A IMPORTÂNCIA DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA PARA ESTIMULAR A COMPREENSÃO DOS ALUNOS EM RELAÇÃO AOS FENÔMENOS DO DIA A DIA

## A IMPORTÂNCIA DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA PARA ESTIMULAR A COMPREENSÃO DOS ALUNOS EM RELAÇÃO AOS FENÔMENOS DO DIA A DIA

Cíntia Torres Lemes Galvão¹, Paloma Alinne Alves Rodrigues Ruas²

1 Universidade Federal de Itajubá, cintiatlg.fisica@gmail.com

2 Universidade Federal de Itajubá, palomaraap@unifei.edu.br

## Resumo

Este trabalho apresenta os resultados de uma investigação realizada no contexto de um projeto desenvolvido na disciplina de estágio II. Para tanto, o projeto foi implementado nos três anos do ensino médio de uma escola estadual localizada na cidade de Brazópolis - MG. O intuito deste projeto consistia em propor atividades experimentais relacionadas a fenômenos do cotidiano para estimular os alunos a estudar os conteúdos curriculares de Física. Para isto, foram elaborados roteiros com um problema inicial e, com a realização dos experimentos, os alunos deveriam respondê-la. Ao total, foram desenvolvidos vinte e quatro roteiros, sendo sete relacionados ao conteúdo de mecânica, dez roteiros sobre os conteúdos de ondas, óptica e termodinâmica e sete roteiros sobre eletricidade. Para investigar as percepções dos alunos quanto o tipo de atividade, o contexto e sua apresentação, utilizou-se um questionário do formato Likert - Scale. No final do projeto, 167 alunos participaram do projeto, construindo um total de 44 experimentos. Os dados revelaram que o uso de atividades experimentais, com objetivos definidos e que aproximam a Física do cotidiano dos alunos, podem despertar interesse de forma significativa para os mesmos. Além disso, observou-se que, quando as atividades são voltadas para a compreensão dos fenômenos, e não necessariamente para o uso constante de expressões matemáticas, os alunos passam a ver o seu estudo de forma mais prazerosa e produtiva na sala de aula.

Palavras-chave : Ensino de Física. Atividades experimentais. Contextualização.

## Introdução

O ensino de Física recebeu certa atenção e, portanto foi alvo de investigação a partir da década de 1960, com projetos internacionais voltados para uma renovação no currículo, que buscavam despertar o interesse dos alunos por ciência (ROSA e ROSA, 2012). De acordo com Moreira (2000) essa atenção teve início com o projeto Physical Science Study Committee (PSSC), desenvolvido nos Estados Unidos e publicado em 1963 pela editora Universidade de Brasília, que possuía uma nova filosofia de ensino e um material instrucional inovador. No entanto, apesar das diferentes tentativas de inovação no ensino de Física, observase que ao longo dos anos, este continua baseado em livros textos, voltados para resolução de exercícios e para acumulo de informações com foco no vestibular.

Contudo, Carvalho (2011) realça que as diretrizes que fundamentam o ensino do século XXI trazem a importância deste ser voltado para todos e não apenas para aqueles que possuem aptidão com a disciplina. Um ensino que colabore para a compreensão do mundo ao qual está inserido e a que traga a importância de uma participação mais ativa na sociedade deve levar em conta o uso de novas linguagens e práticas em sala de aula.

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Neste contexto, as atividades experimentais se configuram como um recurso interessantes para potencializar a compreensão dos fenômenos físicos que, além de tornar mais lúdica a aprendizagem, são recursos didáticos que possibilitam a problematização de uma teoria e desenvolvem competências que contribuem principalmente para o interesse desta ciência.

Como apontam Silva e Filho (2005), as atividades experimentais podem contribuir para que os alunos superarem obstáculos epistemológicos muito comuns na Física. Porém, ressaltam que devem ser apenas instrumentos de trabalho para o professor, e que cabe a este fazer com que essas atividades sejam eficazes no processo de ensino e aprendizagem. Desse modo o professor tem o papel de mediar a interação dos alunos com as atividades experimentais, e fazer com que haja uma compreensão do conhecimento prévio com o conhecimento científico.

Outro aspecto das atividades práticas é fazer com que os alunos tenham um contato mais próximo com o fazer ciência e que possam compreender melhor a forma de construção do conhecimento conceitual e processual dos cientistas. O professor deverá determinar o objetivo educacional e selecionar a metodologia mais adequada a aprendizagem, deixando claro que apesar de todos os processos e etapas do fazer ciência, esta ainda é uma construção social (NEVES, et al. 2006).

Ainda, Neves et al (2006) apontam a necessidade de associar teoria e prática para que uma atividade experimental possa favorecer a aprendizagem. Essa ideia é compartilhada por Higa e Oliveira (2012) que também trazem a importância da interação entre os alunos e a execução/ construção da atividade. Araújo e Abib (2003), em sua revisão bibliográfica, destacam que atividades experimentais podem propiciar um ambiente motivador, rico em situações desafiadoras e que pode estimular a participação dos estudantes por meio da curiosidade.

Outra estratégia pedagógica que pode completar uma proposta de ensino, inclusive atividades experimentais, é relaciona-la com algo próximo ao aluno, que lhe traga mais significado e que contribua para o seu aprendizado (NEVES, 2006). Uma forma de fazer isso é por meio da contextualização e pela problematização. De acordo com Ricardo (2010), uma situação problema pode estruturar situações de aprendizagem, fazendo com que os alunos busquem significados próprios. Nesta situação o professor não deve dar aos alunos uma resposta explícita, mas auxiliá-los na sua formulação e construção científica, colocando-o frente à necessidade de novos conhecimentos que justifiquem e resolvam o problema dado que irá definir um novo cenário de aprendizagem com objetivos bem definidos. Tal ação ainda fará com que os alunos sejam inseridos em uma 'nova cultura', a cultura científica, na qual o ensino deve fazer com que os alunos busquem significados para compreender o mundo em que vivem.

Atividades de natureza prática podem ser desenvolvidas como estratégia de ensino, contribuindo para minimizar dificuldades ao ensinar e aprender Física. Contudo, é preciso superar as abordagens do tipo 'receitas de bolo', onde os alunos tem a função de retirar dados ou comprovar uma teoria sem ao menos compreendêla. Utilizar experimentos que se relacionam com o cotidiano do aluno pode despertar o seu interesse por ciência, além de confrontar suas concepções espontâneas e compreender melhor o mundo que o cerca, criando situações facilitadoras para o aprendizado, desenvolvendo a criatividade e a capacidade de reflexão (ARAÚJO E ABIB, 2003).

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Assim, considerando a realidade escolar, e o quanto as atividades experimentais podem favorecer o aprendizado, este trabalho tem o intuito de apresentar os resultados relativos a um projeto desenvolvido na disciplina de estágio do curso de Física Licenciatura, que fez uso de uma estratégia de intervenção relacionada a atividades práticas, com o objetivo de despertar o interesse dos alunos por aprender Física, e para compreender os fenômenos desta ciência que fazem parte de suas vidas.

## Procedimentos Metodológicos

- O presente trabalho possui uma natureza qualitativa, pois '[...] não se preocupa com representatividade numérica, mas sim com o aprofundamento da compreensão de um grupo social' (GERHARDT e SILVEIRA, 2009, p. 31). Além disso, caracteriza-se como um estudo de caso por ser uma investigação empírica dentro do contexto da vida real (YIN, 2001).
- A pesquisa foi realizada no contexto do projeto 'Dando significado ao aprender da Física', desenvolvido na Escola Estadual Presidente Wenceslau, localizada na cidade de Brazópolis, em Minas Gerais. Nessa ação, tinha-se como propósito possibilitar aos alunos um contato mais estreito entre os conteúdos de Física e os fenômenos do dia a dia. O projeto foi realizado com oito turmas do ensino médio, sendo três turmas do 1º ano, duas turmas do 2º ano e três turmas do 3º ano, totalizando 284 alunos. Para realizar a atividade as turmas foram divididas em equipes.

Nesse projeto, foi elaborado roteiros de atividades experimentais para auxiliar os alunos a compreenderem fenômenos físicos que fazem parte do cotidiano como, por exemplo, o funcionamento de uma usina hidrelétrica, onde foi possível trabalhar o conceito de conservação de energia mecânica; como funciona o tiro com arco e flecha, onde se trabalhou o conceito de energia potencial elástica; o motivo pelo qual a água ferve e a panela não derrete, sendo trabalhado o conceito de dissipação de energia térmica; o funcionamento do ferro elétrico, onde se trabalhou o Efeito Joule; entre outras questões. Para isto, uma pergunta inicial, relacionada a esses fenômenos, foi proposta sobre cada roteiro e, com a realização dos experimentos, os alunos deveriam respondê-la. Os roteiros foram elaborados a partir de experimentos apresentados em livros didáticos e do repositório educacional Experimentos de Física para o ensino médio e fundamental com materiais do dia a dia que pertence a Universidade Estadual Júlio de Mesquita Filho (Unesp) do 1 campus Bauru. Nesse repositório é possível encontrar roteiros de experimentos de Física com materiais de baixo custo, voltados para professores do ensino médio e fundamental. Ao total foram elaborados vinte e quatro roteiros, sendo sete relacionados ao conteúdo de mecânica, dez roteiros sobre os conteúdos de ondas, óptica e termodinâmica e sete roteiros sobre eletricidade. Assim, com o auxilio do roteiro, os alunos deveriam construir o experimento no contra turno para apresentar para a turma no dia determinado.

Por fim, foi implementado um questionário - constituído por um conjunto de questões com a finalidade de obter informações sobre os interesses e expectativas dos alunos (GIL, 2008) - para analisar se a atividade havia contribuído para

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despertar o interesse pela Física e para uma melhor compreensão desta ciência no dia a dia. O questionário utilizado foi baseado no formato Likert - Scale, que tem como objetivo investigar opiniões (BARCELOS, 2001). Este foi elaborado com uma escala de três pontos, por ser considerado mais fácil e rápido, além de que, como destacam Vieira e Dalmoro (2008), quando um questionário possui um amplo número de opções, pode provocar uma pré-disposição, fazendo com que escolham a mesma opção ao longo do instrumento. Ainda, a utilização do ponto neutro pode deixar o respondente mais a vontade para se expressar.

No final do projeto, 44 equipes - constituídas de dois a cinco alunos construíram, cada uma, um experimento, totalizando 167 alunos participantes. Após todas as equipes apresentarem o que foi proposto, foi entregue aos mesmos um questionário para relatarem a contribuição da atividade segundo alguns aspectos que orientaram o planejamento do projeto. Ao total, 146 alunos responderam esse questionário, pois nem todos que realizaram a atividade estavam presentes no dia em que este foi aplicado. Ainda, em uma das turmas de terceiro ano apenas um grupo realizou o trabalho e os integrantes do mesmo não responderam o questionário.

Este trabalho se constitui um recorte do projeto 'Dando significado ao aprender da Física', em que são apresentadas três das questões que nortearam a sua elaboração, sendo estas:

-  O experimento realizado me fez gostar de Física?
-  Ter um roteiro com uma questão relacionada ao dia a dia me deixou motivado a realizar a atividade?
-  Explicar o experimento qualitativamente me deixou motivado a aprender Física?

## Resultados e Discussão

Para a questão 'O experimento realizado me fez gostar de Física?' verificouse que, para 61 alunos, a atividade experimental contribuiu para despertar o interesse pela disciplina. Por outro lado, para 46 estudantes a atividade não favoreceu para que tivessem outra visão do que é a Física, e 39 alunos demonstraram-se indiferentes à atividade (Gráfico 1). A literatura da área revela que, como a Física apresenta-se como uma ciência de natureza abstrata, as atividades experimentais podem auxiliar os alunos a compreenderem melhor os fenômenos Físicos e, consequentemente, tornar o seu estudo mais significativo.

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Gráfico 1: O experimento realizado me fez gostar de Física?

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Esse resultado contribui com os apontamentos de Araújo e Abib (2003) em que o uso de atividades experimentais no ensino de Física, quando bem empregadas, podem propiciar um ambiente motivador, estimulante e rico de situações que favoreçam o aprendizado, tornando o estudo dessa Ciência mais interessante para os alunos. Bonadiman (2007) ressalta que um dos aspectos que podem motivar o aluno para o estudo da Física se refere aos processo metodológicos, sendo que as atividades experimentais podem trazer grandes contribuições no desenvolvimento dos conteúdos em sala de aula.

A segunda questão norteadora do projeto foi: 'Ter um roteiro com uma questão relacionada ao dia a dia me deixou motivado a realizar a atividade?'. A partir da análise dos dados, 66 alunos afirmaram que realizar o experimento com uma questão relacionada ao cotidiano os deixaram motivados. Um total de 37 alunos afirmaram que a questão não contribuiu para realizarem a atividade e 43 alunos demonstraram-se indiferentes (Gráfico 2). Esse resultado revela que, no contexto do projeto, utilizar experimentos práticos de Física para que os alunos compreendam melhor o mundo no qual estão inseridos pode ser uma estratégia interessante. No entanto, a indiferença de boa parte dos alunos, a nosso ver, revela a necessidade de utilizar sempre metodologias diferenciadas em sala de aula para alcançar uma quantidade significativa de alunos.

Gráfico 2: Ter um roteiro com uma questão relacionada ao dia a dia me deixou motivado a realizar a atividade?

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Esse resultado indica que os alunos ainda não conseguem perceber a ligação direta entre a Física os fenômenos naturais e o quanto isso pode facilitar na

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compreensão dos conceitos. Como apontam Neves, Caballero e Moreira (2006) e Oliveira (2010), uma das vantagens das atividades experimentais é estabelecer uma relação entre conceitos científicos e o cotidiano.

Na questão, 'Explicar o experimento qualitativamente me deixou motivado a aprender Física?', 80 alunos concordaram que a explicação qualitativa do experimento contribuiu para que se sentissem motivados a estudar Física. Por outro lado, 30 alunos discordaram e 36 foram indiferentes (Gráfico 3). Esse resultado mostra que a compreensão do fenômeno da Física, sem o foco excessivo nos cálculos matemáticos, pode contribuir para despertar o interesse por esta ciência e para que sejam mais produtivos em sala de aula.

Gráfico 3: Explicar o experimento qualitativamente me deixou motivado a aprender Física?

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Segundo Araújo e Abib (2003), o uso de experimentos pode facilitar a compreensão de fenômenos físicos, que quando utilizados como recurso para resolver um problema, pode 'levar o aluno a participar de seu processo de aprendizagem, sair de uma postura passiva e começar a perceber e a agir sobre seu objeto de estudo, relacionando o objeto com acontecimentos, buscando as causas dessa relação e procurando, portanto, uma explicação causal para o resultado de suas ações e/ou interações.' (ULBRICH, ROCHA E DO CARMO, 2014, p. 230). Outro aspecto que Ulbrich, Rocha e Do Carmo (2014) destacam, é que a Física do ensino médio deve ser voltada para que os alunos compreendam melhor o mundo e sejam inseridos em uma nova cultura, a cultura cientifica, em que a escola oferece o acesso formal a esse conhecimento.

## Considerações Finais

O projeto 'Dando significado ao aprender da Física', a nosso ver, teve uma aceitação positiva por parte dos alunos e se mostrou efetivo para motiva-los a sentir o desejo por aprender os conteúdos de Física. Considerando que 167 alunos realizaram a atividade, acredita-se que o projeto contribuiu com uma parcela significativa das turmas.

Como atividades experimentais desta natureza - que fazem relação entre a Física e o cotidiano -não eram frequentes na sala de aula, os resultados apresentados mostram que realiza-la incentivou os alunos a aprender Física e, que ter que explicá-la qualitativamente contribuiu significativamente para isto. Cabe

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ressaltar que, o professor e a pesquisadora fizeram considerações durante as apresentações a fim de tornar mais clara a explicação do fenômeno estudado e suas aplicações.

Vale ainda destacar que o projeto realizado na disciplina de estágio II foi significativo para a formação da pesquisadora, visto que possibilitou um contato direto com os alunos e estimulou a busca por estratégias inovadoras que fossem efetivas para o aprendizado dos alunos, além de configura-se como uma oportunidade para implementar de forma prática as metodologias que são apresentadas durante a graduação.

## Referências

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