A FÍSICA PRESENTE NOS DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA EM VEÍCULOS AUTOMOTORES: UMA PROPOSTA VYGOTSKYANA COM UM TÓPICO RELACIONADO ÀS TECNOLOGIAS DIGITAIS DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO

## A FÍSICA PRESENTE NOS DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA EM VEÍCULOS AUTOMOTORES: UMA PROPOSTA VYGOTSKYANA COM UM TÓPICO RELACIONADO ÀS TECNOLOGIAS DIGITAIS DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO

## Bruna Karl Rodrigues da Silva 1 , Ricardo Monteiro da Silva 2

- 1 CEFET - UnED Petrópolis/Estudante - Licenciatura em física, brunakarl@outlook.com 2 Colégio Estadual Mauá/Professor, ricardo.fisica-matematica@hotmail.com

## Resumo

A escola de formação básica (ensinos fundamental e médio) deve favorecer ao educando uma formação na qual ele possa compreender o universo onde está inserido. Corroborando com este princípio, e rompendo com a visão de que as disciplinas escolares não possuem vínculo com a realidade que os educandos estão inseridos, a sequência didática aqui apresentada tem por objetivo utilizar força, quantidade de movimento e impulso como grandezas físicas e relacioná-los a fim de conscientizar a respeito da importância da utilização dos dispositivos de segurança (cinto de segurança, airbag e capacete) em carros e motos. Através de uma proposta Vygotskyana, buscamos reiterar a importância da interação entre pares para o processo de ensino-aprendizagem, pois acredita-se que o sujeito com menor experiência é capaz de desenvolver suas habilidades cognitivas quando possui experiências compartilhadas com um veterano. O avanço das Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação vêm propiciando modificações na maneira como os indivíduos convivem e buscam por informações. Diante disso, o ambiente escolar também passa por alterações, pois os alunos passam a utilizar a internet como ferramenta primordial para estudo, e os professores tornam-se auxiliadores nesse processo. Por conseguinte, explicitamos que física e cotidiano possuem mútuas relações que podem contribuir para a formação do cidadão contemporâneo.

Palavras-chave : Ensino de física, Proposta Vygotskyana , Tecnologia Digital da Informação e Comunicação.

## Introdução

Os conteúdos de física, abordados no ensino médio, muitas vezes são considerados pelos alunos como sem sentido e desconexo do dia a dia, favorecendo uma dificuldade de compreensão dos mesmos. Para evitar esse afastamento, do que é aprendido em sala de aula com o cotidiano, essa proposta buscou contextualizar os conteúdos abordados em sala de aula com situações verídicas e próximas a realidade dos educandos, pois quando se conhece o contexto, tem-se melhores condições de se apropriar um dado conhecimento e de uma informação (Machado, 2005). Para um número significativo de alunos, o primeiro contato com a disciplina de física se dá ao ingressar no primeiro ano do Ensino Médio e o enquadramento com a realidade pode despertar um interesse do aluno para os conteúdos da disciplina.

Visando melhor entendimento dos conceitos abordados em sala de aula, nesta sequência didática esperamos que o educando possa compreender força,

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quantidade de movimento e impulso como grandezas físicas. Na seção Planejamento e execução da sequência didática, ao associarmos estas grandezas a dispositivos de segurança que podem amenizar lesões em acidentes de trânsito, acreditamos que os alunos possam assimilar o funcionamento desses dispositivos dentro de um contexto físico e que também passem a valorizar estes equipamentos fazendo o seu devido uso.

Com o intuito de estimular a participação dos alunos nos encontros em sala de aula e no ambiente virtual, optamos por utilizar a concepção Vygotskyana, detalhadamente descrita na seção Uma abordagem Vygotskyana no âmbito educacional , na qual acredita-se que o aluno é capaz de adquirir experiência na convivência com outros indivíduos mais experientes. À vista disso, na seção A inserção das Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação no Ensino de Física , discorremos sobre o papel de mediador de conhecimento que o professor assume quando auxilia o aluno a buscar fontes confiáveis que ampliem seu pensamento crítico. Assim, o contato do educando com outros colegas de turma, e com o professor, fornece embasamento para que futuramente se torne independente.

## A inserção das Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação no Ensino de Física

É perceptível que as Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDIC) vêm se tornando mais acessíveis e essenciais para o cotidiano tanto dos alunos quanto dos professores, gerando transformações no convívio da sociedade, e na forma como obtém acesso às informações.

Nesta óptica, percebemos a relevância das TDIC para o Ensino de Física, no Ensino Médio, através de apresentação de vídeos, cujo objetivo é o de ilustrar conteúdos, e a utilização do Facebook como plataforma didática.

Acreditamos que a educação esteja sofrendo mudanças até mesmo em seus aspectos metodológicos, em razão da sociedade já estar acostumada com as tecnologias e o que elas podem ofertar, pois na atualidade poucos alunos recorrem a literatura escrita como fonte de pesquisa. Segundo Fumian e Rodrigues (2012):

Em tempos de novas mídias é imprescindível questionar-se sobre as diversas possibilidades de inovação no ensino e como estas novas mídias podem se tornar aliadas do ato de ensinar. Potencializar o ensino requer proporcionar formas fáceis de

acesso à informação e para tanto as novas tecnologias são fundamentais. A internet é o palco central na nossa era quando falamos em ensino, é rápida, fácil e globalizada. As opções de plataformas de ensino online são diversas, e incluem

blogs, plataformas tradicionais e outros sites. (FUMIAN E RODRIGUES, 2012, p. 1)

Assim sendo, a inserção das tecnologias no processo de ensinoaprendizagem, especificamente no Ensino de Física, pode proporcionar uma inversão nos papéis dos personagens atuantes na metodologia educacional. Dessa maneira, o professor fica responsável por intermediar o processo em que o aluno fica encarregado de pesquisar fontes confiáveis que possam acrescentar ao seu desenvolvimento escolar. Considerando o papel da escola como formador de cidadãos críticos e conscientes, é essencial que preparemos os educandos para que tenham maturidade no âmbito virtual, corroborando com Uliano (2016):

As tecnologias aplicadas na educação englobam uma construção de saberes que parte da descoberta, a criação, e o aprimoramento possibilitando ao aluno ter papel

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ativo, buscando desempenhar e resolver suas necessidades de uso. É necessário que o professor perceba a importância de oportunizar e reconheça que a prática pedagógica mediada com as Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação (TDIC) contribuem muito em sala de aula trazendo novos processos de aprendizagem. (ULIANO, 2016, p. 11-12)

Em nossa sequência didática, optamos pela utilização do Facebook pois se trata de uma plataforma gratuita e de fácil acesso aos alunos. No que se refere a utilização de redes sociais no ensino, nos embasamos em Costa e Ferreira (2012), pois ambos afirmam que o uso destas como instrumentos pedagógicos viabilizam o estudo em grupo, promovendo debates e aprendizagem colaborativa.

## Uma abordagem Vygotskyana no âmbito educacional

Por meio de seus estudos, Vygotsky reitera que o início do aprendizado se dá quando há mudança de ambiente, assim, estimula-se o conhecimento do aluno. Segundo Oliveira (1995):

É um processo pelo qual o indivíduo adquire informações, habilidades, atitudes, valores etc. a partir do seu contato com a realidade, o meio ambiente, as outras pessoas. É um processo que se diferencia dos fatores inatos (a capacidade de digestão, por exemplo, que já nasce com o indivíduo) e dos processos de maturação do organismo, independentes da informação do ambiente. Em Vygotsky, justamente por sua ênfase nos processos sócio-históricos, a ideia de aprendizado inclui a interdependência dos indivíduos envolvidos no processo. O termo que ele utiliza em russo (obuchenie) significa algo como 'processo de ensino aprendizagem', incluindo sempre aquele que aprende, aquele que ensina e a relação entre essas pessoas.

- O conceito tido como mais importante pela concepção Vygotskyana é a 'Zona de Desenvolvimento Proximal', que conforme Moreira (1985), refere-se aos processos que ainda estão em construção no indivíduo, ou seja, ainda estão amadurecendo, e são caracterizados como uma medida do potencial de aprendizagem, onde desponta o desenvolvimento cognitivo. Logo, podemos entender que aquilo que o indivíduo é qualificado para fazer hoje com o auxílio de um mediador, será capaz de realizar por si mesmo amanhã. Diante do exposto, compreende-se que o desenvolvimento do sujeito é proveniente do ambiente em que adquire conhecimento e das condições externas que atuam diretamente sobre ele.

Segundo Tudge (1987), a percepção de Vygotsky em relação ao desenvolvimento expõe um nível teleológico, representante de um fim específico, em que o indivíduo menos experiente é levado à apropriação por meio dos conhecimentos que o sujeito veterano possui. Sob a óptica Vygotskyana , a educação desempenha um duplo papel, primeiramente ocorre adaptação dos conhecimentos referentes aos mundos físico e social, e posteriormente o prosseguimento das funções psicológicas nos meios físico e social. Desta maneira, o sujeito é capaz de refletir sobre a realidade e modificá-la.

## Planejamento e execução da sequência didática

A sequência didática que está sendo descrita neste artigo foi implementada no terceiro bimestre do ano letivo de 2017, em uma turma do primeiro ano do Ensino Médio do Colégio Estadual Mauá, no turno da tarde, com 25 alunos de aproximadamente 15 anos de idade.

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É decorrente de cinco encontros com dois tempos de 50 minutos cada um, sendo dividida em 3 momentos. O primeiro momento, 3 primeiros encontros, se caracterizou por aulas expositivas do conteúdo. No segundo momento, 1 encontro, foi realizada uma atividade experimental e apresentação de dois vídeos curtos relacionados aos assuntos tratados. No terceiro momento, 1 encontro, foi descrita uma atividade na qual os alunos, individualmente ou em duplas, deveriam montar um projeto. A descrição detalhada de cada etapa é feita a seguir:

## 1º Momento

No primeiro momento, ocorreram 3 encontros com dois tempos de 50 minutos cada. Foi caracterizado por aulas expositivas, nas quais inicialmente, foram relembrados conceitos relacionados as Três Leis de Newton (apresentadas no bimestre anterior), e em seguida foram apresentados os conceitos relacionados a Quantidade de Movimento e Impulso. Também foram desenvolvidos alguns exercícios relacionados aos assuntos.

## 2º Momento

No segundo momento, ocorreu 1 encontro com dois tempos de 50 minutos. Esta etapa do projeto foi dividida em três partes, em que, a participação dos alunos foi muito estimulada.

Na primeira parte, foram apresentados aos alunos dois vídeos curtos relacionados a acidentes de trânsito e ao funcionamento do airbag. O primeiro vídeo, Acidente sem Cinto de Segurança , com duração de 2 minutos e 55 segundos, encontra-se disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=zf0pS5N\_m2g> e o segundo vídeo, Airbag - Entenda seu funcionamento , com duração de 2 minutos e 9 segundos, encontra-se disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=dhEBkuUOUIM>.

Logo em seguida a apresentação dos vídeos, foi realizada uma atividade experimental cuja proposta era a de perfurar um coco verde com um projétil modelado com 3 balas 'moles'. O interessante dessa atividade é que inicialmente os alunos se demonstraram céticos quanto a possibilidade de abrir o coco com as balas. Para essa atividade, propositalmente, foram feitas duas tentativas de abrir o coco. Na primeira, o professor modelou o projétil, colocou sobre uma superfície plana (mesa) e em seguida pressionou o coco lentamente sobre o projétil. Os alunos observaram, nesta investida, que o coco não foi perfurado. Em seguida, o educador perguntou aos educandos o que deu errado e como deveria ser feito, convidando um dos alunos a fazer uma nova tentativa. No segundo teste, com a instrução do professor, um aluno fez a atividade e conseguiu finalmente perfurar o coco. Nesse momento, o educador reforçou que o educando teria que dar uma pancada rápida com o coco no projétil, conseguindo assim perfurar o coco.

Na terceira e última parte desse encontro, os alunos foram convidados a se dividirem em grupos de até quatro membros para discutirem e responderem a um roteiro de questões, disposto abaixo.

- 1) A grandeza impulso pode ser dada pelas relações:

ou

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A respeito do Impulso e a partir das relações acima, responda:

- a) Considerando um mesmo corpo, sofrendo duas variações de velocidade, uma maior e outra menor. Qual variação de velocidade produzirá maior impulso? Justifique sua resposta.
- b) Para um mesmo impulso, se aumentarmos o valor da força, o que ocorrerá com o tempo (aumentará ou diminuirá)? Justifique sua resposta.
- c) Para o mesmo impulso, se aumentarmos o tempo de ação da força, o que ocorrerá com o valor da força (aumentará ou diminuirá)? Justifique sua resposta.
- 2) Na experiência do coco, na primeira tentativa não foi possível perfurá-lo e na segunda conseguimos perfurá-lo com sucesso. Fazendo uso do conceito de impulso, explique a diferença entre as duas situações.

3)Relacione as conclusões da experiência do coco com o funcionamento/utilização do airbag.

A opção de colocar os alunos para responder as questões em grupo se dá pelo fato de que a discussão em pares estimula os educandos a refletirem e testarem suas concepções. Algumas considerações a respeito das respostas dos alunos ao roteiro e de suas participações neste encontro serão expostas posteriormente, no tópico Análise da aplicação da sequência didática .

## 3º Momento

No terceiro momento, ocorreu 1 encontro com dois tempos de 50 minutos. Esta última etapa tem culminância com uma atividade que os alunos devem desenvolver, individualmente ou em duplas, em casa. Na sala de aula, durante este encontro, foi feita uma síntese dos encontros anteriores relembrando e tirando dúvidas de cada etapa. Em seguida foi lançada uma proposta para os alunos, na qual eles deveriam satisfazer as seguintes regras: (i) Cada aluno deve se imaginar como sendo um agente de publicidade que foi contratado para desenvolver uma campanha de conscientização e utilização a respeito do uso de cintos de segurança e airbag; (ii) Em sua campanha é necessário que se faça uso dos conceitos físicos (força, quantidade de movimento e impulso) abordados nas nossas aulas; (iii) Explore imagens e textos e em seguida publique a campanha no nosso grupo do Facebook.

Figura 1: Recorte de dois trabalhos (campanhas) desenvolvidos pelos alunos

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A Figura 1 apresenta os recortes de dois trabalhos desenvolvidos pelos alunos. Nestes exemplos, podemos destacar do primeiro recorte a incorporação, tanto no texto quanto na imagem, dos conceitos físicos para passar a mensagem. Do segundo recorte vale ressaltar a criatividade da dupla de alunos ao idealizar uma empresa que desenvolve campanhas de publicidade para uma montadora de automóveis.

Na fase seguinte, foi solicitado aos alunos que cada um deles escolhesse um trabalho e fizesse análises e críticas do trabalho escolhido. Com isso, esperavase que fosse feita uma nova reflexão, desta vez, a respeito da produção dos pares.

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Figura 2: ilustração de trabalho e crítica de alunos

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A Figura 2 apresenta a campanha de um aluno (esquerda) e as críticas elaboradas por alunos da turma (direita). Ao efetuar as considerações, os alunos passam por uma inversão de papéis na qual eles assumem o compromisso de julgar e não somente de produzir para o professor. Outras análises desta etapa do projeto serão apresentadas no tópico Análise da aplicação da sequência didática.

Ao final desta sequência didática, esperamos que os alunos sejam capazes de compreender que: (i) A variação da quantidade de movimento de um corpo ou sistema está relacionada a existência de uma força resultante não nula (1º Lei de Newton); (ii) A grandeza Impulso (variação da quantidade de movimento) corresponde ao produto da força resultante com o tempo de ação da força, sendo assim, força resultante e tempo de ação da força são grandezas inversamente proporcionais; (iii) O impulso pode ser calculado a partir da área do gráfico da força em função do tempo, associando assim a relação de força e tempo de ação; (iv) Cinto de segurança, airbag e capacete são dispositivos que reduzem o módulo da força enquanto aumentam o tempo de ação da mesma, portanto, ao diminuírem o módulo da força, reduzem as possíveis lesões no usuário.

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## Análise da aplicação da sequência didática

Não existe uma ferramenta ou um processo que alcance todos os alunos, ou uma determinada metodologia que apresentará resultados positivos com alguns alunos e com outros não. Corroborando com Barroqueiro et al (2009):

Ambientes virtuais ricos em possibilidades de aprendizagem, que lhes permitam dominar os processos por meio dos quais os próprios indivíduos possam ser capazes de aprender a aprender continuamente. (BARROQUEIRO et al., 2009, p. 2)

Dessa forma, defendemos que devemos utilizar a maior diversidade possível de ferramentas ao abordar os conteúdos de forma a alcançar o maior número de alunos possível.

Neste projeto, os alunos foram estimulados a se manifestarem de diferentes formas, e assim avaliados. A primeira etapa, que possibilitou a análise, ocorreu após a atividade experimental, quando os alunos se separaram em grupos para discutirem o roteiro. Nesse instante, foi possível uma avaliação de como os educandos apresentavam suas ideias, confrontando com as dos outros integrantes dos grupos, até chegarem a um consenso. A verificação das respostas finais, expressas no roteiro, também possibilitou avaliar as associações que os alunos fizeram da teoria com a situação problema. E por última fase tivemos a apresentação dos trabalhos e as respectivas críticas na rede social.

Ao averiguar todos os dados foi possível destacar algumas conclusões: (i) O conjunto de atividades apresentou um potencial para despertar o interesse dos alunos; (ii) Nas argumentações foi possível observar as preocupações dos alunos em utilizar de forma correta os termos científicos que seriam colocados nas respostas escritas; (iii) As discussões e as respostas escritas indicam que os alunos, em maioria, conseguiram assimilar os conteúdos e relacioná-los com a atividade experimental; (iv) Na construção da campanha, os educandos, em sua maioria, associaram de forma correta os conceitos físicos com o funcionamento do cinto de segurança e do airbag; (v) em todas as etapas foi possível avaliar as relações que os discentes conseguiram alcançar da teoria com a situação problema relacionada ao cotidiano.

## Considerações Finais

Neste trabalho apresentamos uma proposta de ensino de um tópico de física dentro de uma perspectiva Vygotskyana. No decorrer do processo, utilizamos as TDIC para ilustração de situações e, também, para promover um ambiente virtual que proporcione a discussão entre os pares. Para avaliar os resultados, fizemos uma análise qualitativa das atividades desenvolvidas pelos alunos e de suas participações no decorrer do processo.

A partir da verificação das manifestações dos alunos (orais e escritas) observamos a preocupação dos mesmos em fazer uso, de forma adequada, de termos técnicos academicamente aceitos. Dessa forma, as atividades promoveram um ambiente que favoreceu interações, proporcionando reflexões a respeito do conteúdo e consequentemente uma maior possibilidade de aprendizado. A associação do conteúdo com dispositivos de segurança que podem reduzir lesões em acidentes de trânsito, favorece a compreensão dos conceitos físicos relacionados com os mesmos e consequentemente promove uma conscientização no que diz respeito ao seu uso.

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Destacamos que o desenvolvimento de atividades, no ensino de ciências, que contextualizam situações reais, como a apresentada nesta proposta, além de proporcionar uma maior compreensão do conteúdo, pode também conscientizar e preparar o educando em situações reais. Esse tipo de conscientização pode apresentar impacto direto na inserção deste na sociedade.

## Referências

BARROQUEIRO, C.H. et. al. O uso das Tecnologias de Informação e Comunicação no Ensino de Ciências e Matemática: Uma Benção ou um Problema? . In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO DE CIÊNCIAS. Florianópolis, 2009. p. 2.

COSTA, A. M. S. N.; FERREIRA, A. L. A. Novas Possibilidades Metodológicas Para o Ensino-Aprendizagem Mediados Pelas Redes Sociais Twitter E Facebook. Revista de Ensino de Ciências e Matemática , v. 3, n.2, p. 136-147, 2012.

FUMIAN, A. M.; RODRIGUES, D. C. G. A. O Facebook Enquanto Plataforma de Ensino. 2012 . Trabalho apresentado ao 3, Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia, Ponta Grossa, 2012. p.1.

MACHADO, N. J. Interdisciplinaridade e contextuação. In: Ministério da Educação, Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira. Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) : fundamentação teórico-metodológica. Brasília: MEC; INEP, 2005. p. 41-53.

MOREIRA, M.A. (1995). Monografia nº 7 da Série Enfoques Teóricos . Porto Alegre. Instituto de Física da UFRGS. Originalmente divulgada, em 1980, na série 'Melhoria do Ensino', do Programa de Apoio ao Desenvolvimento do Ensino Superior (PADES)/UFRGS, Nº11. Publicada, em 1985, no livro 'Ensino e aprendizagem: enfoques teóricos'. São Paulo, Editora Moraes, p. 9-20. Revisada em 1995.

OLIVEIRA, Marta Kohl de, Vygotsky. Aprendizado e desenvolvimento: um processo Sócio-histórico . São Paulo: Editora Scipione, 1995. p. 57.

TUDGE, J. (1990) Vygotsky, The zone of proximal development, and peer collaboration: implications for classrooom practice". In: L. C. Moll (ed.). Vygotsky and Education: Instructional Applications of Sociohistorical Psychology . New York: Cambrige University Press.

ULIANO, K. C. M. L. Tecnologia Digital de Informação e Comunicação (TDIC) na Educação: Aplicativos e o Mundo Tecnológico no Contexto Escolar . 2016. p. 11-12. Monografia (Programa de Especialização), Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.

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