa
Formação De Professores E Prática Docente
Tipo
Pôster

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Texto completo

## AN'LISE REFLEXIVA DE UMA EXPERI˚NCIA DID'TICA SOBRE RESIST˚NCIA ELÉTRICA E LEIS DE OHM

## *Nizam Mahfoud 1 , Jackelini Dalri , Thaís Rafaela Hilger ; SØrgio Camargo ; 2 3 4 Lauro Luiz Samojeden 5

2 ColØgio Estadual Sªo Cristóvªo/supervisora PIBID, jackedalri@gmail.com 3 Universidade Federal do ParanÆ/coordenadora PIBID, thais.hilger@gmail.com 4 UFPR/ Departamento de Teoria e PrÆtica de Ensino (DTPEN), s.camargo@ufpr.br

- 1 Universidade Federal do ParanÆ/bolsista PIBID, nizammahfoud@gmail.com
- 5 UFPR / Departamento de Física / samojed@fisica.ufpr.br

## Resumo

Este trabalho apresenta uma reflexªo sobre os aspectos e experiŒncias vivenciadas na atuaçªo de um bolsista do PIBID (Programa Institucional de Bolsas de Iniciaçªo à DocŒncia) em sala de aula durante os meses novembro e dezembro de 2015. O projeto foi realizado em duas turmas do terceiro ano do ensino mØdio de um colØgio da rede pœblica estadual de Sªo JosØ dos Pinhais, ParanÆ, na disciplina de Física. As atividades realizadas abrangeram o conteœdo de ResistŒncia ElØtrica, Leis de Ohm e Associaçªo de Resistores, utilizando como encaminhamento metodológico os TrŒs Momentos Pedagógicos, propostos por Delizoicov (2001). Após um relato dessa experiŒncia, o bolsista faz uma reflexªo, com base nas ideias apresentadas por Isabel Alarcªo (1996) sobre o professor reflexivo, em que procura significar as suas açıes, revelando preocupaçıes genuínas de um professor em relaçªo ao profissional que se quer ser e evidenciando implicaçıes desse exercício reflexivo para a formaçªo de futuros professores.

Palavras-chave : Professor Reflexivo, Ensino de Física, PIBID, Eletricidade, TrŒs Momentos Pedagógicos

## Introduçªo

A forma como um conteœdo Ø trabalhado em sala de aula influencia diretamente na aprendizagem efetiva dos alunos. Poderíamos utilizar de mØtodos tradicionais de ensino, como tambØm Ø possível, e imprescindível, adaptarmos novas metodologias para se alcançar os objetivos pretendidos de aprendizagem. De qualquer maneira, os conhecimentos prØvios trazidos pelos alunos para a sala de aula nªo podem ser ignorados, devem fazer parte do processo de ensinoaprendizagem, e serem problematizados pelo professor, que o guia para que, por meio da introduçªo de conceitos científicos, compreendam questıes do cotidiano por eles vivenciadas, desenvolvendo seu pensamento crítico.

Nessa direçªo, a proposta didÆtica aqui apresentada utiliza como encaminhamento metodológico os TrŒs Momentos Pedagógicos, de Delizoicov (2001), em aulas de Eletricidade. Apresenta-se um relato que aborda desde como a problematizaçªo do conteœdo foi feita, atØ o processo de avaliaçªo da aprendizagem dos alunos ao longo das aulas. Essa proposta didÆtica foi desenvolvida em 2015 pelo bolsista-docente, numa escola da rede pœblica de ensino em Sªo JosØ dos Pinhais, ParanÆ, com duas turmas do terceiro ano do Ensino MØdio, no âmbito do projeto PIBID (Programa Institucional de Bolsas de Iniciaçªo à DocŒncia), subprojeto Física 3, do curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal do ParanÆ

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23 a 27 de janeiro de 2017

(UFPR), sob supervisªo da professora de Física das turmas e da professora do curso de Licenciatura em Física da UFPR e coordenadora do subprojeto Física 3.

Mas esse relato da proposta didÆtica desenvolvida nªo Ø o objetivo principal deste trabalho. A partir desse relato foi feita uma anÆlise pelo bolsista-docente, que contØm vÆrios elementos observados durante as aulas. Nessa anÆlise da experiŒncia docente, feita à luz do referencial do professor reflexivo (ALARCˆO, 1996), pretendem-se explicitar quais foram as impressıes do bolsista-docente em relaçªo a essa experiŒncia didÆtica e quais sªo as reflexıes e a importância/impacto para a sua formaçªo docente. Essa parte do texto, propositadamente, estÆ escrita em primeira pessoa, jÆ que o exercício de reflexªo Ø muito pessoal, tentou-se manter essa característica subjetiva na escrita.

Dessa maneira, o objetivo principal desse trabalho Ø compartilhar um pouco das reflexıes feitas por um bolsista na sua atividade de iniciaçªo à docŒncia, reflexıes essas que revelam uma preocupaçªo genuína de um professor em relaçªo ao profissional que se quer ser.

## Relato

## Metodologia

A metodologia proposta por Delizoicov (2001), chamada de TrŒs Momentos Pedagógicos, Ø dividida em trŒs etapas: a problematizaçªo inicial, a organizaçªo do conhecimento e a aplicaçªo do conhecimento.

Problematizaçªo Inicial: Ø a primeira etapa, onde se apresentam as questıes ou situaçıes reais que os alunos conhecem e presenciam e que estªo envolvidas com o conteœdo a ser trabalhado. Neste momento os alunos sªo questionados de forma a expor o que pensam sobre as situaçıes do cotidiano, e essas concepçıes trazidas pelos alunos, que sªo geralmente concepçıes de senso comum, devem se mostrar insuficientes para responder aos questionamentos propostos, fazendo com que eles sintam a necessidade da aquisiçªo de outros conhecimentos ainda nªo aprendidos para respondŒ-los.

Organizaçªo do Conhecimento: este Ø o momento em que, sob a orientaçªo do professor, os conhecimentos de Física necessÆrios para o entendimento e compreensªo das situaçıes propostas na problematizaçªo inicial sªo estudados.

Aplicaçªo do Conhecimento: neste momento pedagógico o objetivo Ø que o aluno exponha sistematicamente o conhecimento aprendido durante as aulas, ao analisar e interpretar tanto a situaçªo inicial que determinou seu estudo quanto outras que, embora nªo estejam diretamente ligadas ao momento inicial, possam ser compreendidas pelo mesmo conhecimento.

## Conteœdo

Os conteœdos escolhidos para a aplicaçªo da metodologia foram, dentro do eletromagnetismo e com base no planejamento anual da professora para as turmas de terceiros anos do Ensino MØdio, os seguintes: o que Ø resistŒncia elØtrica, o que Ø e como Ø calculada a resistividade de um material, como ela varia de acordo com as suas dimensıes, o que Ø um reostato, a primeira e a segunda Leis de Ohm, como as grandezas físicas envolvidas nessas leis se relacionam entre si, como funciona

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um circuito com resistor e qual a diferença entre ligaçıes em sØrie, paralelo e mista de resistores.

## ResistŒncia elØtrica e segunda Lei de Ohm

## Problematizaçªo

Como início da sequŒncia didÆtica, a primeira etapa foi a elaboraçªo de uma problematizaçªo adequada para o conteœdo de resistŒncia elØtrica. Sabe-se que nem todos os materiais condutores obedecem as Leis de Ohm, dessa forma a problematizaçªo foi mais abrangente e o estudo dos condutores ôhmicos foram vistos na sequŒncia do conteœdo. A problematizaçªo escolhida foi 'Por que o chuveiro esquenta?' e 'Como os chuveiros tŒm opçıes de diferentes temperaturas?'. Esses questionamentos foram escolhidos com o propósito de relacionar algo que jÆ Ø do cotidiano dos alunos, como o chuveiro elØtrico, ao conceito de resistŒncia elØtrica.

Os alunos jÆ sabiam do que se tratava o Efeito Joule, pois jÆ havia sido trabalhado com eles anteriormente. Logo, eles jÆ associavam o aumento da temperatura à passagem da corrente elØtrica pelos fios do chuveiro, mas, mesmo assim, nªo conseguiram responder à problematizaçªo sobre os diferentes aquecimentos possíveis num mesmo chuveiro, mesmo aqueles que jÆ haviam visto uma resistŒncia de chuveiro nas mªos. Na sequŒncia, quando o termo resistŒncia elØtrica foi inserido pelo bolsista-docente, os alunos foram questionados sobre os significados da palavra resistŒncia, para entªo aplicÆ-los à eletricidade. Entre os alunos prevaleceu um significado da palavra resistŒncia contrÆrio ao que Ø utilizado na Física, por conta disso o foco da discussªo foi desvincular a ideia dos alunos de que um condutor com resistŒncia alta suportaria uma maior corrente elØtrica, e fazer prevalecer nªo significado físico, em que a resistŒncia elØtrica alta estÆ associada à maior dificuldade da passagem da corrente pelo condutor. Diante disso, os alunos observaram que o conhecimento que possuíam nªo era suficiente para explicar esses fenômenos físicos, sendo necessÆrio adquirir novos conhecimentos para a compreensªo.

## Organizaçªo do Conhecimento

Inicialmente apresentou-se a segunda Lei de Ohm, que relaciona a resistŒncia de um material à sua resistividade, ao seu comprimento e à sua Ærea da secçªo transversal. A explicaçªo se deu com a ajuda do quadro negro para a elaboraçªo do desenho de um fio condutor, meramente demonstrativo, e a explicaçªo oral do bolsista-docente, para posteriormente a apresentaçªo da relaçªo matemÆtica que relaciona as grandezas. A partir daí foram retomados os dois questionamentos feitos na problematizaçªo inicial, que foram respondidos pelos alunos.

Em seguida uma atividade prÆtica foi apresentada para os alunos. O objetivo era observar a variaçªo do valor da resistŒncia elØtrica de fios condutores quando apenas uma variÆvel era modificada e se chegar às relaçıes inversamente e diretamente proporcionais estabelecidas na segunda Lei de Ohm. Nessa atividade foram coletados, com a ajuda de um multímetro, os valores das resistŒncias elØtricas de cinco fios condutores, dos quais se podia variar apenas o comprimento, ou apenas a espessura ou ainda apenas a resistividade. Os alunos foram divididos em

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grupos para coletarem esses dados, e a anÆlise dos resultados foi feita conjuntamente e sistematizada pelo bolsista-docente no quadro.

## Aplicaçªo do Conhecimento

De acordo com exemplos resolvidos em sala de aula, uma lista de exercícios foi entregue aos alunos para ser respondida em sala, com ajuda do bolsista-docente.

## Primeira Lei de Ohm

## Problematizaçªo

Nesta etapa da sequŒncia didÆtica a problematizaçªo inicial feita anteriormente ainda Ø adequada, porØm, agora o que afeta o valor de resistŒncia elØtrica, nªo sªo somente as propriedades dimensionais do fio condutor, mas a ddp (diferença de potencial ou voltagem). Assim questionou-se: 'O que Ø responsÆvel por mudar o aquecimento em alguns chuveiros, jÆ que neles nªo Ø possível variar o comprimento do condutor?'. Esse questionamento, alØm de fazer os alunos pensarem sobre o que mais pode alterar a passagem da corrente em um condutor com uma determinada resistŒncia elØtrica, despertou a curiosidade a respeito das diferenças entre a voltagem das residŒncias entre os Estados brasileiros.

## Organizaçªo do Conhecimento

O conteœdo referente à primeira Lei de Ohm possui uma relaçªo matemÆtica muito simples e o foco principal era fazer os alunos compreenderem a relaçªo entre a ddp e a intensidade da corrente num circuito. O conteœdo foi explicado de forma teórica, e com esboços de circuitos elØtricos desenhados pelo bolsista-docente no quadro.

## Aplicaçªo do Conhecimento

- O bolsista-docente levou diferentes resistŒncias elØtricas de chuveiros reais para explorar os conhecimentos trabalhados com os alunos e estes expressarem sua compreensªo tanto a partir da problematizaçªo inicial, quanto para estimular a aplicaçªo deste conhecimento em outras situaçıes, com a apresentaçªo de fusíveis e a discussªo sobre sua funçªo e funcionamento.

## Associaçªo de resistores

## Problematizaçªo

Concluídos os estudos sobre as Leis de Ohm, o objetivo era compreender como a corrente elØtrica se comporta em circuitos elØtricos cujos componentes estªo ligados em sØrie, em paralelo ou em ligaçıes mistas. Dessa forma o questionamento da problematizaçªo inicial foi: 'Como sªo os circuitos elØtricos da nossa residŒncia? Como os aparelhos das nossas casas estªo ligados? Por que eles estªo ligados de tais maneiras? Quais as vantagens e desvantagens dos circuitos ligados em sØrie e em paralelo?'.

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## Organizaçªo do Conhecimento

Iniciou-se a explicaçªo pelo circuito em sØrie, onde a intensidade da corrente vai ser sempre a mesma em todo o circuito, enquanto que a voltagem se divide de acordo com a necessidade dos componentes presentes no circuito. Como exemplos foram citados os 'pisca-piscas' de natal que possuem esse tipo de ligaçªo. Pensando-se nos circuitos das residŒncias, as dœvidas eram com relaçªo à grande voltagem necessÆria para alimentar os aparelhos eletrodomØsticos se estes estivessem ligados em sØrie e se seria possível a montagem de tal circuito residencial.

Na sequŒncia foi trabalhado o circuito em paralelo, que despertou muitas dœvidas justamente pelo fato de o utilizarmos em nossa residŒncia, pois os alunos relacionaram estes circuitos com situaçıes de seu cotidiano. Neste circuito a voltagem Ø a mesma sobre cada componente, mas a corrente se divide de acordo com a necessidade dos componentes. Aproveitou-se para discutir e retomar algo que jÆ havia sido trabalhado com os alunos anteriormente sobre as espessuras adequadas dos fios de acordo com a corrente elØtrica que passarÆ por eles para se evitar problemas.

As relaçıes matemÆticas, especialmente as dos circuitos em paralelo, pareceram estranhas para os alunos e eles tiveram uma grande dificuldade em entendŒ-las. TambØm foi trabalhada a ligaçªo mista, onde tanto ligaçıes em sØrie como em paralelo estªo presentes no circuito, e trabalhados exemplos.

## Aplicaçªo do Conhecimento

Para a aplicaçªo do conhecimento desta parte do conteœdo, foi distribuída uma nova lista de exercícios, resolvida em sala e com atendimento individual de dœvidas.

TambØm foi proposto aos alunos, ao final de todo o conteœdo, montarem circuitos em uma placa de testes (Protoboard). O objetivo da atividade era que, com base em todo o conhecimento adquirido durante as aulas, os alunos conseguissem fazer uma ligaçªo em sØrie e outra em paralelo de dois LEDs, prevendo os resistores necessÆrios para as ligaçıes. Eles teriam que apresentar primeiro um desenho do circuito, com os valores de tensªo, corrente e resistŒncia dos componentes, acompanhado dos devidos cÆlculos. Depois deveriam, utilizando a protoboard, apresentar os circuitos montados apenas para conectar as pilhas, o que era feito pelo bolsista-docente. A avaliaçªo era feita com base na apresentaçªo do desenho e dos cÆlculos e no teste prÆtico dos circuitos. Caso alguma coisa nªo estivesse correta, o aluno deveria corrigir e retornar ao bolsista-docente para nova avaliaçªo.

## AnÆlise das atividades

Ser reflexivo Ø, sobretudo, provocar o pensamento sobre as suas próprias açıes ou sobre aquilo em que se acredita. Ao fazer essa reflexªo, atribuímos sentidos ou novos sentidos a cada parte da atividade realizada, à atividade como um todo e aos motivos que nos impulsionam a agir, como tambØm evidenciamos as conseqüŒncias das nossas escolhas e atitudes (ALARCˆO, 1996). Com isso, tentamos diferenciar-nos da rotina usual de seres humanos, que muitas vezes Ø

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guiada por impulsos, hÆbitos e tradiçıes, promovendo açıes mais autônomas, alØm do autoconhecimento.

Isabel Alarcªo (1996), seguindo as ideias de Schön e Shulman, sugere que, alØm de a reflexªo se dar na e sobre a açªo, que ela tambØm seja para a açªo. Dessa maneira, ser um professor reflexivo passa pelo reconhecimento e pelo autoreconhecimento, tanto de si como do aluno, como sujeitos pensantes e em processo de aprendizagem. Assim, assumindo uma postura de professor reflexivo, buscamos autonomamente analisar cada açªo por meio de saberes que jÆ possuímos, frutos da nossa experiŒncia ou da informaçªo, e aprender a significÆ-las e transformÆ-las de acordo com nossos novos objetivos e motivaçıes.

Planejei as aulas muito antes de ministrÆ-las, e durante esse período incluía em minha cabeça diversas formas de apresentar o conteœdo dentro da metodologia previamente escolhida. Imaginava como seria aprender comigo mesmo, como gostaria de ter uma aula. Estruturei as aulas da melhor maneira que consegui. Na aplicaçªo, porØm, as coisas nunca saem como planejadas. Percebi em mim mesmo, ao final das aulas, vÆrios fatores relacionados a minha postura, que possivelmente dificultaram a aprendizagem por parte dos alunos, tais como, a ansiedade em avançar com o conteœdo de forma rÆpida e sem motivo aparente, passando por cima de pequenos detalhes nªo esclarecidos por completo, às vezes nªo passando confiança suficiente aos alunos para questionar ou pedir para reexplicar caso nªo entendessem.

Dentre as atividades propostas aos alunos, havia listas de exercícios, uma que exigia respostas discursivas sobre os conceitos estudados e outra que exigia cÆlculos matemÆticos. Creio que, nessa parte das atividades que exigiu mais dos alunos, foi onde a construçªo do conhecimento se mostrou mais eficaz, pois requisitou real esforço dos alunos em aprender para poder solucionar os problemas propostos. O fato de tambØm contarem com o atendimento individual para o esclarecimento das dœvidas à medida que iam surgindo, me permitiu compreender quais eram as dificuldades dos alunos com o conteœdo trabalhado e perceber outras nuances do processo educativo.

Durante esse pouco tempo que experimentei essa visªo mais crítica da relaçªo entre o aluno e o conhecimento, posso destacar que parte da dificuldade que os alunos apresentam vem de muito antes, da falta de conhecimento bÆsico, de manipular uma equaçªo, de diferenciar a física da matemÆtica e de entender os conceitos físicos e nªo tratÆ-los como equaçıes matemÆticas com nœmeros abstratos e sem propósito. Explicar que uma grandeza física Ø inversamente proporcional a outra Ø mais desafiador do que parece, ainda mais em um ambiente em que os alunos só querem fazer a operaçªo matemÆtica e obter um resultado final, adimensional e mais arredondado possível, sem se preocupar com o significado daquilo que estÆ sendo feito.

Quanto à metodologia empregada nesta sequŒncia de aulas, nªo a dominava por completo, inclusive, ainda nªo domino. O que fica evidente para mim Ø a importância de se utilizar metodologias diferenciadas, pois os próprios alunos percebem a diferença na forma de ensinar. Nªo necessariamente a metodologia utilizada facilitou a aprendizagem dos alunos, pois uma metodologia só Ø boa se for adequada aos objetivos de aprendizagem pretendidos e à realidade na qual o trabalho Ø desenvolvido. Mas julgo que a metodologia escolhida era adequada ao objetivo de fazer com que os alunos compreendessem como circuitos elØtricos

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funcionam, pois estªo presentes na vida das pessoas e fazem parte de sua realidade, em suas casas.

- A escola dispunha de um laboratório de ciŒncias bem estruturado, comparado à realidade de muitas escolas, o que possibilitou a execuçªo de dois experimentos prÆticos que, sem dœvida, auxiliaram os alunos no entendimento do conteœdo e a desenvolver um maior desejo por conhecer mais essa parte da Física.

## Consideraçıes finais

- O exercício de reflexªo permite, alØm de uma avaliaçªo da açªo realizada a fim de aprimorÆ-la, trazer à tona as concepçıes de ensino que se tem, os motivos que impulsionam a açªo e os objetivos que se quer alcançar com a atividade educativa. Essas crenças, mesmo que inconscientes para o professor, orientam a sua atividade; mas quando conscientes, permitem que o professor vÆ alØm, construa novos conhecimentos sobre o processo de ensino-aprendizagem e conheça melhor a si mesmo, suas capacidades, habilidades e limitaçıes, permitindo-o significar e resignificar a sua profissªo.

Dessa primeira experiŒncia docente e reflexiva do bolsista, alguns pontos significativos para ele foram destacados. O primeiro deles Ø a importância da escolha e utilizaçªo pelo professor de uma metodologia que nªo reforce a repetiçªo e a memorizaçªo, mas contribua para o desenvolvimento intelectual do aluno, possibilitando uma formaçªo crítica e uma aprendizagem significativa. Mesmo sem dominar muito bem a metodologia escolhida, tentar algo diferente do que se conhece bem e do que jÆ se vivenciou quando estudante do Ensino MØdio, foi uma atitude corajosa e muito consciente do bolsista do papel que o professor e que a educaçªo deve ter na vida do aluno.

- O segundo ponto a se destacar Ø a visªo utilitarista e imediatista que os alunos apresentam da educaçªo e que acaba gerando açıes desestimuladas da parte deles em relaçªo à aprendizagem. Tirar notas boas nas provas ou passar no vestibular sªo coisas que estªo presentes na vida da maioria dos alunos que desejam continuar seus estudos alØm da escola bÆsica. Em relaçªo à Física a utilidade Ø exclusiva para 'passar no vestibular'. Esta demanda educacional, apesar de nªo se remeter obrigatoriamente somente ao professor do Ensino MØdio, persiste cada vez mais e faz parte da realidade em que o bolsista atuou e identificou. Fazer com que os alunos vejam alØm e resignifiquem a aprendizagem e a sua relaçªo com o conhecimento passa tambØm pelas açıes do professor e Ø um dos maiores desafios que se lhe impıem.
- O terceiro ponto Ø a comunicaçªo. É pela comunicaçªo que o ser humano Ø capaz de desenvolver o raciocínio lógico-abstrato e argumentativo, de deixar para as geraçıes futuras sua contribuiçªo intelectual, assim como os grandes nomes da Física fizeram - Einstein, Newton etc. No processo de ensino-aprendizagem, uma comunicaçªo eficiente Ø fundamental para que se alcancem os objetivos e se estimule os alunos a aprender e produzir conhecimento. A preocupaçªo de se fazer compreender pelos estudantes durante e depois da açªo, reforça a importância dada pelo bolsista à comunicaçªo e tambØm a clareza de que este Ø o instrumento mais importante e poderoso de que dispıe o professor.

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## ReferŒncias

ALARCˆO, I. Ser professor reflexivo. In: ALARCˆO, I. (ORG.). Formaçªo reflexiva de professores - estratØgias de supervisªo. Porto: Editora Porto, 1996.

DELIZOICOV, D. Problemas e problematizaçıes. In: PIETROCOLA, M. (Org.). Ensino de física : conteœdo, metodologia e epistemologia numa concepçªo integradora. Florianópolis: Ed. da UFSC, 2001. p. 125-150.

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Texto extraído automaticamente do PDF: podem existir erros de conversão, especialmente em fórmulas, tabelas e figuras.