APRENDIZAGEM ATIVA: UMA SEQUÊNCIA DE ENSINO INSPIRADA NA APRENDIZAGEM BASEADA EM EQUIPES.

## APRENDIZAGEM ATIVA: UMA SEQUÊNCIA DE ENSINO INSPIRADA NA APRENDIZAGEM BASEADA EM EQUIPES.

## Thiago Higino 1 , Marta Feijó Barroso 2

- 1 Colégio Pedro II - Campus Duque de Caxias, thiagohigino7@hotmail.com
- 2 Universidade Federal do Rio de Janeiro - Instituto de Física, marta@if.ufrj.br

## Resumo

Neste trabalho apresenta-se uma sequência didática inspirada nas metodologias Just-in-time Teaching (Ensino sob medida) e Team Based Learnig (Aprendizagem baseada em equipes) para o ensino de Estática e Hidrostática em turmas de ensino médio. A sequência foi produzida com elementos das duas metodologias citadas anteriormente com algumas modificações para adequação no contexto do ensino médio. Dessa forma, as atividades foram divididas em dois módulos, um para tratar a Estática e outro para a Hidrostática. Cada módulo contava com aulas de preparação, em que os alunos recebiam materiais para estudar em casa e em sala discutiam em suas equipes enquanto resolviam testes de feedback instantâneo. E com aulas de aplicação, onde os alunos em casa reforçavam ou aprofundavam seus conhecimentos adquiridos nas aulas de preparação e em sala resolviam situações problemas em equipe. Para a sequência foram produzidos textos de apoio, testes conceituais e problemas semiabertos, cujos dados eram fornecidos como materiais experimentais disponíveis para a utilização. A sequência foi aplicada em três turmas de 3ª série do ensino médio, no Colégio Pedro II, campus Duque de Caxias, situado na região metropolitana do estado do Rio de Janeiro. Para a avaliação das atividades foram utilizadas as percepções do professor das turmas e depoimentos de alunos captados por meio de respostas a um formulário eletrônico.

Palavras-chave : Aprendizagem Ativa, Aprendizagem baseada em equipes, Resolução de Problemas, Ensino sob medida.

## Introdução

Na década de 90, as pesquisas em ensino de física começam a indicar que aulas em que o aluno tem posição passiva são menos eficazes para produzir ganhos na aprendizagem quando comparadas a metodologias em que o aluno tem maior engajamento (Hake 1998). Nesse contexto, passa-se a considerar fundamental a maior participação do aluno como sujeito ativo do processo de ensinoaprendizagem, construindo seu conhecimento por meio de discussões, deixando de lado o processo de memorização e passando para o processo de entendimento (Barros 2004).

Dessa forma entende-se que aulas de física devem deixar de privilegiar a memorização de fórmulas para incentivar um pensamento crítico. Estimular discussões entre os estudantes sobre os conceitos abordados ao invés de mantê-los em posição de ouvintes. E propor situações problema para que possam utilizar o conhecimento que possuem para buscar soluções e aprender ainda mais com a troca de informações e argumentação sobre estas soluções.

Neste trabalho investiga-se a viabilidade da adoção de uma metodologia ativa (inspirada no Ensino sob medida e na Aprendizagem baseada em equipes)

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quando aplicada no ensino de física em turmas de ensino médio. Também pretendese apresentar uma sequência didática sobre os temas de Estática e Hidrostática, que possa ser utilizada por outros professores que desejem implementar princípios de aprendizagem ativa em suas aulas. Esta sequência foi aplicada em turmas de 3ª série do Colégio Pedro II, campus Duque de Caxias situado na região metropolitana do estado do Rio de Janeiro.

## Just-in-time teaching - Ensino sob Medida

Esta Metodologia criada por Gregor Novak em conjunto com outros pesquisadores em 1999, (Araújo e Mazur 2013) tem o objetivo de fazer com que a aula seja direcionada para um trabalho mais especifico com cada turma. Segundo Araújo e Mazur (2013), o Ensino sob medida (JITT) é dividido três etapas. A primeira é chamada de Tarefa de Leitura (TL) e é encarada como uma preparação para aula presencial, nela o professor deve indicar o material prévio de estudo e criar um questionário que os alunos devem responder após a utilização do material. As respostas devem ser enviadas eletronicamente para o professor num prazo estipulado (o prazo deve ser suficiente para que o professor as analise e planeje a aula a partir delas).

Na segunda parte os professores utilizam as questões das TLs em sala para provocar as discussões dos assuntos que serão abordados durante a aula. Alinhando a discussão de forma a questionar e colocar as concepções alternativas em conflito e dessa forma mostrar como elas não se sustentam.

- A terceira parte do processo seria de atividades em grupo durante a aula, que devem estimular o pensamento crítico e a argumentação. Araújo e Mazur (2013) ressaltam que o importante é que as exposições orais por parte do professor sejam curtas e sempre intercaladas com atividades colaborativas ou do tipo 'mãos-namassa'.

## Team-Based Learning (Aprendizagem Baseada em Equipes)

Oliveira, Araújo e Veit (2016) apresentam a Aprendizagem Baseada em Equipes (TBL) para a abordagem de problemas que exigem um maior raciocínio matemático por parte dos alunos. O método utiliza a resolução de problemas em equipes, mas para isso garante que os alunos executem uma preparação individual prévia, baseada em feedbacks instantâneos (Michaelsen 2014). As equipes devem ser permanentes e se auto gerenciar, a ideia é que o aluno se sinta responsável por sua própria aprendizagem e pela dos colegas.

- A separação das equipes é um dos pontos principais para a metodologia TBL. Michaelsen (2014) recomenda que devem conter em torno de 6 alunos, selecionados pelo professor de forma a serem heterogêneas em relação a desempenho na disciplina, aspectos culturais, personalidades dos alunos e outros fatores de forma que fiquem equilibradas quando ao nível de interatividade. Sugere ainda que os possíveis subgrupos pré-existentes, como amizades, devem ser evitados em uma mesma equipe, para que o risco de assuntos paralelos às discussões seja minimizado.

Na fase de preparação o professor deve disponibilizar um material para que o aluno estude previamente, assim chegando à aula já com conhecimento sobre o tema. No início da aula os estudantes passam pelo teste de preparação individual (TPI) em que respondem algumas questões conceituais de múltipla escolha sobre o

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material já estudado, um exemplo de questão utilizada está na figura 01. Em seguida é aplicado o teste de preparação em equipe (TPE), que utiliza as mesmas questões do TPI, só que agora é feito em conjunto com a equipe.

As discussões serão mais produtivas uma vez que os estudantes já pensaram sobre as questões sozinhos. Como forma de dar um feedback instantâneo sobre as conclusões dos grupos, Oliveira, Araújo e Veit (2016) utilizaram cartões no estilo raspadinha 1 , semelhantes ao que é mostrado na figura 02. Os estudantes têm oportunidade de interpor um recurso se não concordarem com a formulação da questão ou duvidarem da resposta.

Figura 01 . Cartão resposta no estilo raspadinha.

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Na fase de Aplicação o professor deve indicar que os alunos façam uma tarefa individual antes da aula, essa tarefa pode ser uma lista de exercícios por exemplo. Em aula uma série de tarefas em equipe podem ser utilizadas para aplicar o conteúdo já trabalhado na fase de preparação, como a resolução de problemas ou atividades experimentais por exemplo. É recomendado que se sigam quatro princípios: o problema deve ser significativo para os estudantes, as equipes devem fazer todas o mesmo problema para que as respostas sejam comparadas e discutidas, todos os problemas propostos devem exigir uma escolha ou resposta e a simultaneidade das respostas deve ser garantida para que os alunos não sejam influenciados pelas respostas das outras equipes (Oliveira 2016). No quadro 01 está representado o esquema básico de um módulo TBL.

Quadro 01 . Representação de um módulo do TBL.

Na sequência apresentada neste trabalho fio feita a opção de, na fase de aplicação, utilizar a Resolução de Problemas em equipe (RPE). Neste momento serão apresentadas situações problema para que os estudantes, em equipe, discutam e cheguem a uma solução. A seguir caracterizaremos o que entendemos

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como uma situação problema e apresentaremos a abordagem que, com base em trabalhos existentes sobre o assunto relatados na literatura da área de Ensino de Física, aparentemente é a mais adequada para a apresentação destas situações.

## Resolução de situações problema

Peduzzi (1997) chama de situação problema um cenário em que a solução não é automática para um indivíduo que tenta resolvê-la, ou seja, exige-lhe reflexão e tomada de decisão. Já o exercício é aquele em que a solução é imediata, geralmente por causa de sua prática continuada, e dessa forma não exige nenhum novo conhecimento ou habilidade. Segundo o autor (Peduzzi,1997) é comum que os professores de Física tratem situações problema como meros exercícios durante sua resolução. Como destaca Clement (2011) a prioridade acaba sendo de resoluções mecânicas que não propiciam um pensamento reflexivo por parte dos alunos.

Perez (1992) aponta que a simples inclusão no enunciado de dados e de todas as condições como ponto de partida já exclui o caráter crítico do problema. Estas informações fazem com que o estudante seja obrigado a buscar equações matemáticas que resolvam o problema utilizando aquelas grandezas que foram fornecidas. Para o autor, nesta situação o estudante não cria hipóteses nem faz reflexões qualitativas.

No presente trabalho será adotada a definição de Peduzzi (1997) para situação problema. Para evitar que o caráter crítico do problema seja excluído totalmente, serão propostos problemas num estilo que aqui será chamado de semiaberto. Estes devem ser capazes de incentivar a reflexão e a criação de hipóteses por parte dos alunos, mas também, precisam ser resolvidos no tempo disponível da aula.

Assim, os dados não serão fornecidos diretamente no enunciado, mas sim como materiais que estarão disponíveis para a resolução. Dessa forma, é possível controlar o leque de soluções disponíveis para o problema e permitir que os alunos reflitam sobre que materiais utilizar e como os utilizarão. Para servir de exemplo dos problemas utilizados na figura 02 são reproduzidos os enunciados dos problemas da primeira aula de RPE.

Figura 02. Enunciado dos problemas da Resolução de Problemas em Equipe do módulo 1.

- O kit que é descrito no enunciado continha os materiais que os alunos poderiam utilizar, acredita-se que dessa forma os alunos são estimulados a pensar sobre que procedimentos devem adotar para alcançar seu objetivo. O professor,

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deve incentivar os alunos a produzir hipóteses e testá-las. Dessa forma a quantidade de soluções que podem surgir é muito ampla, o que certamente criará um ambiente de discussões muito fértil no momento das discussões entre as equipes.

## A sequência

O trabalho de Oliveira, Araújo e Veit (2016) é a principal inspiração para a construção da sequência didática apresentada neste trabalho. Os autores utilizaram em conjunto as metodologias JITT e TBL. Algumas modificações foram feitas, já que o contexto do Ensino médio é diferente de um curso superior de Física e também em virtude da aplicação de uma atividade piloto no ano de 2017, nesta atividade foi possível perceber que algumas etapas não funcionaram como o esperado. Nesta seção será descrita a sequência didática que foi criada e aplicada no presente trabalho.

Em resumo as atividades desenvolvidas na sequência didática estão resumidas no quadro 02. Uma das alterações em relação ao que foi aplicado por Oliveira (Oliveira 2016) foi a adoção da função rotativa de mediador durante o teste de resolução em equipe (TPE). Esta modificação foi adotada pois, durante a atividade piloto, percebeu-se alguns alunos estavam omissos durante as discussões em equipe. Assim, a sugestão para reduzir esta abstenção é que a cada questão do teste, um aluno diferente assuma a função de mediar as discussões e raspar o cartão resposta, colocando seu nome ao lado das alternativas. De fato, esta modificação contribui para redução de omissões durante as discussões

Quadro 02. Módulo inspirado no TBL e no JTT que foi utilizado.

Outra modificação é a adoção de uma nova TL entre as aulas de preparação e aplicação, que deve aprofundar os conteúdos já vistos na fase de preparação, ou mostrar aplicações deste conteúdo. Esta TL foi enviada em conjunto com um

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formulário para que os estudantes também respondessem perguntas sobre os conteúdos. O resultado foi positivo, os alunos chegavam às aulas de aplicação com perguntas sobre os assuntos abordados na TL ao contrário do ocorrido na atividade piloto quando muitos não se recordavam do que havia sido trabalhado anteriormente.

A RPE do módulo I consiste em encontrar a massa de um determinado objeto (chumbo de pesca) com os materiais que serão fornecidos: alguns pesos de massas conhecidas, uma régua com orifícios equidistantes e um suporte para a régua. Os alunos não poderão propor a utilização de uma mola para resolver o problema já que não está presente no material. Da mesma forma terão que refletir sobre como encontrar a massa do objeto já que existem várias combinações de pesos e distâncias que podem ser utilizadas. A figura 03 mostra os alunos durante a aula de RPE I. Para incentivar a criação de hipóteses, foi adotada uma regra de que cada equipe só poderia utilizar 4 pesos conhecidos por vez, desta forma tinham que decidir quais pesos utilizar antes de pendurá-los na régua.

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Figura 02 . A direita vemos alunos com o kit fornecido para a resolução do problema 1 (TPE I). À esquerda a equipe está explicando como chegaram à solução da atividade.

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A RPE II consiste no desenvolvimento e construção de uma embarcação de papelão. Esta embarcação deve suportar uma massa determinada sem afundar. Para isso, os alunos irão contar com um recorte de papelão fita adesiva e tesoura. Mais uma vez, a ideia é que os alunos reflitam sobre o que é necessário para que a embarcação não afunde, seu formato e suas dimensões. E não podem propor uma embarcação de tamanho qualquer, já que o material disponível é limitado. Ao determinarem as dimensões da embarcação, o projeto foi apresentado para que as outras equipes aprovem a construção da embarcação. Após a aprovação, a embarcação era construída e um teste realizado para ver se realmente suportaria a carga estipulada.

## A aplicação

A sequência foi aplicada no Colégio Pedro II, campus Duque de Caxias. Uma instituição de ensino federal que, neste campus, atende apenas a turmas de ensino médio. A aplicação ocorreu em três turmas de 3ª série (93 alunos), durante o primeiro trimestre do ano letivo de 2018. São turmas que sempre tiveram aulas de física expositivas, com enfoque em cálculos e na memorização de fórmulas.

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As equipes foram separadas no início do ano, com o auxílio de um questionário passado em sala e das notas em física no ano anterior. O questionário era sobre características pessoais, como por exemplo: ' você se considera comunicativo ?' e ' Você considera seu desempenho em física satisfatório?'. Em média foram formadas equipes com 6 alunos, um de bom desempenho em física, um de baixo desempenho em física, um que se dizia comunicativo, um que se auto denominou tímido, um que dizia gostar de ciências da natureza e um último que dizia não gostar de ciências da natureza.

Parte da pontuação de sua avaliação trimestral foi atribuída para a participação nas atividades e às respostas das TLs. Alguns problemas pontuais ocorreram. Em uma das turmas o TPE de um módulo teve que ser interrompido, por falta de tempo. As discussões sobre a TL se estenderam além do planejado o que acarretou em atraso no cronograma da aula. Nas aulas seguintes o professor reduziu o número de questões do teste para que isso não ocorresse.

A assiduidade das respostas para os formulários das TLs nunca foi total. Infelizmente alguns alunos deixam a resposta para a última hora. E por vezes, algumas atitudes do professor foram necessárias para estimular as respostas, como enviar e-mails de lembrança da tarefa e prorrogar o prazo de recebimento de respostas quando a quantidade dessas era muito pequena.

Para colher as impressões dos alunos, foi construído um questionário que serve como complemento às observações feitas pelo professor para avaliar as influências da atividade sobre o comportamento dos alunos. O questionário foi disponibilizado para a resposta dos alunos após a última aula de RPE do módulo de Hidrostática. No questionário existia também um espaço para que os alunos deixassem seus depoimentos sobre as aulas de que participaram apresentando pontos positivos e negativos.

Com os dados obtidos, foi possível perceber que a participação dos alunos durante as aulas aumentou em relação às aulas tradicionais. Os próprios estudantes relataram este aumento, afirmando que 'pensaram mais em física' e que seus colegas participaram ativamente das discussões. Os alunos também relatam um ambiente agradável nas equipes e que se sentiram à vontade para expressar suas ideias.

Também foi possível ver sinais de que alguns se sentiram mais responsáveis por sua aprendizagem, percebendo que as TLs já permitiam que tivessem certa compreensão sobre os assuntos. Alguns relatos também neste sentido quanto à aprender com discussões nas equipes. Acredita-se que neste aspecto, um trabalho nestes moldes por um período de tempo maior apresentaria melhores resultados.

## Considerações Finais

Com o exposto na seção anterior, existem indicativos que as atividades desenvolvidas cumpriram seu papel de modificar a atuação dos estudantes em sala de aula, tornando-os mais ativos no processo de ensino aprendizagem. Naturalmente que podem ser feitas melhorias na sequência. O módulo de Estática em especial deve ser aperfeiçoado, o conteúdo abordado é muito extenso para ser tratado em apenas uma aula de aplicação e uma Resolução de Problemas. O módulo de Hidrostática necessita de mais situações problema para as aulas de RPE.

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Os estudantes destacaram as TLs como sendo um fator positivo, que os fazia estudar em casa e dessa forma já chegavam à sala com conhecimento sobre o assunto. Porém, muitas vezes, também as citaram como ponto negativo, pela obrigação de fazer e alguns alegaram falta de tempo e esquecimentos.

Para o professor o desafio da aplicação de módulos semelhantes a esses é a produção e envio do material. Durante as aulas também um grande desafio é o controle do tempo disponível. Como os alunos se engajaram nas atividades, discussões frequentemente se tornaram produtivas e interrompê-las era muito difícil. A sugestão é privilegiar a qualidade das questões dos testes conceituais frente a quantidade, para que sobre tempo suficiente para as discussões.

Dessa forma a conclusão é que a adoção da metodologia inspirada no Ensino Sob Medida e na Aprendizagem por Equipes é viável para o contexto do ensino médio. A sequência desenvolvida neste trabalho apresentou sinais de que serve como uma boa opção para os professores que desejem implementar características de Aprendizagem Ativa em suas aulas. Por fim, relato um depoimento de um dos alunos que participaram da atividade, nota-se o estranhamento em relação a mudança de sua posição em sala, porém o próprio aluno assume, com certo espanto, que a nova metodologia estava obtendo resultados.

'eu gostei muito do trabalho mas tenho que ser sincera e admito que embora tenha sido muito bacana eu senti muita falta da teoria em si, parecia mais que a gente só comentava as dúvidas. (..) senti um pouco de falta disso porque é o que estamos acostumados a fazer sabe. Admito que lembrar de fazer os formulários também era difícil (..). As vezes eu sentia que não estava aprendendo sabe eu sentia falta das questões mas quando fui fazer a lista eu senti que sabia, não sei explicar' 3

## Referências

(Araújo e Mazur 2013) I. S. Araújo, e E.Mazur. Instrução pelos colegas e ensino sobre 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, 2013.

(Barros 2004) J. Acacio de Barros, et al. Engajamento interativo no curso de Física I da UFJF. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 26 , n. 1, p. 63-69, 2004.

(Clement 2011) Luiz Clement e Eduardo Adolfo Terrazzan. Atividades didáticas de resolução de problemas e o ensino de conteúdos procedimentais. Revista electrónica de investigación en educación en ciencias , v. 6 , n. 1, p. 87-101, 2011.

(Hake 1998) R.R. Hake. Am. J. Phys . v. 66 , p. 6471,1998.

(Michaelsen 2014) L. K. Michaelsen, N. Davidson, C. Major. Team Based Learning Practices and Principles in Comparison with Cooperative Learning and Problem Based Learning. In: "Journal on Excellence in College Teaching: Volume 25, Numbers 3 &amp; 4" (2014). Centers for Teaching and Technology - Book Library. 155. https://digitalcommons.georgiasouthern.edu/ct2-library/155

(Oliveira 2016) Tobias Espinosa de Oliveira, T. E., Ives Solano Araújo. e Eliane Veit, E. A, Aprendizagem Baseada em Equipes (Team-Based Learning): um método ativo

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para o Ensino de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 33, n. 3, p.962986, dez. 2016.

(Pérez 1992) Daniel Gil Pérez et al. Questionando a didática de resolução de problemas: elaboração de um modelo alternativo. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 9, n. 1, p. 7-19, 1992.

(Peduzzi 1997) Luiz Orlando de Quadro Peduzzi. Sobre a resolução de problemas no ensino da física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 14 , n. 3, p. 229-253, 1997.

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