IDENTIFICANDO AS CONCEPÇÕES ESPONTÂNEAS DE ALUNOS DO E. M. SOBRE MOVIMENTOS - O DESAFIO DE ANALISAR RESPOSTAS DE UM TESTE DIAGNÓSTICO

## IDENTIFICANDO AS CONCEPÇÕES ESPONTÂNEAS DE ALUNOS DO E. M. SOBRE MOVIMENTOS - O DESAFIO DE ANALISAR RESPOSTAS DE UM TESTE DIAGNÓSTICO

## Marciana Bezerra De Lisboa Loiola 1 , José Paulo Cury Kirkorian 2

1 IFSP, campus São Paulo, mbtaua@hotmail.com 2 IFSP, campus São Paulo, gircoreano@ifsp.edu.br

## Resumo

O presente trabalho decorre da pesquisa em nível de iniciação científica que estamos realizando no IFSP, com o objetivo de desenvolver uma sequência didática baseada no aproveitamento das concepções espontâneas dos estudantes. Desta feita, apresentamos uma análise das respostas dadas por alunos de uma classe de primeiro ano (EJA) de uma escola pública de Guarulhos em um teste diagnóstico sobre força e movimento. Apesar de inúmeros trabalhos encontrados na literatura específica a respeito do levantamento de concepções, a nossa atividade teve dois objetivos: o primeiro, conhecer a forma de expressão e ideias do grupo de alunos que acompanhamos para poder elaborar nossa sequência didática buscando a aprendizagem através do diálogo significativo com esses estudantes; o segundo, foi exatamente proporcionar à pesquisadora, licencianda em Física, ter a experiência de desenvolver a análise de respostas dos estudantes em um teste dessa natureza. A partir da análise realizada, destacamos as concepções que encontramos: entender inércia como uma força; força impressa nos corpos, movimento associado à força, a força da gravidade só age durante a queda dos corpos. Relativamente ao trabalho de analisar respostas de alunos em busca do modelo explicativo que usam, podemos afirmar que não é uma tarefa trivial, muito menos simples, pois para poder interpretar as ideias expressas pelos estudantes, há a necessidade de conhecer bem a teoria em questão e disposição para ouvir o que eles dizem.

Palavras-chave: Concepções espontâneas, Ensino, Física,

## Introdução

A partir da vivência de mundo, das situações cotidianas e concretas, levando em conta a necessidade de compreender e explicar o que ocorre e como ocorrem os fenômenos à sua volta, o indivíduo cria explicações próprias, espontâneos, pessoais para descrever tais fenômenos. São modelos empíricos e que constituem o sistema de 'crenças' do indivíduo sobre o mundo, influenciando profundamente a construção do conhecimento formal através da aprendizagem na escola. Uma vez que, normalmente, o conhecimento científico não está em acordo com as construções alternativas dos estudantes, essas construções de senso comum podem representar um grande obstáculo para o entendimento dos modelos científicos.

Os conceitos espontâneos foram foco de diversas pesquisas, principalmente entre os anos finais da década de 1970 e meados da década de 2001, com

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levantamento e categorização de concepções nos diversos campos da Física 1 . Nos anos posteriores, os trabalhos nesse campo apontaram mais no sentido de discutir o uso das concepções para desenvolver atividades de ensino.

Temos grandes pesquisadores que trataram do conhecimento de senso comum nos processos de aprendizagem, como Piaget, Vygotsky, Bachelar e Paulo Freire, por exemplo. Embora com interpretações diferentes, todos concordam com a importância dessas construções para o aprendizado. Apresentaremos algumas considerações de Vigotsky e Bachelar, que ilustram a importância do conhecimento que os alunos já trazem.

Conforme Vygotysky (2009), fundamentado no sociointeracionismo, as concepções prévias estão ligadas à aprendizagem formal e podem assumir novos significados através da mediação do professor. Ao longo de sua vida, o indivíduo está sempre interagindo com o meio e com outras pessoas e essas interações possibilitam as oportunidades de aprendizagem - ele cria modelos interpretativos da realidade. Em nossa perspectiva, dois conceitos interligados da teoria de Vigotsky nos são essenciais: os conceitos de Zona de Desenvolvimento Real (ZDR) e Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP). Segundo ele, a ZDR corresponde ao conhecimento pronto, estabelecido, dominado pelo indivíduo - é o que ele sabe. Para aprender novos conceitos, a pessoa precisa construir novas estruturas mentais, sendo necessário um investimento intelectual, que não é o mesmo para os diferentes indivíduos. No entanto, quando a pessoa tem estruturas prévias em um certo grau de maturação, consegue aprender mais rapidamente quando interage e troca ideias com outras pessoas, quando há essa troca intelectual. Vigotsky aponta que o indivíduo nessa posição está na zona de desenvolvimento proximal e a utilização desse conhecimento pode ajudar na aprendizagem de forma significativa. Dessa forma, quando um conceito é aprendido, inicia-se um processo que evoluirá no decorrer do tempo e atingirá uma forma superior.

Bachelard, ao tratar das concepções espontâneas, aponta o quanto essas ideias prévias podem dificultar a aprendizagem, se ignoradas. Para ele, essas concepções configuram obstáculos para que ocorra a aprendizagem cientifica:

'[...] o adolescente entra na aula de Física com conhecimentos empíricos já constituídos: não se trata, portanto, de adquirir uma cultura experimental, mas sim de mudar de cultura experimental, de derrubar os obstáculos já sedimentados pela vida cotidiana.' (BACHELARD, 1996, p. 23).

- O estudante chega à escola com suas próprias teorias explicativas, resultado da interpretação que faz da Natureza. Dessa forma, são ideias muito arraigadas e nas quais ele confia. Conforme Bachelard, essas ideias não devem ser ignoradas; na verdade, devem ser o ponto de partida para a construção do conhecimento formal. Para serem entendidas e aceitas, é necessário que as teorias científicas ofereçam maior grau de satisfação, significado, utilidade e resolvam o maior número de problemas e situações que a concepção espontânea não explica. Esse caminho pode ser traçado através do diálogo em sala de aula, onde o aluno expõe suas ideias e pensamentos, abrindo um leque de possibilidades para a mediação do professor na construção do conhecimento cientifico que ocorre com o levantamento de questionamentos, dúvidas, contraexemplos e não apenas jogando conceitos e fórmulas matemáticas que não fazem sentido algum para os estudantes.

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A Mecânica Clássica é um campo muito marcado pelas concepções do senso comum, impregnado por ideias do pensamento aristotélico, como, por exemplo, que os corpos têm um lugar próprio na Natureza e por isso possuem um 'movimento natural' que tende a levá-los para esse lugar.

'A física aristotélica é falsa, bem o sabemos. Irremediavelmente prescrita. Mas é, todavia, uma física, isto é, uma teoria altamente elaborada, ainda que não o seja matematicamente. Não é nem um prolongamento grosseiro e verbal do senso comum, nem uma fantasia infantil, mas sim uma teoria, isto é, uma doutrina que, partindo, bem entendido, dos dados do senso comum, os submete a uma elaboração sistemática extremamente coerente e severa.' (KOYRÉ, 1986 apud PEDUZZI, 1988, p. 147).

Dessa forma e pela importância da descrição que faz dos fenômenos a que estamos submetidos, consideramos a ideia de realizar nosso trabalho estudando os movimentos.

Pelos argumentos apresentados até aqui, acreditamos que a proposta de trabalhar em sala de aula tendo como base as concepções de senso comum pode dar elementos importantes para mudança de práticas naquele ambiente, além de possibilitar ao pesquisador, oportunidades para desenvolver sua capacidade de observação, de obtenção e interpretação de dados qualitativos.

## Elaboração do Teste Diagnóstico

Realizamos uma revisão da bibliografia que cuida das concepções em Mecânica para procurar conhecer os modelos que mais comuns usados pelos estudantes em geral. Conforme o estudo feito, verificamos que as concepções mais recorrentes são: a ideia de proporcionalidade entre força e velocidade, (PEDUZZI; ZILBERSZTAJN; MOREIRA, 1992), (GOMES; FUSINATO; NEVES, 2010); força da gravidade agindo somente durante a queda dos corpos e diretamente associada à existência de atmosfera (ZILBERSZTAJN, 1983); 'impetus' adquirido por um corpo a partir do seu lançador, ou seja, força impressa (PEDUZZI; ZILBERSZTAJN; MOREIRA, 1992), (PEDUZZI, 1996); inércia vista como a aplicação de uma força (GOMES; FUSINATO; NEVES, 2010); força de ação maior que a força de reação (ZILBERSZTAJN, 1983).

Elaboramos nosso teste diagnóstico com questões encontradas em trabalhos analisados na revisão bibliográfica, uma vez que essas questões já haviam sido testadas e analisadas por seus proponentes e se ajustavam aos nossos objetivos. Era composto por sete questões, das quais os itens 1, 2 e 3 foram obtidos de Pereira (2016) e os demais foram extraídos de Monteiro (2014).

- O teste foi aplicado em uma turma de primeiro ano do Ensino Médio, na modalidade Educação de Jovens e Adultos (EJA), em uma escola estadual, na cidade de Guarulhos, SP. Participaram da atividade 20 alunos. Na figura , a seguir, apresentamos as questões do teste diagnóstico. Observamos que a diagramação do teste foi adaptada para apresentação neste trabalho.

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Figura 01: teste diagnóstico utilizado na pesquisa.

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## Analise Qualitativa e Categorização das Respostas

Questão 1: discute a ideia do referencial, tema já estudado pelos alunos. Tivemos respostas variadas, alguns respondendo que o Cascão está parado, outros, que está em movimento, mas sem indicar qual referencial estão escolhendo. Inferimos que aqueles que disseram que o Cascão está parado consideraram que ele não mexia suas pernas (referencial implicitamente no skate),enquanto quem respondeu que ele estava em movimento, pensaram na Terra como referencial. Há

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ainda os que se referiram ao movimento que Cascão fez ao colocar o pé no chão para dar impulso ao skate e ao movimento do corpo para se equilibrar, desconsiderando a questão da mudança de posição em relação ao solo.

Questão 2: Não houve a conceituação de velocidade, nem de aceleração de forma clara. Houve quem falasse que velocidade é aceleração, como se fossem sinônimos. Alguns associaram velocidade e aceleração à força, o que pode ser entendido pela vivência cotidiana quando é preciso fazer força para manter um objeto em movimento por causa do atrito, o que os leva a acreditar que só pode haver movimento enquanto existir atuação de força. Essa ideia é muito presente. Um aluno respondeu 'A aceleração dá o impulso para que o carro se movimente'. É difícil para o aluno pensar na Princípio da Inércia se a sua vivência não dá evidências claras da sua natureza - é bastante complexo pensar em um sistema ideal (sem atrito) para que a primeira lei de Newton seja aplicável.

Questão 3: dos 20 alunos que responderam ao teste, 11 alunos (55%) deram a ideia de que quando o ônibus acelera, sentimos como se fôssemos 'lançados' para trás e quando freia temos a sensação de sermos 'lançados' para frente devido a uma força de ação e reação aplicada na pessoa e não devido à inércia. Um aluno escreveu: 'Quando o corpo é jogado para frente é a ação, quando ele volta para trás é a reação'. Outro respondeu: 'Lei de Newton, ação e reação'. Uma outra resposta foi: 'Ao parar um veículo recebemos uma força de impulso'.

Questões 4, 5, 6 e 7: Além de assinalar, foi pedido também para que os alunos justificassem suas respostas. E através da explicação das escolhas deles, foi possível observar e identificar melhor as ideias contidas. A escolha dos itens (A, B, C, D, E) de cada questão ficou conforme consta na tabela abaixo (o número dentro do parêntese indica a quantidade de aluno que assinalou determinado item):

Tabela 01: quantidades de em cada alternativa das questões 4, 5, 6 e 7

A grande porcentagem de alunos que assinalaram o item (A) na questão 4 (40%), ao comparar com os outros itens, nos leva a pensar que está presente a concepção de movimento relacionada a uma força aplicada no mesmo sentido e direção desse movimento. A escolha dos itens (B) 20% e (D)20%, também segue a mesma ideia intuitiva. Isso também está presente na questão 6, sendo que 9 alunos (45%) escolheram o item (A), retratando bem esse modelo alternativo.

Aparece também, na questão 4, a escolha do item (D) por 4 alunos (20%). Um aluno justifica: 'porque quando jogamos para cima, primeiro abaixamos para pegar impulso'. Outro aluno: 'Porque a esfera necessita de impulso'. Dá a ideia de que essa 'reação' da força para cima é o resultado da 'ação' do 'impulso' que foi dado para baixo. Considera a ideia de movimento relacionado à atuação de uma força, mas considerando essas forças como uma espécie de ação e reação, sem levar em conta que devem ter a mesma intensidade.

Na questão 5 é provável que a velocidade tenha sido confundida com uma força na posição mais alta da trajetória pelos alunos que escolheram o item (E) 20%.

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Para (8) 40% dos alunos, a força da gravidade agiria, mas também levam em conta uma força para cima (item B), o que leva a inferir a ideia de força impressa. Isso ficou mais evidente pela justificativa de uma aluna ao escolher o item (B) onde a ação das forças é igual para cima e para baixo e justifica: 'Depois atinge seu ápice, com o impulso do ar e da força que o manuseia'.

Na questão 6, 30% dos alunos escolheram a opção (C). Essa escolha pode indicar que além da força peso, exista outra força atuando na direção do deslocamento e essa seria a velocidade, o que aparece com frequência como ideia do senso comum. Nessa mesma questão, a escolha do item (A) por 45% dos alunos e o fato de nenhum estudante ter assinalado o item (C) da questão 4, leva a inferir a concepção de que a força da gravidade age apenas na queda dos corpos.

A escolha por 12 alunos (60%) da opção (D) na questão 7, pode ser devido à falta de conhecimento quanto à velocidade no momento da mudança de sentido do deslocamento, que ocorre no ponto mais alto da trajetória com velocidade igual a zero.

## Considerações sobre o trabalho desenvolvido

As concepções encontradas através da realização dessa atividade concordam com aquelas encontradas nos trabalhos que pesquisamos da literatura especifica.

É importante ressaltar que a percepção do tipo de ideia que o aluno está usando pela resposta dada ao teste muitas vezes é difícil. A forma livre como escrevem, dando significados próprios aos termos físicos, diferentes do significado científico. Nesse sentido, a pesquisa prévia que realizamos na literatura específica nos ajudou bastante na interpretação de tais respostas. Procurar entender o que o aluno está pensando através de suas respostas não é algo trivial.

As principais ideias que identificamos foram: Inércia vista como uma força (ação e reação); Força impressa (a força fica nos corpos); Força da gravidade agindo. Conhecedores desse panorama, elaboraremos na sequência atividades para serem realizadas em sala de aula que, através do diálogo e do questionamento das situações vivenciadas, possa dar chance aos alunos de ressignificarem suas ideias.

## Referências

BACHELARD, G. A formação do espírito científico: contribuição para uma psicanálise do conhecimento. Rio de Janeiro: Contraponto, 1996.

GOMES, Luciano Carvalhais; FUSINATO, Polônia Altoé and NEVES, Marcos César Danhoni. Análise da relação entre força e movimento em uma revista de divulgação científica. Ciênc. educ. (Bauru), 2010, vol.16, n.2, pp.341-353. ISSN 1516-7313. Disponível em: &lt;http://dx.doi.org/10.1590/S1516-73132010000200005&gt;. Acesso em: 02 jul 2018.

MONTEIRO, M. M. Inércia e Natureza da Ciência no Ensino de Física: uma sequência didática centrada no desenvolvimento histórico do conceito de

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inércia. 2014. 231 p. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.

PEDUZZI, Luiz Orlando de Quadro. O conceito de força no movimento e as duas primeiras leis de Newton. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v. 2, n. 1, p. 6-15, jan. 1985. ISSN 2175-7941. Disponível em: &lt;https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/5796/5317&gt;. Acesso em: 15 jun. 2018. doi:https://doi.org/10.5007/%x.

PEDUZZI, Luiz Orlando de Quadro; ZYLBERSZTAJN, Arden; MOREIRA, Marco Antonio. As concepções espontâneas, a resolução de problemas e a história da ciência numa sequencia de conteúdos em mecânica: o referencial teórico e a receptividade de estudantes universitários à abordagem histórica da relação força e movimento. Revista brasileira de ensino de física. São Paulo, 1992, v.14, n. 4, p. 239 - 246.

PEDUZZI, Luiz Orlando de Quadro. Física Aristotélica: por que não considerá-la no ensino da mecânica?. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v. 13, n. 1, p. 48-63, jan. 1996. ISSN 2175-7941. Disponível em: &lt;https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/7078&gt;. Acesso em: 02 mai. 2018. doi:https://doi.org/10.5007/%x.

PEREIRA, V. O. Elaboração e avaliação de um material instrucional baseado na teoria da aprendizagem significativa para o ensino das Leis de Newton e de tópicos de cinemática no ensino médio. 2016.162 p. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2016.

SOLIS VILLA, R. Ideas intuitivas y aprendizaje de las ciencias. Enseñanza de las ciencias: revista de investigación y experiencias didácticas, 1984, V. 2, N. 2, p. 83-89. Disponível em: https://www.raco.cat/index.php/Ensenanza/article/view/50705. Acesso em: 01 jul 2018.

ZYLBERSZTAJN, A. Concepções espontâneas em física: exemplos em dinâmica e implicações para o ensino. Revista de Ensino de Física, v.5, n.2, p. 3-16, 1983.

VIGOTSKY, L. S. A construção do pensamento e da linguagem. 2ª ed. São Paulo: Martins Fontes, 2009.

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