O USO DO MÉTODO INSTRUÇÃO PELOS COLEGAS EM UMA ESCOLA PÚBLICA DO RIO DE JANEIRO

## O USO DO MÉTODO INSTRUÇÃO PELOS COLEGAS EM UMA ESCOLA PÚBLICA DO RIO DE JANEIRO

## Wellington Dutra dos Reis 1 , Alexandre Lopes de Oliveira 2

1 IFRJ / PROPEC, wellingtondutra@gmail.com 2 IFRJ / PROPEC, alexandre.oliveira@ifrj.edu.br

## Resumo

Este trabalho tem como finalidade relatar e discutir os resultados de aplicações do método Instrução pelos colegas (Peer Instruction) combinado ao uso de simulações computacionais. Essa aplicação ocorreu durante intervenções didáticas em três turmas de uma escola pública do Rio de Janeiro e apresenta suas vantagens e dificuldades que são impostas na aplicação de uma metodologia ativa. Os resultados da aplicação em sala de aula mostram-se promissores quando analisados os resultados evidenciados após o momento de debate que é proposto neste método. Foram apresentados nas três turmas 74 testes conceituais em que 31 (42%) tiveram resultados com números de acertos dentro da faixa de 30% a 70%. O número de aumentou em 81% das vezes em que os alunos debateram o teste conceitual, tendo em média um aumento de 18%, evidenciando que o método auxilia no ganho de aprendizagem. O objetivo da aplicação é de tornar a aprendizagem em física mais efetiva; orientando o aluno a ser mais ativo e participativo nas aulas por meio das interações com seus colegas e assim apresentando um ensino de física em que o aluno faça parte do processo de ensino. Nossos resultados corroboram a ideia de que as metodologias ativas podem ser utilizadas como mediadora da relação ensinoaprendizagem nas escolas.

Palavras-chave : Peer Instruction , Plickers , Aprendizagem ativa.

## Introdução

Atualmente o ensino de física brasileiro está fragmentado em conteúdos hierarquizados, enfatizando um grupo de tópicos específicos de física e um currículo esquematizado com conteúdos extensos e regidos pelos editais dos vestibulares ou exames como o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM). Nesse modelo atual de ensino, os conteúdos devem ser transmitidos aos educandos sem a preocupação com a contextualização e sem levar em consideração seus interesses pessoais e seus conhecimentos prévios (ROSA, ROSA, 2012).

Uma abordagem padronizada dos conteúdos talvez não corresponda às necessidades atuais dos estudantes, futuros profissionais em diversas áreas. Os papéis mais contemporâneos que a sociedade espera que eles exerçam causam preocupações em pesquisadores.

Seja por questões sociais ou de mercado, há uma demanda crescente pela formação de profissionais que tenham conhecimentos sólidos sobre conteúdos específicos e possuam habilidades e competências associadas ao trabalho colaborativo, discussão de ideias e metacognição. Escolas e universidades são as instituições nas quais se espera que essa formação aconteça, ou pelo menos seja bem encaminhada, principalmente através de ações dos professores. Tal responsabilidade não é um fardo leve (ARAUJO; MAZUR, 2013, p. 364).

Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (PCNEM) (BRASIL, 2000, p. 4), o que se espera do Ensino Médio é que se prepare o jovem

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para ser um cidadão crítico. Nesse sentido, o estudante deve ter acesso a uma aprendizagem não somente eficaz no ambiente escolar ou profissional, mas na sua vida.

Referenda-se uma visão do Ensino Médio de caráter amplo, de forma que os aspectos e conteúdos tecnológicos associados ao aprendizado científico e matemático sejam parte essencial da formação cidadã de sentido universal e não somente de sentido profissionalizante.

Com a aprovação das Base Nacional Comum Curricular (BNCC), no ano de 2017, para o ensino fundamental e a eminente aprovação para o ensino médio, seus textos também devem ser referência para uma base metodológica atualizada.

A BNCC, em 2017, alterou a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB) por força da Lei nº 13.415/2017. Dessa forma, a legislação brasileira passa a utilizar, concomitantemente, duas nomenclaturas para se referir às finalidades da educação:

Art. 35-A. A Base Nacional Comum Curricular definirá direitos e objetivos de aprendizagem do ensino médio, conforme diretrizes do Conselho Nacional de Educação, nas seguintes áreas do conhecimento [...]

Art. 36. § 1º A organização das áreas de que trata o caput e das respectivas competências e habilidades será feita de acordo com critérios estabelecidos em cada sistema de ensino (BRASIL, 2017).

Trabalhos publicados nas últimas décadas apresentaram aplicações de metodologias alternativas, capazes de modificar a estrutura de uma aula tradicional de física (HAKE, 1998; BARROS et al., 2004). As estratégias de aprendizagem ativa podem se apresentar como alternativas viáveis para implantação no ensino médio. Elas permitem maior engajamento dos alunos, por meio de estudo prévio, observação de fenômenos físicos e interpretação de testes conceituais (MAZUR,2015)

- O propósito geral da pesquisa foi de avaliar a aplicação do método em turmas do segundo ano do ensino médio do estado do Rio de Janeiro, utilizando como suporte as TDIC.

Para a implementação de nossa proposta, o trabalho contou com os seguintes passos, a saber:

- i) elaborou-se questões conceituais que foram utilizadas durante as aulas;
- ii) foi realizado a aplicação em três turmas do Ensino Médio;
- iii) foi avaliado os resultados da aplicação do método

## O método Instrução pelos Colegas ( Peer Instruction )

Na década de 1990, o professor Eric Mazur, da Universidade de Havard (EUA), desenvolveu um método de ensino colaborativo: o Método Peer Instruction , conhecido no Brasil como Instrução pelos Colegas 1 (IpC) ou Instrução pelos Pares, que faz uso de sistemas de resposta tornando as aulas uma mistura de movimentos

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expositivos e interativos. Esse método vai no sentido oposto ao procedimento de memorização de equações e exercícios, pois necessita que o aluno busque as informações sobre o conteúdo disciplinar. Ou seja, o aluno é levado a estudar previamente o assunto indicado pelo professor para a aula. Acredita-se que um aluno ativo e participativo na sala de aula, por meio da troca de ideias com seus colegas de classe, aprende com mais facilidade. Essa é a principal característica do método: a interação entre os colegas.

Esse método pressupõe que o professor limite a exposição inicial de um conceito em um curto intervalo de tempo, quando então apresenta um Teste Conceitual 2 de escolha múltipla, a ser respondido individualmente pelos alunos (em aproximadamente três minutos) (MAZUR, 2015). Dependendo do índice de acertos da turma, o professor pode refazer a exposição; formar pequenos grupos de alunos que são estimulados a debaterem entre si; ou seguir em frente para o próximo teste conceitual. O debate entre os alunos deve ser mediado pelo professor, induzindo sempre os alunos a interrogarem uns aos outros, com o objetivo de promover o aprendizado. As respostas dos alunos podem ser informadas ao professor de diversas maneiras; entre elas encontram-se sistemas eletrônicos de respostas ( clickers 3 ), cartelas coloridas ( flashcards ), computadores e outros dispositivos eletrônicos conectados à Internet. Neste trabalho, todas as respostas foram apuradas utilizando o aplicativo Plickers 4 , instalado no celular do professor.

Quando o índice de acertos for superior a 70%, o professor explica brevemente a resposta e passa para o próximo tópico, sem aprofundar no conteúdo. Se o índice de acertos for inferior a 30%, o professor volta a explicar o assunto abordado e posteriormente apresentar novamente um teste sobre o assunto (podendo ser o mesmo teste), reiniciando o ciclo. No entanto, se o índice de acertos ficar entre 30% e 70%, o professor orienta os alunos a formarem pequenos grupos, podendo então estimular a discussão entre os membros do grupo. Logo após o debate, cada aluno apresenta a sua resposta de forma individual. Neste formato, o aluno que marcou a resposta correta durante a primeira submissão de resposta, via de regra consegue convencer aquele que marcou a resposta errada antes das discussões (MAZUR, 2015). O intervalo de acertos entre 30% e 70% não é universal, cabendo ao professor reajustar segundo suas necessidades.

## O colégio em contexto

A presente pesquisa foi realizada nas turmas de segundo ano de um colégio do estado do Rio de Janeiro que oferece ensino gratuito para turmas de Ensino Médio. Ao todo, o colégio, no ano de 2017, contava com aproximadamente 790 alunos. Divididos entre os turnos manhã, tarde e noite, formam turmas de ensino médio regular. A inserção do aluno no colégio é feita por meio de inscrição presencial ou por meio de endereço eletrônico. O segundo ano do ensino médio é composto por três turmas no turno da manhã, duas no turno da tarde e uma no turno da noite. A escola está situada nas proximidades do Complexo do Chapadão na

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Zona Norte (considerado por autoridades de Segurança Pública o 'quartel-general' do Comando Vermelho) e apresenta grandes dificuldades estruturais, tanto que atualmente o auditório da escola, que fica situado no terceiro andar do prédio, encontra-se interditado pela defesa civil.

## Procedimentos, técnicas utilizadas a análise

Os procedimentos apresentados a seguir foram realizados durante as aulas ministradas pelo autor desse trabalho, docente e servidor público do Estado do Rio de Janeiro, que leciona em uma escola pública situada na periferia do estado. A carga horária da disciplina de física nesse Estado é de dois tempos semanais, com 50 minutos de duração cada.

Para uma melhor compreensão, será adotado o termo aula, a partir de agora, como um conjunto de dois tempos de 50 minutos cada. O trabalho foi realizado ao longo de 5 aulas nas três turmas do turno da manhã, totalizando oito horas e vinte minutos (500 minutos) em cada turma.

- 1. Nos 20 minutos iniciais de cada aula, eram apresentados os principais pontos teóricos fundamentais para o entendimento do aluno sobre o conteúdo programado para aquele dia, através de imagens e vídeos que complementavam a atividade de leitura que foi previamente enviada para os alunos. Nesse momento, não foram apresentadas deduções ou exemplos que já estivessem na atividade de leitura (MAZUR, 2015).
- 2. Após essa explanação, eram expostas também simulações que foram utilizadas para a formulação de alguns dos testes conceituais. Juntamente com os alunos, o professor apresentava a simulação em no máximo 15 minutos. O conteúdo da simulação havia sido previamente selecionado. Devido à ausência de computadores para os alunos, a simulação era projetada no quadro e a interação dos alunos era feita somente por meio do professor. Vale ressaltar que na aula 2 esse procedimento não foi realizado pelo fato de não envolver o uso de uma simulação.
- 3. Em seguida, os testes conceituais eram projetados no quadro, cujas respostas, discussões e análises de resultados seguiam o método IpC descrito anteriormente. Na aula 1, cada estudante recebeu um cartão impresso do Plickers 5 , sendo que o cartão recebido na primeira aula que o aluno participou foi o mesmo utilizado para todas as aulas subsequentes.
- 4. Durante as discussões, os alunos eram incentivados a debaterem suas respostas em grupos, que eram previamente organizados a cada início de uma aula.
- 5. Ao final da aula, era enviado para os grupos a atividade de leitura relativa ao assunto que seria abordado no próximo encontro. Essa atividade deveria ser realizada em casa, e entregue virtualmente ou em uma folha de caderno dois dias antes da realização da aula.

As atividades de leitura e os testes conceituais utilizados neste trabalho podem ser encontrados acessando o arquivo disponível virtualmente 6 .

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## Os testes conceituais

Ao utilizar o IpC, o professor precisa se conscientizar de que o principal componente do método são as discussões que decorrem da instrução mútua entre os colegas de classe. O ponto de partida para que essas discussões sejam lucrativas devem ser testes conceituais atraentes, engajadores e, sobretudo, que remetam a temas importantes para a formação do aluno. Em resumo, os testes conceituais se constituem como a principal ferramenta da metodologia IpC.

A seguir serão apresentados e discutidos os resultados dos testes conceituais aplicados. Segundo Mazur (2015), um bom teste conceitual é aquele em que o quantitativo de respostas corretas na primeira aplicação esteja no intervalo necessário para ocorrer a discussão entre os alunos.

Dos 74 testes conceituais aplicados nas três turmas desta escola, 31 (42%) tiveram resultados com números de acertos dentro da faixa de 30% a 70%. Nesta faixa, são formados pequenos grupos de alunos para discutirem as respostas e, após essa discussão, os alunos apresentam a sua nova resposta de forma individual. Dentre os 31 momentos de discussão, 25 resultados tiveram um aumento no número de acertos, apresentando um aumento de 18,3% na média de respostas corretas após este momento.

Os resultados da aplicação do método podem ser observados no gráfico da figura 01 abaixo, que retrata a porcentagem de acertos dos testes conceituais em que na primeira aplicação estavam com um número de acertos dentro da faixa de 30% a 70%.

Figura 01 - Porcentagem do número de acertos dos testes conceituais antes e depois do momento de discussão

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Considerando que neste trabalho todos os testes conceituais foram desenvolvidos pelo autor do trabalho, os resultados encontrados se apresentam promissores em novas aplicações se realizado as devidas correções nos testes conceituais que estão fora da faixa prevista, veremos agora um exemplo de um teste que foi aplicado e as considerações do autor.

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Figura 02 - Recorte de um dos testes conceituais utilizado no trabalho

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## - Distribuição das respostas antes da discussão:

Figura 03: Respostas dos alunos antes da discussão.

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## - Distribuição das respostas depois da discussão:

Figura 04: Respostas dos alunos depois da discussão.

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Este teste conceitual faz parte dos testes que foram baseados no funcionamento de uma simulação apresentada e aborda um tema que está mais presente no cotidiano dos alunos, que é o da economia de energia elétrica. Através das energias emitidas pela lâmpada durante o funcionamento da simulação, o aluno pode observar que, quando selecionada a lâmpada incandescente na simulação, o resultado é que grande parte da energia liberada pela lâmpada é a térmica. Por outro lado, ao selecionar a lâmpada fluorescente, a quantidade de energia térmica se reduz drasticamente e em compensação o brilho da lâmpada aumenta. Além disso, pôde se observar um aumento na emissão de energia luminosa.

Essa simulação é apresentada anteriormente para o aluno, bem como outros fenômenos que podem ser observados nela. O objetivo deste teste é verificar se o aluno consegue identificar as diferenças entre as duas lâmpadas no entendimento desse fenômeno. Almeja-se também identificar o motivo pelo qual o governo incentivou a mudança nos modelos de lâmpadas que são utilizadas em nossas residências. Sabe-se que atualmente existem as lâmpadas de LED que são ainda mais econômicas, mas que seu preço ainda se apresenta muito superior ao dos outros modelos de lâmpadas. O professor, durante a apresentação da simulação, pode adequá-la falando sobre a maior eficácia das lâmpadas de LED.

Este teste conceitual apresentou um aumento expressivo na quantidade de respostas corretas após a discussão entre os alunos na turma 2. Devido ao número de acertos da turma 3 ser superior a 70%, o autor resolveu partir direto para a explicação da resposta correta, sem precisar iniciar a fase de discussão.

Esse material pode ser utilizado e adequado a outros professores segundo as respectivas necessidades e não precisa ser de caráter final. O objetivo desse material é de sempre ser atualizado pelo autor conforme for necessário, a cada ano em que se é aplicado. Dessa forma, haverá um número menor de erros no método de aplicação a cada aplicação.

## Considerações finais

O método tradicional de ensino tem seu insucesso evidenciado na literatura científica e na vida de muitos estudantes e docentes. Já as metodologias mais ativas de ensino se constituem como uma alternativa exequível; visam envolver o aluno no processo de ensino-aprendizagem, direcionando-o a discutir questões, formular hipóteses e solucionar problemas. No entanto, nossos alunos, especialmente os da rede pública de ensino, não estão acostumados a ser os protagonistas do processo. A transição de metodologia de atuação envolve muitos desafios, sendo o principal deles o desafio do docente de ceder o protagonismo, pois na maioria das vezes somos incentivados a atuar como condutores de uma carruagem, na qual os alunos são colocados e decidimos onde levá-los e em que ritmo.

O Peer Instruction (Instrução pelos Colegas - IpC) é o método ativo muito utilizado para aprimorar a qualidade do ensino, especialmente das Ciências. O presente estudo propôs investigar o uso do IpC associado ao uso de simulações computacionais, em uma escola de ensino médio da rede pública do estado do Rio de Janeiro, com o objetivo de tornar a aprendizagem em física mais efetiva; orientando o aluno a ser mais ativo e participativo nas aulas por meio das interações com seus colegas e do desenvolvimento do hábito de estudar antecipadamente para a aula, com o intuito de mostrar que a física consiste em muito mais que decorar fórmulas e conceitos.

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## Referências

ARAUJO, 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 , Florianópolis, v.30, n.2, p. 362-384, 2013.

BARROS, A. J. et al. Engajamento interativo no curso de Física I da UFJF. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, v. 26, n. 1, p. 63, 2004. Disponível em &lt;http://www.scielo.br/pdf/rbef/v26n1/a11v26n1.pdf&gt;. Acesso em: 28 de jun. de 2018.

BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria da Educação Básica. Fundamentos pedagógicos e estrutura geral da BNCC . Brasília: MEC, 2017. Disponível em: http://portal.mec.gov.br/index.php?option=com\_docman&amp;view=download&amp;alias=7960 1-anexo-texto-bncc-reexportado-pdf-2&amp;category\_slug=dezembro-2017pdf&amp;Itemid=30192&gt;. Acesso em: nov. 2017

BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais (Ensino Médio) . Brasília: MEC, 2000.

HAKE, R. R. Interactive-engagement vs. traditional methods: A six-thousandstudent survey of mechanics test data for introductory physics courses, American Journal of Physics , v.66 n.1, p.64-74, 1998.

MAZUR, E. Peer Instruction : A revolução da aprendizagem ativa / Eric Mazur; tradução: Anatólio Laschuk. Porto Alegre: Penso, p.252, 2015.

ROSA, C. W.; ROSA, A. B., O ensino de ciências (Física) no Brasil: da história às novas orientações educacionais. Revista Iberoamericana de Educación, n. 58, v.2, p.1-24, 2012.

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