APLICAÇÃO DE UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA COM O TEMA ''VIAGEM A MARTE"

## APLICA˙ˆO DE UMA SEQU˚NCIA DID'TICA COM O TEMA 'VIAGEM A MARTE'

## Gisele Correa Gonçalves , Elisson Andrade Batista , Ademir Cavalheiro 1 2 3

- 1 Universidade Federal de Uberlândia - Instituto de Física, gisele.crr95@gmail.com

2 Escola Estadual Antônio Thomaz Ferreira de Rezende, elisson.batista@educacao.mg.gov.br 3 Universidade Federal de Uberlândia - Instituto de Física, ademir@ufu.br

## Resumo

Este artigo Ø fruto de uma atividade desenvolvida por uma bolsista do subprojeto Física do Programa Institucional de Bolsa de Iniciaçªo à DocŒncia (PIBID) numa escola estadual em Uberlândia-MG. O objetivo deste trabalho Ø divulgar os resultados obtidos a partir da utilizaçªo de metodologias ativas e novas tecnologias educacionais na transmissªo de conceitos físicos. Para isso, foi proposto um minicurso, planejado com base no mØtodo centrado no estudante e na abordagem CiŒncia-Tecnologia-Sociedade (CTS) que envolveu trŒs oficinas e uma competiçªo de foguetes, em que os alunos trabalharam em equipes, resolvendo diversos problemas, para se prepararem para a grande missªo: Viajar a Marte. A atividade proporcionou um novo olhar com respeito ao desenvolvimento de atividades no âmbito escolar e contribuiu significativamente para a formaçªo dos estudantes do ensino mØdio e da bolsista de iniciaçªo à docŒncia. Acredita-se que o relato contribua para a formaçªo de novos professores e incentive os profissionais da educaçªo a modificarem suas prÆticas, visando uma transformaçªo na educaçªo bÆsica, possibilitando que os estudantes tornem-se cidadªos críticos e autônomos.

Palavras-chave : MØtodo centrado no estudante. Abordagem CTS. Oficina. Formaçªo de professores. Competiçªo de foguetes.

## 1. Introduçªo

- O ensino da Física na Educaçªo BÆsica brasileira necessita de grande desenvolvimento com respeito às metodologias de ensino praticadas no âmbito das salas de aula (GADOTTI, 2013). Uma vez que essa educaçªo, hÆ muito tempo, nªo passa por processos evolutivos, sendo estruturada com foco no professor, nªo leva em conta o que se passa na mente dos estudantes durante o processo de ensinoaprendizagem, preparando-os, quase que exclusivamente, para exames (MOREIRA, 2017).

Essa realidade Ø agravada por diversas dificuldades encontradas pelos professores para renovarem a prÆtica pedagógica no dia-a-dia escolar, como a extensa carga horÆria semanal de aulas e a grande quantidade de turmas (SOUZA, 2013). Alberto Gaspar reforça a necessidade de voltar a atençªo para os professores, aperfeiçoando suas formaçıes, apropriando-os de recursos e meios, para que possam atuar como parceiros dos alunos no processo de aprendizagem (GASPAR, 2004).

Nesse contexto, a cada dia torna-se mais evidente a grande necessidade pela busca de metodologias ativas e novas tecnologias de ensino, em que o estudante passa a ter participaçªo efetiva no processo de aprendizagem, adquirindo autonomia e tornando-se capaz de encarar as diversas situaçıes cotidianas (SANTOS; MORTIMER, 2002). É necessÆrio que o estudante compreenda que

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estudar ciŒncias nada mais Ø que uma forma diversificada de lidar com a realidade que o cerca (VIANNA, 2012).

Nesse sentido, o PIBID permite uma renovaçªo na prÆtica docente, uma vez que os licenciandos propıem diversas atividades que apoiam o trabalho do professor regente, reforçando a importância dos projetos educacionais na Educaçªo BÆsica. AlØm disso, contribui para a apropriaçªo de novas ferramentas metodológicas e tecnologias educacionais, inovando a maneira de planejar e atuar pedagogicamente (VICENTE, 2012).

Com os objetivos de proporcionar aos estudantes do Ensino MØdio mais autonomia na resoluçªo de problemas cotidianos e o interesse pelo conhecimento científico, foi desenvolvido um minicurso com o tema 'Viagem a Marte'. Buscou-se utilizar uma temÆtica científica mais popular entre os jovens, com relevância na sociedade, para abordar alguns conceitos de Mecânica ClÆssica, em vista que a maioria dos estudantes apresenta muitas dœvidas com respeito aos conteœdos apresentados em sala de aula, geralmente abordados de forma teórica.

Para isso, uma bolsista do PIBID (Subprojeto Física) aplicou uma sequŒncia didÆtica, adaptada a partir de uma proposta apresentada em um trabalho anterior (GON˙ALVES; BATISTA; CAVALHEIRO, 2017), com base no contexto do livro 'Princípios de Física' (SERWAY, R. A.; JEWETT JR., 2009). Nessa proposta, os alunos tiveram que solucionar diversos problemas, visualizando o que era necessÆrio para chegar a Marte.

O minicurso foi desenvolvido no 4' bimestre letivo, com um grupo de vinte estudantes voluntÆrios, de idade entre 15 e 16 anos, do primeiro ano do Ensino MØdio, do turno matutino, de uma escola estadual em Uberlândia-MG. Sendo realizado no contra turno, durante quatro semanas, com uma aula semanal de cinquenta minutos de duraçªo.

## 2. Metodologia

Para o desenvolvimento dessas atividades, foram considerados diversos aspectos do mØtodo centrado no estudante (ROGERS, 1973), e da abordagem CiŒncia-Tecnologia-Sociedade (CTS) (SANTOS; MORTIMER, 2002).

Carl Wieman, PrŒmio Nobel de Física em 2001, defende a aprendizagem ativa pelo mØtodo centrado no estudante e reforça a importância de trabalharem em grupos, com a mediaçªo do professor, na aplicaçªo de conceitos bÆsicos em situaçıes cotidianas, em contraposiçªo às aulas expositivas e listas de exercícios, sem a utilizaçªo de qualquer tecnologia (MERVIS, 2013). Com a disposiçªo de tantos recursos tecnológicos de fÆcil acesso e a circulaçªo diÆria de inumerÆveis informaçıes, torna-se prÆtico a utilizaçªo desses recursos como facilitadores para a aprendizagem ativa (BALANI, 2012).

Nesse sentido, acredita-se que uma proposta de atividade baseada no enfoque CTS, aplicada nos moldes do mØtodo centrado no estudante, Ø uma maneira interessante para articular a apropriaçªo de conceitos científicos e tecnológicos (SANTOS; MORTIMER, 2009) significativamente, evitando a mera acumulaçªo de informaçıes (QUEVEDO, 2012). Isso, com o intuito de possibilitar que o estudante tome decisıes e compreenda aspectos relevantes em situaçıes cotidianas (FOUREZ, 1995; SANTOS; MORTIMER, 2002).

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Nessa perspectiva, foram realizadas trŒs oficinas e uma competiçªo de foguetes, descritas nas subseçıes a seguir. Durante as atividades, os alunos escreveram relatos, responderam questionÆrios, utilizaram roteiros e confeccionaram relatórios.

## 2.1. Oficina A: Conhecendo Marte

Inicialmente, apresentou-se aos estudantes um trecho da sØrie 'Guia de Viagens InterplanetÆrias' (SMITH, 2009) sobre o planeta Marte (ver Figura 1), que expôs as características, curiosidades e as tentativas do homem de chegar ao planeta. Os estudantes escreveram um pequeno texto sobre as informaçıes que julgaram ser mais interessantes. Em seguida, discutiu-se sobre quais variÆveis devem ser consideradas para que a viagem nªo fracassasse e quais os possíveis impactos ao meio ambiente e à sociedade, em geral, essa missªo poderia causar.

Figura 1: Fotos ilustrativas do vídeo sobre o planeta Marte (SMITH, 2009).

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Dentre vÆrios aspectos, os estudantes comentaram sobre como se moveriam fora dos limites da Terra e qual o tipo de material deveria ser utilizado na construçªo de naves e trajes espaciais. A bolsista aproveitou o momento para questionÆ-los e comentar sobre alguns aspectos gerais, como o formato do foguete, interaçªo com a atmosfera terrestre e aproveitamento mÆximo do combustível. As discussıes levaram à questıes ambientais com relaçªo ao destino do lixo espacial produzido.

Antes de iniciar a etapa B, os alunos responderam um questionÆrio aberto, com o intuito de avaliar seus conhecimentos com relaçªo aos conteœdos envolvidos nas oficinas, estudados no decorrer do ano letivo. Dentre vÆrios conteœdos, discutiuse cinemÆtica e leis de Newton, abordando, por exemplo, a influŒncia de forças de atrito e da gravidade. Comentou-se, com respeito à influŒncia da força gravitacional, sobre o fato de depender das massas dos objetos envolvidos e da distância entre eles, apesar de nªo ter entrado no tema 'Gravitaçªo Universal' propriamente dito. AlØm disso, discutiu-se a diferença entre massa e peso. Nªo houve discussªo sobre temas relacionados à rotaçªo, como movimento circular, dinâmica de rotaçªo etc. No entanto, pode-se dizer que os estudantes tinham um conhecimento prØvio suficiente para desenvolver as atividades propostas.

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A etapa foi concluída com a proposta de que os estudantes deveriam se preparar para lidarem com a gravidade fora dos limites da Terra e teriam que projetar um foguete levando em consideraçªo vÆrios aspectos tØcnicos, conforme discutido.

## 2.2. Oficina B: Simulaçªo

Após jÆ terem embarcado na missªo, nesta oficina, os estudantes utilizaram o simulador 'Gravidade e Órbitas' (ver Figura 2) no laboratório de informÆtica da escola. Com a utilizaçªo desse simulador Ø possível descrever como a gravidade interfere no movimento de diversos corpos celestes (como o Sol, Terra, Lua) e da estaçªo espacial, identificar as grandezas que afetam a força gravitacional e prever as mudanças no movimento de um corpo caso sua aceleraçªo se alterasse, podendo ser simulado a partir da alteraçªo do parâmetro 'Massa do SatØlite' (ROUINFAR et al., 2018).

Figura 2: Fotos ilustrativas do simulador (ROUINFAR et al., 2018).

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Os estudantes realizaram a atividade em grupos de atØ quatro pessoas, com o auxílio de um roteiro, que apresentava vÆrias etapas e questıes. A cada etapa alcançada, outras variÆveis eram consideradas na simulaçªo. Os estudantes observaram e relataram como essas variÆveis influenciavam na trajetória dos corpos envolvidos, alterando-as conforme fosse necessÆrio.

Estando familiarizados com o simulador, os alunos estavam aptos a fazer outras simulaçıes de órbitas. A bolsista aproveitou para comentar sobre como o vôo de um foguete poderia ser simulado, em vista que o mais próximo disso seria o movimento da estaçªo espacial. Os alunos tentaram controlar a trajetória da estaçªo, tendo em mente que a aceleraçªo da nave dependeria tanto da gravidade

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como dos propulsores. Por fim, comentaram como as relaçıes observadas se relacionam com cotidiano. Por exemplo, como Ø a sensaçªo de estar num elevador em movimento.

## 2.3. Oficina C: Confecçªo de Foguetes

Com a fundamentaçªo teórica sólida, nesta oficina, os estudantes construíram foguetes (ver Figura 3), em pequenos grupos, utilizando materiais de baixo custo, como garrafas pet, cartolina e fita adesiva. Durante o período de confecçªo dos experimentos, a bolsista e o professor supervisor estavam à disposiçªo para esclarecer quaisquer dœvidas que surgissem. Nessa etapa, os estudantes ficaram livres para pesquisar e utilizar o material que quisessem, tanto para a confecçªo do foguete como para o combustível, nªo sendo disponibilizado qualquer material de auxílio.

Figura 3: Fotos ilustrativas dos foguetes confeccionados.

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Para a confecçªo do foguete, os alunos se preocuparam com a aerodinâmica e com a estØtica. AlØm disso, desenvolveram diferentes mecanismos para apoiar o foguete e controlar a direçªo inicial de lançamento. JÆ, para o combustível, alguns grupos propuseram utilizar refrigerante de cola e balas de menta, que nªo se mostrou uma opçªo vantajosa, devido ao custo. A opçªo mais popular e utilizada por todos foi utilizar vinagre e bicarbonato de sódio.

PorØm, houve vÆrios problemas na etapa de testes, em que os estudantes tiveram que estudar o mecanismo para que os componentes se misturassem, acionando o foguete. Inicialmente, o bicarbonato estava numa câmara de papel, que ao entrar em contato com o vinagre, deveria se romper devido à umidade, liberando a substância. Em vista que a câmara nªo se rompia com facilidade, os estudantes tiveram a ideia de mudar o tipo de papel e/ou a quantidade de camadas.

AlØm da confecçªo dos foguetes, os estudantes tambØm redigiram um relatório tØcnico, descrevendo os procedimentos para confecçªo do foguete, os problemas encontrados e como foram resolvidos. Posteriormente, no dia marcado para a competiçªo, houve algumas discussıes e os resultados foram socializados entre os grupos.

## 2.4. Competiçªo de Foguetes

Com os foguetes prontos, realizou-se uma competiçªo, em que cada grupo poderia lançar o foguete atØ duas vezes. Foram considerados como critØrios de

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avaliaçªo: alcance; tempo de vôo; criatividade e relatório tØcnico. Todos os aspectos foram avaliados por dois bolsistas e revisado pelo professor supervisor. Definiu-se a classificaçªo dos grupos, sendo conferidas aos dois primeiros colocados uma premiaçªo simbólica. A Figura 4, a seguir, mostra algumas imagens capturadas durante a competiçªo.

Figura 4: Imagens capturadas durante a competiçªo de foguetes.

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Um aspecto interessante, que foi discutido posteriormente, Ø que, mesmo com todos os testes e modificaçıes, o resultado pode nªo sair como planejado. Dos quatro foguetes lançados, apenas trŒs alçaram vôo, com desempenhos distintos. Comentou-se que isso nªo seria motivo para que se sentissem desmotivados e que faz parte do processo tecnológico. Os estudantes teceram opiniıes sobre os aspectos considerados no desenvolvimento do minicurso e a atividade foi finalizada com Œxito e satisfaçªo.

## 3. Consideraçıes

A participaçªo dos estudantes do ensino mØdio contribuiu significativamente para a formaçªo pessoal como cidadªo e conscientizaçªo da importância do saber científico para a sociedade. Observou-se uma mudança de postura, em especial nos mais indisciplinados e dispersos. Houve comprometimento para a soluçªo dos problemas encontrados no decorrer das atividades, com muita cooperaçªo e discussªo entre os integrantes dos grupos. O minicurso contribuiu para que os estudantes se preparassem para o enfrentamento de problemas reais. Dessa forma, proporcionou-se mais autonomia na resoluçªo de problemas e mais interesse pelo conhecimento científico, perceptível durante o desenvolvimento das atividades. Portanto, os objetivos propostos foram alcançados.

O planejamento e a aplicaçªo do minicurso foram desafiadores para a bolsista, exigindo muita pesquisa e discussıes com os demais colegas, supervisor e coordenador do PIBID. A busca por metodologias ativas e novos recursos tecnológicos, assim como a elaboraçªo de planos de aula e a aplicaçªo de

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diferentes propostas, foram enriquecedores para a sua formaçªo acadŒmica. Ficou evidente que o plano de aula deve ser flexível, adaptado ao perfil dos estudantes, e que os conteœdos devem estar alinhados às situaçıes cotidianas para que a aprendizagem seja mais significativa.

Esses resultados reforçam a importância do PIBID nªo só para a formaçªo dos futuros professores, mas tambØm para uma melhoria significativa da Educaçªo BÆsica, evidenciando que a investigaçªo por novas metodologias de ensino deve estar sempre presente na prÆtica docente. Dessa forma, pode-se mudar o foco da Educaçªo BÆsica para a participaçªo ativa dos estudantes, preparando-os nªo somente para exames, mas permitindo que eles se formem cidadªos críticos e autônomos para resolverem os problemas que os cercam.

AlØm disso, acredita-se que o relato contribua para a formaçªo de novos professores e incentive os profissionais da educaçªo a modificarem suas prÆticas em sala de aula, visando sempre alcançar significativamente a apropriaçªo do saber pelo aluno. Ressalta-se que esse tipo de abordagem nªo Ø comum porque demanda muito esforço por parte dos professores, cada vez mais desvalorizados. No discurso, a educaçªo Ø uma prioridade. Na realidade, os professores possuem jornadas de trabalho extensas, baixos salÆrios e pouco incentivo à formaçªo continuada.

## Agradecimentos

Os autores agradecem ao apoio concedido pela agŒncia de fomento CAPES, atravØs do PIBID, indispensÆvel para o desenvolvimento e divulgaçªo dessa pesquisa.

## ReferŒncias

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