ONDAS ELETROMAGNÉTICAS E SUAS APLICAÇÕES NA METODOLOGIA DA INSTRUÇÃO PELOS COLEGAS

## ONDAS ELETROMAGNÉTICAS E SUAS APLICAÇÕES NA METODOLOGIA DA INSTRUÇÃO PELOS COLEGAS

Lorena Matos Dos Santos Ribeiro 1 , Zolacir Trindade Oliveira Júnior 2

1 Colégio Modelo Luís Eduardo Magalhães,lorenamsribeiro@yahoo.com.br 2 Universidade Estadual de Santa Cruz, zolacir@gmail.com

## Resumo

Este trabalho trata da utilização da metodologia ativa Peer Instruction, em tradução livre, Instrução pelos Colegas, na abordagem do tema Ondas Eletromagnéticas e suas aplicações para alunos do Ensino Médio na disciplina Física. O método Instrução pelos Colegas, desenvolvido pelo professor Eric Mazur da Universidade de Harvard (EUA) na década de 90 do século passado, propõe aulas que possibilitem à valorização dos conceitos de Física em detrimento da mera repetição de exercícios e aulas expositivas, assim como, a interação e a discussão entre os alunos, que participam de forma ativa do processo ensino-aprendizagem. É um método que já vem sendo utilizado há algum tempo no Brasil em instituições de ensino superior, não só nos cursos de Física e áreas afins, como também em cursos de outras áreas e em outros níveis de ensino, como é o caso desta aplicação, onde o método foi direcionado a alunos do Ensino Médio, com algumas adequações à realidade local. O cenário em que atuamos é a escola pública, com turmas onde o número de alunos fica em torno de 35 por sala. Até então, tanto as aulas quanto as avaliações vinham acontecendo de maneira tradicional.

Palavras-chave : Ensino de Física, Metodologias Ativas, Instrução pelos Colegas, Ondas Eletromagnéticas

## 1. Introdução

A presente aplicação trata da utilização do método Instrução pelos Colegas (IpC) na abordagem do tema Ondas Eletromagnéticas e suas aplicações, nas aulas de Física de três turmas do 3° ano do Ensino Médio (EM), 3°A vespertino, 3°B e C matutino. Trata-se de uma escola da rede estadual de ensino, Colégio Modelo Luís Eduardo Magalhães, que atende a alunos apenas do EM. São nove turmas de 1° ano, oito turmas de 2° ano e sete turmas de 3° ano, distribuídas nos turnos matutino, vespertino e noturno. Além de sete turmas de Educação de Jovens e Adultos (EJA), funcionando exclusivamente no turno noturno. As turmas possuem uma média de 35 alunos por sala. A autora possui vínculo empregatício com a Secretaria de Educação do estado da Bahia desde o ano de 2002 e atua nesta escola desde o ano de 2005, com a disciplina Física, estando no momento da aplicação, lotada em dez turmas, sendo cinco de 2° ano e cinco de 3° ano do curso de Formação Geral, além de seis horas semanais de Articulação da Área de Ciências.

- O tema de Física escolhido para o desenvolvimento deste produto educacional é Ondas Eletromagnéticas e suas Aplicações . Este tema possibilita uma aproximação com situações cotidianas. Utilizamos diariamente dispositivos como telefones celulares, forno de microondas, internet, aparelhos de rádio e TV, tecnologias que foram proporcionadas pelo conhecimento das ondas eletromagnéticas. Elas também estão presentes na Medicina, em aparelhos de

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

diagnóstico e tratamento de doenças, em fenômenos naturais, luminosos ou de aquecimento, elas estão por toda parte. A luz, em todas as freqüências do espectro em que se manifesta é parte do dia-a-dia das pessoas. Tais fenômenos ou tecnologias, apesar de corriqueiras, têm sua natureza, ou funcionamento (no caso dos recursos tecnológicos), ainda desconhecidos pelos nossos alunos e pela maioria das pessoas que convivem com os mesmos.

Nos dias de hoje o conteúdo a ser conhecido não está apenas com o professor, entretanto continua recaindo sobre ele a responsabilidade de encontrar meios de promover a aprendizagem. Neste contexto, escolheu-se, no âmbito desta aplicação, recorrer às metodologias ativas, em particular à Instrução pelos Colegas para, entre outras coisas, colaborar com descentralização deste conhecimento, favorecer a participação do aluno e dividir com ele a responsabilidade sobre a sua aprendizagem. A utilização do método IpC objetiva levar o estudante a pensar a Física além das equações e resoluções matemáticas, valorizando a compreensão do conceito e a busca do conhecimento a partir da interação com seus pares. Este objetivo é atingido quando o método em questão promove a interação, discussão e argumentação sobre o tema escolhido para a aula. Seja qual for o tema, a ênfase deve valorizar aspectos mais conceituais do conteúdo, atuando como uma alternativa às convencionais aulas expositivas complementada com a resolução de exercícios (MAZUR, 2015).

## 2. Metodologias Ativas

As metodologias ativas da aprendizagem têm atuado como alternativa aos métodos tradicionais de ensino. Têm como característica marcante a promoção da autonomia e da participação efetiva, por parte dos alunos, nas atividades desenvolvidas em classe. Nelas o estudante atua como protagonista da sua aprendizagem enquanto o professor orienta, auxilia e conduz o processo. Colocar o aprendiz numa condição de agente remonta à Grécia Antiga o que sugere que tais metodologias têm princípios muito antigos, apesar de parecerem uma tendência do século XXI, neste tempo cercado de inovações.

Existem várias metodologias descritas como ativas, estão entre elas: Aprendizagem Baseada em Problemas, Aprendizagem Baseada em Projetos, Métodos de Caso, Simulações e Instrução pelos Colegas (ROCHA E LEMOS, 2014). Sendo esta última, a escolhida para a aplicação deste produto. A IpC (Peer Instruction, em inglês) tem ênfase no conceito e na argumentação como papel fundamental para a efetivação da aprendizagem.

## 3. Instrução pelos Colegas

O método da Instrução pelos Colegas vem sendo desenvolvido pelo Prof. Eric Mazur da Universidade de Harvard (EUA) desde a década de 90 do século passado. Este tem como principal objetivo 'promover a aprendizagem com foco no questionamento, para que os alunos passem mais tempo em classe pensando e discutindo idéias sobre o conteúdo, do que passivamente assistindo exposições orais por parte do professor' (ARAÚJO; MAZUR, 2013).

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

Este tipo de aprendizado pode ser complementado explorando também o estudo individual que o aluno faz. Esta metodologia permite que, ao compartilharem e debaterem conceitos e idéias, os alunos dêem um salto qualitativo em seu aprendizado. Os alunos, desta maneira, colaboram tanto com seu próprio aprendizado quanto com os dos demais alunos. Este dinamismo é semelhante ao da comunidade científica que debate e discute para se obter resultados. (BARROS, VALLE, SILVA, TAGLIATI, REMOLD, 2003)

A abordagem adotada pelo professor Eric Mazur foi testada com sucesso em várias situações na Havard University, onde ela surgiu. A IpC foi desenvolvida durante o período em que ele lecionava Física Básica naquela universidade, motivado pelo fato de que tinha de lidar com as dificuldades trazidas pelos estudantes, dificuldades estas presentes também nos cursos de exatas associado à realidade brasileira. Os estudantes têm a idéia de que aprender Física resume-se a aprender a lidar de forma habilidosa com a matemática. No contexto dos cálculos e das equações, a importância da compreensão do conceito e a fenomenologia é, por vezes, deixada de lado.

A IpC apresenta uma forma interativa de ensinar Física, valorizando a interpretação, o debate acerca dos temas e a construção de argumentos. Nela, o professor compartilha com o aluno e este com os colegas a responsabilidade no processo ensino-aprendizagem. A IpC não dispensa a aula expositiva, mas seu papel é redimensionado. Boa parte da aula é destinada ao debate entre os alunos sobre questões conceituais (testes conceituais) propostas no decorrer da aula. Estas questões são apresentadas na forma de testes de múltipla escolha e os alunos votam, em um primeiro momento, na alternativa que julgam correta. Após apuração deste resultado, dependendo do percentual de acerto, eles são levados a debater com os demais sua escolha e elaborar meios de convencer o outro. Isto trás a tona as concepções dos alunos acerca do conceito. "O ideal é que as opções incorretas reflitam as concepções errôneas mais comuns dos estudantes" (MAZUR, 2015).

Segundo o autor, 'a abordagem é simples e, como muitos outros comprovaram, pode ser modificada para se adequar ao estilo de cada um de dar aulas' (MAZUR, 2015).

## 4. Metodologia

O método IpC foi aplicado em três turmas do 3° ano (A vespertino e B e C matutino) do Ensino Médio do Colégio Modelo Luís Eduardo, da cidade de Canavieiras, estado da Bahia. O tema escolhido foi: Ondas Eletromagnéticas (histórico, conceitos e aplicações). A aplicação ocorreu no segundo bimestre do ano letivo de 2016.

Tradicionalmente o trabalho docente consiste de aulas expositivas, com resolução de exercícios e utilização do livro texto. Por se tratar de uma escola pública estadual, os livros didáticos são fornecidos pelo Ministério da Educação (MEC) através do Programa Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio (PNLEM). Estes livros são escolhidos pelos professores de cada Unidade Escolar para serem utilizados por três anos. Na atividade docente, utilizam-se estes livros, ocorrendo a complementação do conteúdo de acordo com a necessidade do professor.

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

A elaboração deste produto educacional considerou algumas adequações à realidade local. O método da IpC, na sua versão original, prevê a distribuição das tarefas de leitura com relativa antecedência da primeira aula e também um feedback dos alunos, normalmente realizado via email ou outro meio de contato virtual, sobre um questionário que as acompanham. No presente produto optou-se por trabalhar as tarefas de leitura em sala de aula, utilizando um material mais sucinto, de autoria própria. O conteúdo foi dividido em duas partes (duas atividades de leitura), uma para cada aula de 50 minutos com suas respectivas questões. Foi previsto um momento de 'tira-dúvidas'. A partir deste ponto, passou-se à apresentação das questões conceituais, uma por vez. As questões ou foram apresentadas com quatro alternativas (A, B, C e D), ou na forma de afirmações para que os alunos pudessem julgá-las como Certas (C) ou Erradas (E). Cartões resposta com as respectivas letras, confeccionados em papel cartão, foram utilizados para esta etapa.

As questões foram sendo passadas para os alunos após a leitura do texto e a breve exposição do conteúdo. Depois de pensarem na solução, eles votaram na alternativa que consideraram corretas. Uma apuração das respostas e verificação do percentual de acerto era realizada a cada etapa. O segmento da aula obedeceu aos critérios a seguir:

- ➢ A partir de 70% de acerto: corrige-se a questão e passa-se para a próxima;
- ➢ Abaixo de 70% de acerto: colocam-se os alunos em grupos, para que discutam e apresentem uns ao outros seus argumentos e tentem convencer o outro da resposta.

Após a nova votação verifica-se novamente o percentual de acerto:

- ➢ A partir de 70% de acerto: corrige-se a questão e passa-se para a próxima;
- ➢ Abaixo de 70% de acerto: retorna-se para a explanação do conteúdo referente à questão. E só depois se corrige a questão.

O momento de avaliação quantitativa ocorre após o trabalho com o conteúdo proposto na modalidade anterior. Foi utilizado um questionário com questões conceituais, agora discursivas, já trabalhadas de forma objetiva nas aulas 01 e 02. Busca-se, com este momento, verificar se o conceito foi assimilado pelos estudantes. Este questionário foi aplicado em dupla, para possibilitar uma última oportunidade de discussão acerca do conceito. Pôde-se observar, no processo de avaliação, o desempenho qualitativo dos alunos, as suas participações, as discussões e o envolvimento com o trabalho.

## 5. Materiais

## 5.1.Cartões- resposta

A aplicação do método IpC depende da utilização de meios de contagem de respostas de forma individual e imediata. Neste sentido, utilizaram-se os cartões-resposta para os dois primeiros momentos e, com isto, pôde-se promover a contagem das respostas apresentadas para as questões conceituais de múltipla escolha. "É importante observar que, na Peer Instruction , o sucesso não depende do

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

método de feedback e, portanto, não depende de recursos financeiros ou tecnológicos" (MAZUR, 2015).

O uso do cartão resposta é uma alternativa simples e fácil, disponível a todos, por ser um material fácil de ser confeccionado pelo professor. Os cartões resposta foram distribuídos para os alunos durante a entrega do material de leitura. A cada questão apresentada, dadas as opções de respostas, o aluno utiliza os cartões para votar na alternativa que julga correta. Os cartões trazem impressas as letras das alternativas de A a E, conforme Figura 5.1.

Figura 5.1 . Cartões-resposta

<!-- image -->

## 5.2 Atividades de Leitura 01 e 02

As atividades de leitura são textos confeccionados pela autora para auxiliar o estudante na compreensão do conteúdo a ser estudado. Consiste de um resumo do conteúdo trabalhado na aplicação desse produto educacional.

A atividade de leitura n°01, cujo título é Ondas Eletromagnéticas (Histórico e Conceito Fundamentais) faz uma breve exposição dos temas: A Ondas; B - Breve histórico das ondas eletromagnéticas; C - Dualidade onda-partícula; D - Espectro Eletromagnético

A atividade de leitura n°02, cujo título é Ondas Eletromagnéticas (Espectro Eletromagnético e Aplicações) detalha informações sobre cada uma das ondas do espectro eletromagnético e em quais situações cotidianas podemos percebê-las. São elas: A - Ondas de rádio; B - Microondas; C - Infravermelho; D - Luz branca; E - Ultravioleta; F - Radiação X; G - Radiação Gama

## 6. Relato da Aplicação do Produto

## 6.1. Aula n°01

A primeira aula, com duração de 50 minutos, teve seu tempo distribuído entre a atividade de leitura n°01, breve explicação do conteúdo e a apresentação das questões conceituais. Nesse tempo, foi possível trabalhar três questões conceituais, das quatro que foram preparadas para o momento. A aula seguiu o esquema apresentado na Figura 6.1.

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

Figura 6.1. Esquema das aulas 01 e 02

<!-- image -->

Após a votação, a reunião em grupos ocorreu de forma aleatória, de modo que os alunos se aproximaram por afinidade, sem um número previamente determinado para a composição dos grupos de discussão. As discussões ocorreram em grupos pequenos (com dois ou três alunos), assim como em grupos maiores (com seis ou sete alunos). Não houve uma separação por número de acertos ou opção de resposta.

## 6.2. Aula n°02

A segunda aula, também com duração de 50 minutos, teve seu tempo distribuído entre a atividade de leitura n°02, com o tema Ondas Eletromagnéticas (espectro eletromagnético e aplicações), breve explicação do conteúdo e apresentação das questões conceituais. Nesse tempo foi possível trabalhar as quatro questões preparadas para o momento. A aula seguiu o esquema apresentado na Figura 6.1.

## 6 .3. Aula n°03 (Avaliação Quantitativa)

Esta aula, no âmbito deste produto, consiste em um momento de avaliação quantitativa. O material de leitura, utilizado nas aulas 01 e 02, foi fornecido para que os alunos pudessem levar para casa e revisar o conteúdo. Nesta aula eles foram submetidos a questões iguais ou parecidas às utilizadas nas aulas 01 e 02. Entretanto a forma de resposta se dará de maneira discursiva.

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

O objetivo desta avaliação é verificar se os alunos, de fato, compreenderam o conceito e tornaram-se capazes de fixá-lo e transmiti-lo, ao invés de apenas escolher entre as opções de respostas.

Este tópico se restringe à coleta de dados em termos de acertos, erros, acertos parciais e respostas em branco, sem transcrição ou detalhamento dessas respostas.

## 7. Avaliação do Método (Avaliação Qualitativa)

Este é um momento de avaliação qualitativa. Foi entregue aos alunos, individualmente uma questão de avaliação do método trabalhado nas aulas 01, 02 e 03 para esses destacarem aspectos positivos e negativos das mesmas. A identificação nas folhas de respostas foi facultativa. O parágrafo a seguir traz a pergunta lançada aos alunos nesta avaliação.

Desenvolva um comentário, abordando aspectos positivos e negativos, acerca das três aulas em que trabalhamos com a metodologia ativa Instrução Pelos Colegas na abordagem do tema Ondas Eletromagnéticas e Suas Aplicações.

Após a coleta das respostas à questão acima, onde os estudantes manifestaram sua opinião sobre as etapas de aplicação desse produto educacional, destacamos alguns aspectos como:

- 1A interação entre os colegas, possibilitada pelo método e voltada para o tema. Diferentemente das aulas que ocorrem tradicionalmente, pois existe uma cobrança de que a atenção esteja voltada apenas para o professor.
- 2Eles falaram da forma descontraída de como a aula foi conduzida. Em termos de comportamento, a diferença foi perceptível. Ficou claro no momento das aulas que eles quiseram, de fato, participar.
- 3Sobre o teste na aula 03 foi relatada a importância de ter ocorrido em dupla, possibilitando assim um novo momento de reflexão sobre o tema.

Analisando os relatos foi possível associar o interesse dos alunos pelas aulas a um clima de leveza com que as aulas aconteceram, tratando o tema proposto de uma maneira menos densa e enfadonha.

## 8. Considerações Finais

Neste produto educacional foi utilizada a IpC em aulas de Física do Ensino médio para abordar o tema Ondas Eletromagnéticas e Aplicações . A ênfase do conteúdo esteve na discussão dos conceitos associados ao tema e questões próximas do cotidiano. As aulas foram voltadas à interação entre os colegas, discussão sobre o tema, seguindo critérios do método IpC adequados à realidade local.

A aplicação deste produto educacional foi realizada em três turmas com perfis bem distintos, de modo que foi possível observar diferenças no

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

comportamento dos alunos em relação às aulas habituais. Uma das turmas, que costumava demonstrar total apatia e passividade durante as aulas expositivas, passou a um estado de grande agitação e envolvimento durante a aplicação do método. Do ponto de vista do rendimento, também foi possível perceber que a diferença proporcionada pela aplicação do método foi mais acentuada na turma que tradicionalmente rendia menos. O que evidencia que metodologias alternativas contribuem significativamente com a aprendizagem de alunos não contemplados pelos métodos tradicionais.

Embora em várias questões, o debate e a troca de argumentos não tenha possibilitado a obtenção de mais de 70% de acertos, a interação entre os alunos para tratar do conteúdo levou a um aumento do percentual de acertos em relação à primeira votação. Um dos principais objetivos, senão o principal, deste método é colher os frutos da interação entre os colegas, fato verificado quantitativa e qualitativamente.

## Referências Bibliográficas

ARAÚJO, I. S.; MAZUR, E. Instrução pelos Colegas e Ensino sob Medida: Uma proposta para o engajamento dos alunos no processo de ensino-aprendizagem de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v.30, n.2: p.362-384, ago.2013.

BARROS, J. A.; VALLE, J. L. M.; SILVA, G. S. F.; TAGLIATI, J. R.; REMOLD, J. A Aplicação de uma Nova Metodologia de Ensino de Física: O Aprendizado Colaborativo. Coletânea da VI Escola de Verão para Professores de Prática de Ensino de Biologia, Física e Química e Áreas Afins . Niterói: Editora da UFF, 2003.

BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Orientações Curriculares para o Ensino Médio: volume 2 - Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias . Brasília, 2006.

EINSTEIN, A. INFELD, L. A Evolução da Física. Rio de Janeiro: ZAHAR, 2008.

GUIMARÃES, O.; PIQUEIRA, J. R.; CARRON, W. Física 3 . Ed.1. São Paulo: Ática, 2014.

MAZUR, Eric. Peer Instruction: a revolução da aprendizagem ativa ; tradução: Anatólio Laschuk. Porto Alegre: Penso, 2015.

MENEZES, L. C. A Matéria - Uma Aventura do Espírito. São Paulo: Livraria da Física, 2005

PINTO, A. S. S.; BUENO, M. R. P.; SILVA, M. A. F. A.; SELLMAN, M. Z.; KOEHLER, S. M. F. Inovação Didática - Projeto de Reflexão e Aplicação de Metodologias Ativas de Aprendizagem no Ensino Superior: uma experiência com 'peer instruction' . Janus , ano 6, n. 15, 1 jan./jul., Lorena: 2012

ROCHA, H. M.; LEMOS, W. M. Metodologias Ativas: do que estamos falando? Base conceitual e relato de pesquisa em andamento. IX Simpósio Pedagógico e Pesquisas em Comunicação . 2014.

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