O PERFIL CONCEITUAL DE FORÇA: UMA INVESTIGAÇÃO COM LICENCIANDOS EM FÍSICA

## O PERFIL CONCEITUAL DE FORÇA: UMA INVESTIGAÇÃO COM LICENCIANDOS EM FÍSICA

## Tatiele Chicóra 1 , Sérgio Camargo 2

1 Universidade Federal do Paraná, PPGECM, tatiele1990@gmail.com

2 Universidade Federal do Paraná, Departamento de Teoria e Prática de Ensino, s.camargo@ufpr.br

## Resumo

A Teoria do Perfil Conceitual desenvolvida por Mortimer e colaboradores (2014) considera a heterogeneidade das interpretações, ou seja, um mesmo indivíduo pode compreender um conceito de maneiras distintas, dependendo do contexto em que é empregado. Considerando a relevância de o futuro professor compreender essas diferentes visões de mundo que emergem na complexidade do espaço escolar, objetivamos neste trabalho identificar e verificar se os perfis conceituais de licenciandos em Física de uma Instituição de Ensino Superior (IES) convergem com o modelo disponível na literatura. Nesse sentido, consideramos o modelo de perfil conceitual de força proposto por Radé (2005), que foi validado com base em resultados obtidos por meio de uma adaptação do questionário Force Concept Inventory (HESTENES et al, 1992). Por meio da aplicação do questionário FCI durante a disciplina de Metodologia e Prática de Ensino de Física I, foi possível identificar o perfil conceitual de força dos licenciandos e verificar que este condiz com o perfil conceitual de força disponível na literatura. Assim, realizamos a comparação entre os perfis conceituais inicial e final, o que nos possibilitou visualizar a movimentação no perfil conceitual destes licenciandos durante o decorrer da disciplina. Destacamos que a movimentação no perfil conceitual dos sujeitos de pesquisa não pode ser considerada como uma evolução, uma vez que o perfil conceitual sempre está em processo de construção.

Palavras-chave : Perfil Conceitual, Conceito de força, Formação de professores.

## Introdução

Desde muito cedo construímos concepções e modelos que nos ajudam a compreender e explicar os fenômenos físicos que nos cercam. Entretanto, estas concepções nem sempre estão de acordo com os conceitos científicos e, ao nos depararmos com o ensino formal, somos confrontados com situações em que nossas ideias intuitivas são consideradas errôneas. Com base nessas reflexões surgem na literatura, na década de 1970, diversos trabalhos que demonstravam uma certa preocupação a respeito das concepções alternativas dos estudantes e as implicações destas ideias intuitivas no processo de ensino-aprendizagem de conceitos científicos. Esses trabalhos impulsionaram a formulação da Teoria da Mudança Conceitual (POSNER et al, 1982). De acordo com essa teoria, estratégias de ensino poderiam ser utilizadas para promover o abandono das concepções prévias dos estudantes, possibilitando a substituição destas por conhecimento científico.

Entretanto, na década de 1990 diversas pesquisas apontaram que durante o processo de ensino não ocorria uma mudança conceitual, mas sim uma superposição de ideias, ou seja, as concepções espontâneas passavam a coexistir com o conhecimento científico, cabendo ao indivíduo escolher pela explicação que deveria ser utilizada em um determinado contexto.

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Assim, surge a Noção de Perfil Conceitual, uma teoria proposta por Mortimer (1995, 1996, 2000). Inicialmente a teoria foi inspirada no perfil epistemológico de Bachelard (1984), partindo do pressuposto de que uma única doutrina filosófica é insuficiente para representar as diferentes formas de explicar um determinado fenômeno ou conceito. Entretanto, Mortimer (1995, 1996, 2000) não levou em consideração apenas aspectos epistemológicos para elaborar o perfil conceitual, mas também aspectos ontológicos relacionados ao indivíduo.

Desde então muitos pesquisadores (COUTINHO, 2002; MORTIMER; AMARAL, 2001; MORTIMER et al, 2014; SEPULVEDA; MORTIMER; EL-HANI, 2014) se dedicaram a investigar a teoria e construir perfis conceituais para os mais diversos conceitos. Dessa forma, a Noção de Perfil Conceitual evolui para um programa de pesquisa com foco em aspectos referentes ao ensino-aprendizagem de conceitos, resultando em uma teoria construída em conexão com a teoria do desenvolvimento psicológico de Vygotsky.

O perfil conceitual pode ser considerado como um modelo que busca representar a diversidade dos modos de pensar de indivíduos que pertencem a um certo contexto sociocultural e, podem ser utilizados em diferentes situações ou experiências. Nesse sentido, a teoria desenvolvida por Mortimer e colaboradores (2014) reconhece a heterogeneidade do pensamento verbal, ou seja, que os diferentes significados atribuídos às palavras são distintos e geram uma certa polêmica, tanto na vida cotidiana como na científica. Assim, o indivíduo pode apresentar diferentes formas de representar e interpretar um conceito e, para um determinado contexto, tende a escolher o significado que considera ser o mais adequado à situação.

Considerando que a sala de aula é um local complexo, com grande heterogeneidade de modos de pensar, torna-se imprescindível que o futuro docente reconheça a existência dos diversos significados atribuídos a um conceito e seja capaz de compreender os contextos em que os mesmos são utilizados. Nesse sentido, buscamos identificar o perfil conceitual de força de licenciandos em Física de uma instituição de ensino superior e verificar se há convergência entre o perfil dos sujeitos de pesquisa e o modelo proposto na literatura.

## A Noção de Perfil Conceitual

A Noção de Perfil Conceitual reconhece a heterogeneidade do pensamento verbal, ou seja, se compararmos diferentes culturas, encontraremos distintas visões a respeito de um conceito. Nesse sentido, a teoria reconhece que os significados atribuídos às palavras são distintos e geram uma certa polêmica, tanto na vida cotidiana como na científica. Assim, o indivíduo pode apresentar diferentes formas de representar e interpretar um conceito e, para um determinado contexto, tende a escolher o significado que considera ser o mais adequado à situação.

Os perfis conceituais são considerados como modelos que representam a diversidade dos modos de pensar de indivíduos que pertencem a um certo contexto sociocultural e, podem ser utilizados, em diferentes situações ou experiências. Os perfis conceituais servem como ferramentas para analisar os modos de pensar dos indivíduos e a teoria de Vygotsky permite que a aprendizagem seja investigada (MORTIMER; EL-HANI, 2014).

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O perfil conceitual é constituído por diferentes zonas e, cada uma dessas zonas corresponde a um modo de interpretar o conceito. Podemos compreender as zonas do perfil como diferentes visões de mundo, que serão utilizadas de acordo com o contexto em que o sujeito estiver inserido no momento, ou seja, para um determinado contexto uma das zonas do perfil será mais representativa, já em outra situação, o indivíduo poderá utilizar uma interpretação (zona do perfil) totalmente diferente da anterior, mas que julgue ser a ideal para o momento.

Mortimer e El-Hani (2014) destacam que apesar de um indivíduo possuir um perfil conceitual para cada conceito deve-se considerar, com base na teoria sociocultural, que os conceitos são interpretados de modo similar por indivíduos que pertencem à mesma cultura. Esse conjunto de significados, também chamado de representações coletivas, é supra-individual e depende da cognição individual.

Ainda segundo Mortimer e El-Hani (2014), o programa de pesquisa sobre perfis conceituais desenvolvido nos últimos anos propõe três etapas de investigação. A primeira etapa tem como objetivo determinar as zonas que compõem um modelo de perfil conceitual, a segunda etapa visa investigar a presença das zonas do perfil conceitual traçado inicialmente em diferentes pessoas, com intuito de caracterizar os perfis conceituais individuais e a terceira etapa compreende o aperfeiçoamento do perfil conceitual traçado anteriormente, considerando a investigação realizada a partir das interações discursivas decorrentes do processo educacional.

Nesta pesquisa, não objetivamos construir e validar um perfil conceitual para o conceito de força, uma vez que já dispomos de um modelo construído e validado na literatura. Assim, descrevemos a seguir a construção do modelo de perfil conceitual de força desenvolvido por Radé (2005), que será utilizado para o processo de análise nesta pesquisa.

## O Perfil Conceitual de força

Para a construção da matriz epistemológica e, posteriormente, a proposta de perfil conceitual de força, Radé (2005) considera várias pesquisas que analisaram o conceito de força sobre diferentes olhares, sendo elas:

- (1) A visão histórico-epistemológica (HE) do conceito de força;
- (2) A visão psicogenética desenvolvimental (PD);
- (3) As etapas do desenvolvimento psicogenético-histórico de força (PH);
- (4) Concepções alternativas (CA), analisadas em diversos trabalhos de pesquisa na área;

Assim, Radé (2005) determina oito zonas do perfil conceitual de força. Entretanto, considerando o fato de que os sujeitos participantes desta pesquisa se encontram no início do curso, utilizaremos as cinco primeiras zonas do perfil, uma vez que as outras zonas se referem a conceitos que serão estudados posteriormente no curso. Estas cinco zonas podem ser resumidas da seguinte maneira:

- · I: noção de força originada da percepção de nosso esforço físico, muscular; antropomórfica, animista; indistinta de energia, esforço, trabalho, potência, poder e movimento.

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- · II: força dual (opostos em conflito), reguladora, de origem divina, inerente à matéria, atuando por contato;
- · III: força como 'simpatia' (atração dos semelhantes), corpórea, inerente ao objeto, de natureza ou origem divina, agindo à distância. Resistência ao movimento do objeto como força (vis resistiva).
- · IV: força de ordem imaterial, passível de formalização matemática. Força como sequência de impulsos instantâneos, externos, que se somam. Força centrífuga, real, como reguladora do movimento circular dos corpos.
- · V: força como conceito apriorístico. Força como propriedade de resistência inerente à matéria (inércia) ou como força impressa por ação externa, esta vetorial, componível segundo a regra do paralelogramo, agente causal da aceleração, agindo em pares de ação e reação, possivelmente à distância, mas através de espíritos etéreos, formando um 'campo de forças'.
- O modelo de perfil conceitual de força proposto por Radé (2005) foi validado com base em resultados obtidos por meio de uma adaptação do questionário Force Concept Inventory (HESTENES et al, 1992). Assim, para esta pesquisa, utilizaremos este mesmo instrumento para a constituição de dados, buscando verificar se há convergência entre o perfil conceitual dos licenciandos em Física e o modelo proposto na literatura.

## Metodologia e Análise

Esta pesquisa, configura-se como um recorte de uma dissertação de mestrado, de natureza qualitativa que foi desenvolvida no âmbito da formação inicial de professores de Física, na disciplina de Metodologia e Prática de Ensino de Física I em uma instituição de Ensino Superior do Estado do Paraná. A disciplina foi desenvolvida no primeiro semestre de 2017 e os sujeitos de pesquisa foram 19 licenciandos do curso de Licenciatura em Física.

A disciplina na qual a pesquisa foi desenvolvida tem como pré-requisito a disciplina de Física Teórica I, onde são abordados conceitos físicos relacionados à área de Mecânica. Assim, espera-se que os licenciandos já possuam conhecimentos suficientes para desenvolver nesta disciplina atividades teórico-práticas relacionadas ao ensino de Física.

Utilizamos o questionário Force Concept Inventory (HESTENES et al. , 1992) com o intuito de verificar se o perfil conceitual presente na literatura (RADÉ, 2005) condiz com o perfil conceitual dos licenciandos. O teste original é composto por 30 questões de múltipla escolha, sendo que cada uma possui cinco alternativas de resposta. Dentre as cinco alternativas, apenas uma é correspondente ao conceito cientificamente aceito e as demais são consideradas como distratores, que estão relacionados a conceitos intuitivos ou concepções espontâneas (FERNANDES, 2011).

- O questionário foi aplicado antes do início da disciplina e ao final da mesma. Os resultados foram organizados e analisados de acordo com a frequência de ocorrência de resposta dos licenciandos ao teste. Para a análise de frequência das respostas dos licenciandos, utilizamos a tabela 1 que apresenta a taxonomia das concepções presentes nas cinco primeiras zonas do perfil conceitual de força construído por Radé (2005).

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Tabela 01: Taxonomia de concepções e categorias do perfil conceitual

Com base nos dados contidos na tabela 1, traçamos os perfis conceituais dos licenciandos que participaram desta pesquisa. Devido ao espaço limitado deste trabalho, optamos por apresentar os gráficos que representam a movimentação no perfil conceitual de dois licenciandos. O critério de escolha dos participantes foi definido de acordo com a movimentação no perfil conceitual do conceito de força, comparando-se o perfil inicial ao final.

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Figura 01: Gráfico que representa o Perfil conceitual do licenciando L3

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A figura 1 representa os perfis conceituais inicial e final do licenciando 3. Podemos verificar que, inicialmente as zonas I e II do perfil foram as que tiveram a maior frequência e, ao final das atividades realizadas no decorrer da disciplina, notase uma movimentação significativa com relação à constituição das zonas do perfil do sujeito, uma vez que ocorre a diminuição das zonas I, II e IV e o aumento da zona V, correspondente à visão newtoniana de força.

Figura 02: Gráfico que representa o Perfil conceitual do licenciando L4

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Na figura 2 podemos observar a movimentação entre os perfis conceituais inicial e final do licenciando 4. Além de constatarmos o aumento da zona V, que corresponde à visão newtoniana de força, e a diminuição das zonas I, III e IV, verificamos que a zona II, correspondente à visão de força como propriedade inerente à matéria e atuante somente por contato não é identificada no perfil final deste licenciando.

Assim, verificamos que o perfil conceitual de força dos participantes desta pesquisa condiz com o perfil conceitual de força disponível na literatura (RADÉ, 2005). Nesse sentido, foi possível realizar a comparação entre os perfis conceituais

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inicial e final, o que nos possibilitou visualizar a movimentação que ocorreu no perfil conceitual destes licenciandos durante o decorrer da disciplina.

## Considerações finais

O objetivo geral desta pesquisa foi identificar o perfil conceitual de força dos licenciandos em Física e verificar se há convergência entre o perfil conceitual traçado e o perfil conceitual presente na literatura. Assim, destacamos algumas considerações a respeito do objetivo estabelecido, ressaltando que, as tentativas de resposta ao problema proposto são definidas como exploratórias.

Por meio da aplicação do questionário FCI foi possível identificar o perfil conceitual de força dos licenciandos e verificar que este condiz com o perfil conceitual de força disponível na literatura (RADÉ, 2005). Assim, realizamos a comparação entre os perfis conceituais inicial e final, o que nos possibilitou visualizar a movimentação no perfil conceitual destes licenciandos durante o decorrer da disciplina.

Destacamos que os gráficos que representam as movimentações nos perfis conceituais não se referem a um tipo de evolução do perfil conceitual de força dos licenciandos, mas sim uma movimentação das zonas que constituem esse perfil. Nesse sentido, destacamos que diante de uma nova situação de aprendizagem, a que o sujeito é submetido e que se relacione com o conceito de força, poderá ocorrer uma nova movimentação no perfil conceitual, logo, o processo não pode ser considerado estático, uma vez que o perfil conceitual está sempre em processo de construção.

## Referências

BACHELARD, G. A Filosofia do Não; O Novo Espírito Científico; A Poética do Espaço. Seleção de textos de José Américo Motta Pessanha; Traduções de Joaquim José Moura Ramos (et. Al.) - 2 ed. Os Pensadores - São Paulo, Editora Abril Cultural, 1984.

COUTINHO, F. A. O Perfil Conceitual do Conceito de Vida . Tese de Doutorado (Educação) - Universidade Federal de Minas Gerais, 2002.

FERNANDES, S. A. Um Estudo sobre a Consistência de Modelos Mentais sobre Mecânica de Estudantes de Ensino Médio . Tese (Doutorado em Educação) Universidade Federal de Minas Gerais, 2011.

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MORTIMER, E. F., EL-HANI, C. N. Conceptual Profiles: A Theory of Teaching and Learning Scientific Concepts . New York: Springer, 2014.

MORTIMER, E. F.; AMARAL, E. M. R. Uma Proposta de Perfil Conceitual para o Conceito de Calor. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências , v. 1 n. 3 pp. 5-18, 2001.

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POSNER, G. J.; STRIKE, K. A.; HEWSON, P. W.; GERTZOG, W. A. Accommodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education . v. 66, n. 2, p. 221-227, 1982.

RADÉ, T. S. O Conceito de Força na Física : Evolução Histórica e Perfil Conceitual. Dissertação (Mestrado em Educação em Ciências e em Matemática) - Universidade Luterana do Brasil, Canoas, 2005.

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