ANÁLISE DO CONHECIMENTO DE CONCEITOS FÍSICOS DEMOSTRADOS POR UM GRUPO DE ALUNOS DO ENSINO FUNDAMENTAL I ATRAVÉS DO ESTUDO DE DIFERENTES MODOS DE COMUNICAÇÃO

## ANÁLISE MULTIMODAL DO ENTENDIMENTO DO CONCEITO FÍSICO DE PRESSÃO POR UM GRUPO DE ALUNOS DO ENSINO FUNDAMENTAL I.

## Thays Ferreira Souza¹, Simone Aparecida Fernandes²

¹Universidade Federal do Espírito Santo/Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física (PPGenFis)/ferreira.s.thays@gmail.com

²Universidade Federal do Espírito Santo/Departamento de Química e Física/simonef.ufes@gmail.com

## Resumo

O ensino de conceitos Físicos nas séries iniciais do ensino Fundamental tem sido tema de vários trabalhos dentro da comunidade acadêmica atualmente. No entanto, foi constatado que esta é uma área que ainda está se consolidando, necessitando de trabalhos com esta temática. Em convergência a essa realidade, pesquisas em ensino de Ciências têm apontado a necessidade de se dispensar maior atenção a diferentes modos de comunicação na construção do conhecimento científico. O presente trabalho tem como objetivo apresentar resultados sobre o entendimento do conceito de pressão por um grupo de alunos do ensino fundamental I, mostrando como a utilização de diferentes modos de comunicação pode ajudar, aos alunos, expressarem o seu conhecimento e, aos professores, avalia-los. Sendo assim, são apresentados os resultados do desenvolvimento de uma atividade experimental com caráter investigativo e abordando conhecimento físico com alunos de uma escola pública. O grupo de alunos do ensino fundamental I frequentava a sala de Atendimento Educacional Especializado (AEE) por apresentarem indicativo de altas habilidades e superdotação. A análise dos dados preocupou-se em levar em conta a comunicação oral e gestual, buscando identificar: os conceitos físicos utilizados, principalmente o conceito de pressão; como estes se relacionam ao contexto da atividade desenvolvida; como são entendidos pelos alunos. Foi percebido que vários conceitos já estão construídos a partir da vivência dos alunos e que são utilizados por eles de diversas maneiras, inclusive de forma contraditória, uma vez que, no cotidiano, determinadas palavras têm significado diferente do que teriam no contexto científico. Através da análise das falas, gestos, desenhos e textos feitos pelos alunos foi possível identificar o início da construção de alguns conceitos. Devido à idade dos estudantes a análise de mais de um modo de comunicação mostrou-se importante, uma vez que ainda não possuem um domínio suficiente da fala e da escrita.

Palavras chave: Ensino de física nas séries iniciais, atividade investigativa, modos de comunicação.

## Introdução

As ciências físicas constituem uma parte importante na formação científica dos cidadãos por tratar de conceitos e fenômenos diretamente ligados ao seu cotidiano e contribuir para sua alfabetização científica. No entanto, somente no ensino médio é que os alunos iniciam o contato com o conhecimento físico propriamente dito e, muitas vezes, de forma matematizada e distante de sua realidade. Este fato pode gerar nos estudantes uma dificuldade em relação à aprendizagem da física, o que pouco contribui para a sua formação científica. Em vista disso várias pesquisas têm defendido a

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implementação efetiva do ensino das ciências físicas nas séries iniciais da educação básica. Trabalhos como os de Schroeder (2007), Ostermann e Moreira (1999) e Carvallho (1998), servem como fundamentação para a ideia de que se ensine física nas primeiras séries da escolarização (MOZENA; OSTERMANN, 2008). A inserção de conceitos físicos nessa etapa da escolaridade tem por objetivo levar o aluno a construir os primeiros significados científicos, que servirão de ancoradouro para outros conhecimentos no decorrer da escolarização. Com base nisso, o trabalho aqui apresentado tem como objetivo apresentar resultados sobre o entendimento do conceito de pressão por um grupo de alunos do ensino fundamental I, mostrando como a utilização de diferentes modos de comunicação pode ajudar os alunos a expressarem o conhecimento e, aos professores, avalia-los. As atividades foram planejadas e desenvolvidas com base na proposta de ensino por investigação. O grupo de alunos participantes frequentavam a sala de Atendimento Educacional Especializado (AEE) por apresentarem indicativo de altas habilidades e superdotação. Apesar disso, este trabalho não tem a pretensão de levantar discussão com foco na educação especial.

Espera-se contribuir para as discussões a respeito do ensino de conceitos físicos no ensino fundamental I, pois, apesar do número de estudos sobre a este respeito ter aumentado, trabalhos de revisão da literatura como os de Mozena e Ostermann (2008) e de Bastos e Duarte (2011), mostram que a área de estudo ainda se encontra em consolidação, necessitando ainda de trabalhos profundos sobre a temática.

## Características do ensino por investigação

De acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) (BRASIL, 1997) com relação ao ensino de Ciências no Ensino Fundamental,

A apropriação de seus conceitos e procedimentos pode contribuir para o questionamento do que se vê e ouve, para a ampliação das explicações acerca dos fenômenos da natureza, para a compreensão e valoração dos modos de intervir na natureza e de utilizar seus recursos, para a compreensão dos recursos tecnológicos que realizam essas mediações, para a reflexão sobre questões éticas implícitas nas relações entre Ciência, Sociedade e Tecnologia (BRASIL, 1997).

Portanto, percebe-se que o objetivo da escola está além do que simplesmente ensinar ciências. Seu objetivo é transmitir uma cultura de uma comunidade ou de um povo, neste caso a cultura científica, e também proporcionar condições para que o aluno desenvolva as competências e habilidades necessárias para atuar bem na sociedade. Nesta perspectiva, o ensino de ciências na perspectiva da investigação se apresenta como uma boa proposta, que visa proporcionar aos alunos oportunidades para olharem os problemas do mundo elaborando estratégias e planos de ação.

- O ensino por investigação pode ser entendido como um ensino baseado em questionamentos. O estudante desenvolve seu conhecimento a partir problemas que lhe são apresentados para serem resolvidos. Segundo Azevedo (2006), para ser considerada investigativa, a atividade deve centrar-se na ação do aluno e esta ação não deve levar em conta apenas a manipulação ou observação. Ela deve levar os alunos a refletirem, discutirem, explicarem e fazerem relatos. Diante disso, e uma vez que são desenvolvidas organizando-

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se os alunos em grupo, observa-se que se trata de uma atividade centrada na interação social e na utilização da linguagem.

- O papel da interação social e da linguagem na construção do conhecimento é bastante discutido nas teorias Vigotskyanas. Segundo Moreira (1999), Vigotsky apresenta o conceito de Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP), que é a distância entre o que o aluno pode resolver sozinho (nível de desenvolvimento real) e o que ele pode resolver com o auxílio de interações sociais (nível de desenvolvimento potencial). A interação social, responsável pela aprendizagem, deve ocorrer dentro da Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP), pois esta define as funções que ainda estão em processo de construção (MOREIRA, 1999). Sendo assim, tanto a interação professor-aluno quanto a interação entre os próprios alunos, desempenham papel importante no processo de aprendizagem. Nessa perspectiva, o papel do professor é fundamental, uma vez que ele deve orientar o aluno para que este passe da zona de desenvolvimento real para um possível desenvolvimento potencial (CARVALHO et al ., 2013).

## Contexto de pesquisa

- O trabalho aqui apresentado foi realizado com alunos de uma escola pública que atende alunos do Ensino Fundamental I (1º ao 5º ano). Os alunos participantes deste trabalho, segundo a professora responsável, possuíam indicativos de talentos, ou seja, possuíam algumas características de estudantes com altas habilidades. Por este motivo, esses estudantes frequentavam o ensino regular e, no contra turno, uma sala denominada Sala de Atendimento Educacional Especializado (AEE). Nesse espaço a escola disponibilizava uma professora exclusiva para trabalhos que visavam o desenvolvimento ou potencialização de diversas habilidades nos alunos, este trabalho é chamado de Programa de Atendimento ao Aluno Talentoso (PAAT). No turno matutino o grupo era formado por 2 crianças do sexo masculino, com idades de 7 e 9 anos e, no turno vespertino, por 5 crianças do sexo feminino com idades de 9 e 10 anos.

As atividades realizadas foram desenvolvidas juntamente com as atividades cotidianas do Atendimento Educacional Especializado (AEE) e contou o tempo todo com o apoio e a participação da professora responsável. Ao todo, duas turmas compostas por alunos do primeiro ao quinto ano do ensino fundamental I participaram das atividades, que foram realizadas separadamente com cada uma das turmas.

## Metodologia da pesquisa

Inicialmente foi apresentado um problema experimental a ser resolvido: o problema do barquinho (Carvalho et al ., 1998). As crianças tinham sobre a mesa uma bacia retangular com água até próximo da metade, um rolo de papel alumínio e 12 arruelas de metal (Figura 1). O problema a ser resolvido consistia em construir um barco de papel alumínio que, sem afundar, suportasse o maior número possível de arruelas. Como as turmas eram pequenas, não houve necessidade de separá-los em grupos. Os materiais foram distribuídos e foram seguidas as seguintes etapas da atividade: (i) o problema foi proposto; (ii) os

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alunos agiram sobre os objetos, testaram hipóteses, discutiram as possibilidades; (iii) experimentaram diferentes ações até chegarem à solução do problema; (iv) foi aberta uma discussão geral na qual os alunos oralmente relataram a atividade e deram explicações causais; (vi) os alunos produziram relato escrito e através de desenhos.

Figura 1: Material utilizado no experimento 'o problema do barquinho'

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As atividades foram filmadas com a devida autorização dos pais dos alunos, da professora regente de classe e da direção da escola. Assim, levando-se em conta questões éticas da pesquisa foram elaboradas termos de consentimento. Além disso, foram recolhidas as produções de texto e de desenho dos alunos.

## Análise dos dados

Na sociedade atual a fala e a escrita são as formas mais utilizadas de comunicação, entretanto, são diversos os modos de expressão humana, não se restringindo à comunicação verbal. Os modos de comunicação diferentes da linguagem falada desempenham papel importante na exposição do conhecimento por parte do aluno. Sendo assim, vê-se em sala de aula a necessidade de se desprender maior atenção aos diferentes modos de expressão e comunicação durante a construção do conhecimento (MARQUÉZ et al., 2003). Portanto, a análise dos dados preocupou-se em levar em conta a comunicação oral e gestual, buscando identificar: os conceitos físicos utilizados; como estes se relacionam ao contexto da atividade desenvolvida; como são estruturados pelos alunos. Para isso, cada atividade filmada foi dividida em episódios de acordo com suas etapas (apresentação do problema, ação dos alunos, entre outras). As falas dos alunos foram transcritas e as imagens foram selecionadas. Os episódios analisados foram escolhidos levando-se em conta a maior exposição de concepções pelos estudantes, através de uma participação mais ativa, com destaque quanto à verbalização e gesticulação. Foram realizadas análises dos episódios escolhidos tendo como base os modos de comunicação (PICCININI; MARTINS, 2003).

## Resultados e discussões

A atividade de caráter investigativo por ser constituída de momentos em que os alunos podem experimentar, discutir em grupo, levantar hipóteses e testá-las, argumentar e produzir textos e desenhos, permitiu que utilizassem diferentes modos de comunicação. A análise destes contribuiu para a avaliação

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do entendimento dos alunos a respeito de alguns conceitos físicos como pressão, força, peso e massa.

Em todos os momentos os alunos utilizaram a mão e gestos para melhorar a comunicação. Segundo Padilha e Carvalho (2011), a linguagem gestual pode ajudar os alunos na construção do conhecimento científico, uma vez que, nas séries iniciais a criança ainda não tem a fala tão bem desenvolvida, nem tão pouco se apropriou do vocabulário científico. Desta maneira, foi observado que eles utilizam os gestos quando não conseguem se expressar muito bem verbalmente, pois não dominam a linguagem científica (Quadro 1).

## Quadro 1: Transcrição e análise das falas das alunas.

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Aluna I explicando para aluna II sua ideia sobre o barco quadrado (haviam percebido que o barco de dobradura feito inicialmente afundava rapidamente e, portanto, precisavam de um barco com maior área).

Aluna III: ... Não pode colocar só no meio porque se não afunda fácil.... (conclusão de que é necessária distribuir a massa na maior área possível para diminuir a pressão)

A outra eu acho que deu certo, que eu pensei que só a folha assim (gesticulando com as mãos fazendo um movimento para fora para se referir à necessidade de maior área para o barco) ia dar certo, mas depois nós não fez as bordas do lado aí entrou água, não deu certo, aí depois a gente fez as bordas do lado, aí entrou água.

aí não afunda, se colocar tudo no meio (auxílio gestual fazendo um movimento para baixo) o meio vai afundar, porque tá pesado num lugar só, quando espalha não fica muito peso num lugar só, aí fica sem abaixar.

(relato da conclusão de que é necessária distribuir a massa na maior área possível para diminuir a pressão, embora ainda utilizem a palavra peso, mais cotidiana)

Foi percebido que vários conceitos já estão construídos a partir da vivência dos alunos e que são utilizados por eles de diversas maneiras, inclusive de forma contraditória, uma vez que, no cotidiano, determinadas palavras têm significado diferente do que teriam no contexto científico. Em outros casos, conceitos como força, peso e pressão são utilizados como sinônimos.

Na confecção dos desenhos e textos, a maior parte dos alunos relatou o que havia sido feito na atividade e explicou, de forma mais clara e organizada, o que já haviam expressado oralmente (Figura 2) (Figura 3).

Diferentes variáveis interferem e determinam a todo instante o curso da fala oral, porém os motivos para escrever são mais abstratos, pois somos obrigados a criar a situação, ou a representá-la para nós mesmos, requerendo um distanciamento da situação real. Dessa forma, a linguagem escrita deve ser

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um momento de desenvolvimento das capacidades e possibilidades de interpretação e criação de cada um, e não simplesmente algo puramente mecânico e entediante, ou seja: "o que se deve fazer é ensinar às crianças a linguagem escrita, e não apenas a escrita das letras" (VYGOTSKY, 1993 apud SOUZA; ALMEIDA, M. J. P. M. de, 2005, p.369). Através do exercício de escrever sobre a atividade realizada as crianças tiveram que relatar, a partir da linguagem escrita, seus pensamentos e ideias, desenvolvendo melhor suas

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capacidades.

Figura 2: Desenho representando as estratégias usadas na atividadeFigura 3: Texto e Desenho representando as estratégias usadas na atividade

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Durante a análise da escrita e dos desenhos, observou-se que eles foram desafiados a estruturarem melhor suas falas através da escrita, no entanto, devido ao fato de estarem ainda nas primeiras séries, eles não possuíam domínio total sobre esta linguagem. Entretanto, com o auxílio dos desenhos eles puderam expressar melhor suas opiniões e ideias sobre o trabalho realizado. Para Vygotsky (VYGOTSKY, 1993 apud SOUZA et al. , 2005) a evolução do pensamento ocorre através de um desenvolvimento individual, no qual o desenho é visto como uma etapa preliminar ao

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desenvolvimento da escrita, tendo ambas as mesmas origens de construção: a linguagem falada.

Na Figura 3, ao escrever, o aluno falou um pouco sobre o porquê de seu barco não ter afundado: ' Em segundo fizemos outro barco maior sem bordas para ver se afundava sim ou não o meu não afundou acho que é porque eu coloquei uma arruela longe um pouquinho da o utra'. Observa-se um possível início da estruturação e entendimento da relação entre força e área, que conduzirá, futuramente, ao entendimento do conceito de pressão. Este tipo de atividade contribui para a elaboração de um conhecimento inicial que servirá de base para formação de novos conhecimentos no decorrer da vida do estudante.

## Conclusão:

A análise de diferentes modos semióticos de comunicação dos estudantes mostrou-se rica. De fato, devido à pouca idade e, portanto, ao fato de ainda estarem em desenvolvimento, os estudantes apresentaram dificuldades em verbalizar seu conhecimento e ainda em transpor suas ideias na forma de um texto escrito. Além disso, em um contexto de sala de aula, onde é necessário levar em conta a heterogeneidade dos indivíduos e suas diferentes habilidades e competências, é de se esperar que alguns tenham mais facilidade ou mais dificuldade em utilizar um ou outro modo de comunicação. Assim, é necessário que os estudantes tenham diferentes oportunidades de expressarem seu conhecimento, como, por exemplo, por meio de desenhos. Em se tratando do entendimento de conceitos físicos, percebe-se que os alunos possuem um conhecimento inicial por lidarem com vários conceitos em seu cotidiano. Embora conceito como força seja entendido como esforço físico ou confundido com o conceito de pressão e o conceito de área seja utilizado como maior ou menor tamanho, a percepção da relação entre grandezas foi evidente. Os alunos concluíram que a distribuição das arruelas por uma área maior era a solução para o problema.

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