O USO DA EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA: RELATANDO UMA AÇÃO DO PIBID QUE CULMINOU NO SHOW DA FÍSICA

## O USO DA EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA: RELATANDO UMA AÇÃO DO PIBID QUE CULMINOU NO SHOW DA FÍSICA

## Izabelly Christiny da Silva 1 ; Vailton Afonso da Silva 2

¹ IFNMG-Campus Salinas, bellycs20@gmail.com

2 IFNMG-Campus Salinas, vailton@outlook.com

## Resumo

Na maioria das vezes o professor de Física fica preso quase que, exclusivamente, as aulas teóricas, apresentando somente a parte matemática da Física, levando o aluno a uma aprendizagem mecânica e receptiva. Diante disso, este projeto tem por objetivo, romper as barreiras da sala de aula associando teoria à prática, propiciando ao aluno do ensino médio, o contato com a pesquisa, confecção, teste e apresentação de experiências que culminou no Show da Física. O projeto foi realizado com todos os alunos do Ensino Médio Integrado do Instituto Federal do Norte de Minas Gerais-Campus Salinas. O Show da Física constituiuse de uma série de demonstrações experimentais de baixo custo, abordando diversos assuntos interessantes sobre a Física. As demonstrações foram desenvolvidas através do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) no qual os alunos bolsistas são introduzidos no ambiente escolar para que possam se familiarizar com as dificuldades e facilidades enfrentadas no seu futuro ambiente de trabalho, e dessa forma, contribuírem para o seu crescimento pessoal e profissional. A realização desse projeto possibilitou uma reflexão sobre a necessidade de incluir, rotineiramente, as atividades experimentais em sala de aula.

Palavras-chave : Ensino de física; Atividade experimental; Pibid.

## Introdução

Na maioria das vezes o professor de Física fica preso quase que, exclusivamente, as aulas teóricas, apresentando somente a parte matemática da Física, levando o aluno a uma aprendizagem mecânica e receptiva. Para tentar amenizar essa situação buscou-se formas de melhorar as aulas de Física, fazendo com que o aluno participasse mais, e foi nesse contexto que segundo Silva (2010), o uso da experimentação, no século XX, passou a ser um método utilizado como um recurso de aprendizagem utilizado nas aulas, onde o aluno poderia observar o fenômeno físico, comprovando as fórmulas e teorias que o envolvem, além de despertar o seu maior interesse pelo tema. A importância do uso da experimentação é destacada por Araújo e Abib (2003), que para eles tem sido uma ferramenta frutífera de ensino apontada pelos professores e alunos como um minimizador das dificuldades enfrentadas no ensino tradicional.

Assim, este projeto advém da necessidade de demonstrar ao discente o quanto a Física está inserida no cotidiano. Teve por objetivo, romper as barreiras da sala de aula associando teoria à prática, promovendo um encontro entre o abstrato e o concreto, propiciando ao aluno do ensino médio o contato com a pesquisa, confecção, teste e apresentação de experiências que culminou num show da Física.

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O Show da Física constituiu-se de uma série de demonstrações experimentais de baixo custo, abordando diversos assuntos interessantes sobre a Física. As demonstrações foram desenvolvidas através do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) no qual os alunos bolsistas são introduzidos no ambiente escolar para que possam se familiarizar com as dificuldades e facilidades enfrentadas no seu futuro ambiente de trabalho, e dessa forma, contribuírem para o seu crescimento pessoal e profissional. Os bolsistas desenvolveram juntamente com os alunos do Ensino Médio Integrado do Instituto Federal do Norte de Minas Gerais Campus Salinas , uma apresentação lúdica, divertida, dinâmica, envolvente e interativa, permitindo a contextualização, ampliação e estimulação do aprendizado.

## . Referencial Teórico

Os sistemas de educação podem ser classificados em três modalidades: educação formal, não-formal e informal. De acordo com Dib (1988), a educação formal está ligada à instituição escolar e corresponde a um modelo sistemático e organizado de ensino relativamente rígido e metodológico, enquanto que, a educação não-formal é definida como qualquer tentativa educacional organizada e sistemática que se realiza fora dos quadros formais de ensino. Já a educação informal, ao contrário das demais, não obedece a currículos e estruturas e não possui caráter obrigatório de qualquer natureza.

O uso da experimentação deve estar presente no processo de aprendizagem do aluno, onde este deverá desenvolver conhecimentos físicos significativos. Para Reis (2013), o uso de experimentos no ambiente escolar é um método promissor no ensino de Física, pois são através deles que ocorrem as interações sociais, o diálogo e a troca de informações, estes artifícios são capazes de contribuir para a compreensão dos fenômenos naturais. Ele ainda afirma que o professor é o indivíduo mais capacitado a demonstrar e orientar a execução dessas atividades, pois além de apresentar e explicar o modelo teórico vai instigar a busca dos alunos por novos conhecimentos, consequentemente fazendo com que o aprendizado deles seja maior.

Os saberes que estão por traz das interações sociais dos alunos é de grande proveito para os professores, este conhecimento possibilita saber quais as dificuldades reais de seus alunos e quais aspectos de sua postura didática devem ser modificados. Esse saber possibilita também uma melhor interação entre o professor e o aluno, uma vez que o professor mostrar interesse pela vida de seus alunos, sobre suas dificuldades, estes alunos poderão voltar seus olhares com mais confidência para o professor e, consequentemente, para a Física. As atividades experimentais podem proporcionar aos alunos o desenvolvimento de vários tipos de habilidades, ao mesmo tempo, podem proporcionar ao professor momentos de aprendizagem, melhorando assim, continuamente, sua postura didática.

Uma das preocupações que surgem é quanto à acessibilidade aos materiais necessários para a realização das atividades, mas podemos encontrar um grande número de experimentos que podem ser confeccionados com materiais de baixo custo que são facilmente encontrados até na nossa própria casa. Segundo Gonçalves (2006), a grande vantagem de realizar uma atividade experimental é discutir a ciência que está nela envolvida e exemplificar como ela está presente no nosso cotidiano, permitindo a existência de uma ponte que ligue o conhecimento

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científico com a realidade que o aluno está inserido. Dessa forma, percebe-se a necessidade e a importância do professor mediar essas atividades, contextualizar através deles os fenômenos observados com a realidade vivida pelo aluno, ou seja, não apenas ser um demonstrador do fenômeno físico, mas inseri-lo em um contexto que o aluno perceba que ele realmente existe.

## Metodologia

O projeto foi escrito, apresentado e discutido com o coordenador de área, os supervisores e os bolsistas nas reuniões semanais do PIBID. Cada bolsista escolheu, previamente, 4 (quatro) experimentos com seus respectivos roteiros, nos quais foram apresentados nas turmas dos ensino médio. As turmas foram divididas em dois grupos, sendo que, cada bolsista do PIBID ficou responsável por uma série/curso, ou seja, por duas turmas. Coube ao bolsista toda atividade de orientação aos alunos do ensino médio na preparação, execução e apresentação do experimento, que foi realizado na culminância do projeto, onde todos os alunos do ensino médio assistiram às apresentações feitas pelos representantes dos grupos de cada sala. Abaixo está a listagem dos experimentos apresentados na culminância do projeto:

- · Cone anti-gravitacional;
- · Newton cross;
- · O livro que gruda sem cola;
- · Fonte de Heron;
- · Barquinho POP POP;
- · Caneca assustada;
- · Lata adestrada;
- · Cadeira giratória;
- · Erre se puder;
- · Entortando raios de luz;
- · Cachoeira de fumaça;
- · Nuvem na garrafa;
- · Energia wireless;
- · Aneis ressonantes;
- · Como ouvir com os olhos;
- · Caleidoscópio gigante;
- · Piano de garrafas;
- · Moedas equilibristas;
- · Motor mais simples do mundo;
- · Gaiola de Faraday;
- · Ascendendo um led com uma lanterna;

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- · Efeito fotoelétrico;
- · Lâmpada e bateria caseira;
- · Garrafa de Layden;
- · Anel eletrostático;
- · Pêndulo elétrico;
- · Detector de elétrons.

## Desenvolvimento

Inicialmente os bolsistas foram apresentados às turmas selecionadas, onde teve a divisão dos grupos, escolha do líder e vice líder e a entrega dos roteiros aos alunos. Optamos por distribuir o roteiro contendo as instruções do experimento, para que os alunos pudessem construí-lo, porque acreditamos que ao manipular e construir seu próprio material de laboratório, o aluno pode tornar o processo de aprendizagem de grande importância para a sua formação: primeiro fazer a prática, para depois ver a teoria, ou seja, a prática se torna a base para a teoria. A divisão das tarefas entre os integrantes do grupo ficou por conta dos mesmos no que diz respeito à disponibilidade de tempo livre de cada um. Alguns se encarregaram de providenciar o material e outros de confeccionar o experimento.

Foi marcado um momento em que os bolsistas iriam esclarecer dúvidas do experimento escrito no roteiro. Enquanto os experimentos eram produzidos pelos alunos, os bolsistas já havia confeccionado os mesmos previamente, com o intuito de acompanhar seu desenvolvimento e antecipar possíveis erros que poderiam ocorrer nos experimentos dos alunos. Foi dado o prazo de uma semana para os alunos fazerem a montagem. Após isso, foi o momento de cada grupo fazer o teste dos experimentos pela qual ficaram responsáveis, apresentá-los para os demais alunos da turma. Logo depois, tiveram mais uma semana para fazerem os ajustes necessários.

Figura 01: Experimento 'Cachoeira de fumaça' sendo testado em sala de aula por um grupo de alunos.

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Uma coisa muito legal dessa experiência da Figura 01, apresentada pelos alunos, é que a fumaça em vez de subir, desceu. Os alunos ficaram surpresos e encantados, pois essa experiência contrariou o senso comum. Isso aconteceu pois

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do lado externo da garrafa, a fumaça estava mesclada com o ar quente produzido pelo fogo que queimou o papel. Devido à alta temperatura, a fumaça subiu com a corrente de convecção do ar quente que a envolvia, causando o visível movimento ascendente da fumaça. No entanto, parte da fumaça da queima também se deslocou por dentro do canudinho de papel e acabou saindo pela outra extremidade, dentro da garrafa. Neste caso, por haver somente a fumaça, por estar o ar parado no interior do recipiente, por ser ela mais densa do que o ar e estando livre da ação de agentes que poderiam dispersá-la, como correntes de ar, a fumaça produziu um movimento descendente, conforme foi saindo do papel. Nessa experiência foi possível visualizar que a fumaça, sendo uma fina suspensão de partículas sólidas em um gás, possui densidade superior à do ar

Figura 02: Experimento 'Fonte de Heron' funcionando como esperado.

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Durante os testes, um dos grupos da turma de Informática responsável pelo experimento 'Fonte de Heron', enfrentaram muitas dificuldades para confeccioná-lo e obter o resultado esperado. Era um dispositivo interessante pois ilustrava alguns conceitos da Hidrostática, buscando mostrar que seu funcionamento é de fácil manutenção e de grande importância para os alunos no aprendizado da matéria. A bolsista do PIBID que ficou responsável pela turma disse que os alunos estavam tendo dificuldade em vedar os tubos, resultando na falha do experimento. Esse experimento seria substituído por outro, já que a data da culminância do evento se aproximava, mas após substituir alguns materiais e realizar vários testes, a fonte funcionou. Segundo ela, os alunos do grupo ficaram encantados, e que eles puderam fazer comparações com alguns exemplos do cotidiano, como o funcionamento da caixa d'agua. Ela admirou a persistência dos componentes do grupo em fazer dar certo.

A culminância do projeto foi no dia 21 de julho, no antigo galpão do Instituto Federal do Norte de Minas GeraisCampus Salinas , utilizando os dois últimos horários do turno matutino e os dois primeiros do turno vespertino. O espaço foi organizado para que todos os experimentos fossem expostos de forma visível e para as pessoas se deslocarem com facilidade entre eles. Ao lado de cada experimento foi deixado o seu respectivo roteiro, para auxiliar as duplas, caso perdessem na explicação. O evento contou com a presença de todos que contribuíram para a

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realização projeto, além dos professores responsáveis pelas turmas e da coordenadora de gestão do PIBID. Todos os alunos do ensino médio assistiram às apresentações feitas pelo líder e vice-líder dos grupos de cada sala.

Figura 03: Culminância do projeto no antigo galpão do Instituto Federal do Norte de Minas Gerais-Campus Salinas

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Quando deu inicio ao 'Show', alunos e professores começaram a visitar cada experimento, as explicações dadas por algumas duplas começaram um pouco atrapalhadas devido ao nervosismo que o momento proporcionava, mas ganharam confiança ao ponto de serem respondidas quase que mecanicamente com o decorrer do evento.

## Resultados e discussão

Os bolsistas do Pibid perceberam que experimentos relativamente simples são admirados pelos alunos que, às vezes, nunca se deram conta da Física envolvida no dia-a-dia. Tanto bolsistas como alunos sentiram interesse por ser algo novo e interessante, pois grande parte deles nunca tiveram contato com experiências de Física.

Durante a culminância ouvimos vários comentários dos estudantes que estavam presentes. Alunos do primeiro ano destacaram a importância desse projeto, principalmente para eles que haviam saído do Ensino Fundamental recentemente.

'Foi encantador, nunca tinha vivenciado uma experiência desse tipo, em que reunimos para fazer o experimento e discutimos a física que estava envolvida por trás dele. ' (ALUNO A)

Um outro aluno apontou que:

'O Show da Física foi bastante proveitoso, porque consegui interligar os assuntos, foi possível associar os experimentos que acabei de ver com os conteúdos que estão sendo passados em sala de aula. Vejo também que a Física não é um bicho de sete cabeças, muito menos só contas matemáticas, é apenas uma disciplina que exige um pouco mais de dedicação. ' (ALUNO B)

Teve um experimento que chamou muito a atenção dos estudantes, intitulado 'como ouvir com os olhos'. Será que a gente ouve só pelo ouvido? Esse

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experimento mostrou que é possível enxergar o som, utilizando apenas açúcar, uma placa de plástico, alto falante e um gerador de áudio. Envolvia o assunto de ondulatória e isso era possível, pois determinadas frequências de oscilação produzem ondas estacionárias que são criadas na placa pela superposição de ondas incidentes e ondas refletidas nas bordas. Quando isso ocorre a placa pode ser considerada ressonante em uma de suas frequências naturais.

A avaliação aconteceu durante a execução do projeto através da observação do desempenho, interesse e participação dos estudantes nas atividades que foram propostas. Também observamos a capacidade do trabalho de equipe, organização e responsabilidade individual de cada aluno, sendo que os professores atribuíram nota, para a preparação, execução e apresentação do experimento. Alguns professores pediram um pequeno relatório para os grupos, onde eles relataram a experiência que vivenciaram e destacaram os benefícios proporcionados pelo projeto.

Percebemos que a discussão do funcionamento do experimento deu oportunidade, tanto ao bolsista como para o aluno do ensino médio, de tentar explicar algo, confrontando ideias com os demais colegas e ampliando a construção dos conceitos. Entendemos que a atividade experimental é um dos instrumentos possíveis de serem utilizados para a aprendizagem em Física no ensino médio. Mostramos que o ensino de Física pode ser estimulado por atividades que extrapolam os conteúdos estritamente conceituais permitindo ao aluno montar pequenos experimentos, problematizar e levantar hipóteses.

A realização desse Show da Física possibilitou uma reflexão sobre a necessidade de incluir, rotineiramente, as atividades experimentais em sala de aula e ainda uma das principais necessidades para a formação dos professores mencionadas por Carvalho &amp; GilPérez (1995), que é "saber programar atividades capazes de gerar uma aprendizagem efetiva", isto é, elaborar uma atividade que proporcione um interesse preliminar pela tarefa, levando em consideração as ideias que os alunos já possuem, colocando-as em questão, mediante exemplos e introduzindo novos conceitos e reelaborando os já adquiridos.

## Considerações finais

Julgamos ser necessário que todos os envolvidos no processo educativo desenvolvam práticas pedagógicas que caminhem para o ensino de qualidade. Sendo assim, podemos concluir a partir da execução desse projeto, que a experimentação pode trazer bons resultados na forma de ensinar a Física, trazendo não só a motivação do aluno, mas potencializando a sua aprendizagem e compreensão dos fenômenos. Dessa forma, percebe-se que é necessário mudar a realidade do ensino de Física nas escolas e para isso é preciso superar o desinteresse dos alunos, mostrando que a Física está associada ao seu dia-a-dia. Consideramos a importância de um trabalho como este na formação inicial, o que serve como impulso para provocar mudanças nos bolsistas do PIBID, futuros docentes, sobre suas próprias concepções.

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## Referências Bibliográficas

ARAÚJO, Mauro Sérgio Teixeira., ABIB, Maria Lúcia Vital dos Santos. Atividades Experimentais no Ensino de Física: Diferentes Enfoques, Diferentes Finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 25, no. 2, Junho, 2003.

CARVALHO, A.M.P.; GIL-PÉREZ, D. Formação de professores de Ciências. São Paulo: Cortez, 1995, p.14-63

DIB, C. Z. Formal,Non-formal and Informal Educations: Concepts/Applicability. In: Cooperative Networks in Physics Conference Proceedings 173 - American Institute of Physics - New York,300-315,1988

GONÇALVES, F. P.; MARQUES, C. A. Contribuições pedagógicas e epistemológicas em textos de experimentação no ensino de química. Investigações em Ensino de Ciências. v.11, n.2, p.219-238, 2006.

REIS, Elival Martins., SILVA, Otto H M. Atividades experimentais: uma estratégia para o ensino da física. Cadernos Intersaberes, vol. 1, n.2, p.38-56, 2013.

SILVA, Maurício Nogueira Maciel., FILHO, João Bernardes da Rocha . O papel atual da experimentação no ensino de física. XI Salão de Iniciação Científica - PUCR, 2010.

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