O SARAU COMO PROPOSTA DE ENSINO DE CIÊNCIAS

## O SARAU COMO PROPOSTA DE ENSINO DE CIÊNCIAS

## Fábio Vieira 1 , Patryck Alvarento 2 , Gloria Queiroz 3

- 1 UNIRIO//Escola de Engenharia, phabio.vieira@gmail.com
- 2 UERJ/Instituto de Física, patrick.alvarento@gmail.com
- 3 UERJ/Instituto de Física/DFAT/LIEC, gloriapcq@gmail.com

## Resumo

Diante do cenário apresentado sobre ensino de física, diversas possibilidades sobre abordagens e possíveis meios para construção de conhecimento são elaboradas e apresentadas ao longo do tempo. Contudo a ideia de ensino internalista, onde os olhares permanecem imersos apenas nas teorias, leis e postulados da própria ciência, independente do que acontece ao seu redor, não tem despertado tanta atenção dos alunos. A proposta desse artigo é, a partir da experiência de participação em um sarau e de toda construção técnica, observar conteúdos físicos como o estudo sobre transdução de um sinal mecânico (acústico) para um sinal elétrico (transformação de energia) por meio de microfone (transdutor) e o fenômeno magnético que ocorre no interior do microfone ao realizar essa transformação. Tudo isso aliado à contextualização sobre a origem do sarau ao longo da história e sua transformação no contexto de um resumo da história do samba que foi o estilo musical principal do evento aqui relatado. A intenção do artigo é apontar a possibilidade da conversa entre a cultura, a arte e a física dentro do ambiente escolar, visto que historicamente isso ocorreu socialmente diversas vezes, trazendo em uma abordagem CTS-ARTE (Ciência, Tecnologia, Sociedade e ARTE) o seu desenvolvimento e mostrando que as áreas podem se comunicar, abrindo assim um diálogo entre os professores de diferentes disciplinas, vistas como distantes umas das outras, promovendo assim a interdisciplinaridade e o crescimento em cooperação entre alunos de turmas diferentes, culturas diferentes, formações diferentes, entre si e com os professores.

Palavras-chave : Ensino de física, Arte, Cultura, Sarau

## Introdução

O ensino de física tem passado por modelações ao longo do tempo, contextualizando e aprimorando a abordagem de ciência e indicando como aplica-las dentro de sala de aula, muitas vezes a partir daquilo que ocorre ao redor da escola. Nossa proposta de trabalho para o cenário escolar é a criação de um sarau cultural visando à integração social e também à interação entre disciplinas e à brasilidade que há dentro do nosso território e cultura, para diante disso observar a física presente em alguns aspectos técnicos que fazem parte do sarau. Afinal, Física também é cultura!

Zanetic (2005) há mais de uma década explicitou fato conhecido nas salas de aula de física de forma muito corriqueira:

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Com exceção de experiências isoladas que professores levam para suas salas de aula, muitas vezes decorrentes da pesquisa em ensino de física desenvolvida no país, no geral a física é mal ensinada nas escolas. O ensino de física dominante se restringe à memorização de fórmulas aplicadas na solução de exercícios típicos de exames vestibulares. Para mudar esse quadro o ensino de física não pode prescindir, além de um número mínimo de aulas, da conceituação teórica, da experimentação, da história da física, da filosofia da ciência e de sua ligação com a sociedade e com outras áreas da cultura. Isso favoreceria a construção de uma educação problematizadora, crítica, ativa, engajada na luta pela transformação social. (ZANETIC, 2005)

A proposta desse artigo é, a partir da experiência adquirida pela vivência participativa em um sarau e de toda a sua implementação técnica, explicitar conteúdos da Física por meio da Arte, de modo a motivar os alunos para o seu estudo. Além da Arte, a Física pode ser acoplada a diferentes disciplinas, como a História, a Geografia, a Biologia em uma abordagem interdisciplinar, atendendo a uma aspiração docente que, segundo Pombo (2002), emerge entre muitos professores da escola básica. Assim, a contextualização sobre a origem do sarau e sua evolução ao longo dos tempos e um resumo da trajetória do samba ilustrou o evento relatado nesse trabalho, trazendo inspiração para que o tema seja levado como motivação intrínseca às aulas de Física (POZZO; CRESPO, 1998).

## Sarau: origem

A origem do sarau é bem delineada na passagem abaixo:

Os saraus chegaram ao Brasil com a família real movidos a erudição, requinte e soberba. Hoje não precisam mais de pianos de cauda, nem traje a rigor. Apenas de pessoas que queiram compartilhar arte. Literatura, música, champanhe e vinhos eram alguns dos ingredientes dos saraus do Brasil do século 19. Então privilégio de seleto público, esse tipo de encontro chegou ao Brasil em 1808, com D. João, e seguia os moldes dos salões franceses. Inicialmente, eram realizados no Rio de Janeiro, mas logo fazendeiros de São Paulo resolveram aderir à moda e já na metade do século 19 estavam espalhados por todas as capitais. Era a realização mais elegante da sociedade, com direito a músicos de elite, sendo frequentada apenas por pessoas 'iluminadas' cultural e financeiramente. A maioria dos saraus tinha participação de poetas e músicos ilustres, mas artistas anônimos também gostavam de sondá-los à procura de um mecenas, garantindo assim proteção financeira e social. Com o tempo, essas reuniões passaram a ser organizadas também por pessoas de influência, interessadas em cultura e em bancar estudos de talentos e movimentos artísticos. Foi o que Freitas Valle fez quando abriu o salão Villa Kyrial, na Vila Mariana, em São Paulo, onde reuniu modernistas como Mário de Andrade, Oswald de Andrade e Manuel Bandeira. Depois, surgiram outros, mais modestos como o do próprio Mário, Tarsila do Amaral, Paulo Prado e de Dona Olívia Guedes Penteado. (STEFANEL, 2006)

Com a popularização do sarau no século XX, esse tipo de reunião musical se tornou um movimento cultural de todos e muito inclusivo, onde amigos se reúnem para expor seus trabalhos artísticos sejam poesias, canções, peças teatrais entre outras formas de expressão artística.

- O samba é tido como um ritmo genuinamente brasileiro, mas a palavra 'samba' deriva de um tipo de dança de raízes africanas (roda de samba) na Bahia. Mesmo com alguns focos no território nacional, o samba é tido como oriundo da cidade

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do Rio de Janeiro no início do século XX. Tradicionalmente o ritmo é conduzido por instrumentos de percussão (pandeiro, surdo, tamborim e cuíca), acompanhados por instrumentos melódicos (cavaquinho e violão). Evolutivamente novos instrumentos foram sendo incorporados ao samba e ganhando novos 'sobrenomes', como o samba-canção, o samba-rock, samba-reggae, o pagode, dentre outras. O Sarau Cultural trouxe o samba tradicional ao cenário cultural de uma universidade no Rio de Janeiro com instrumentos genuínos como o violão, cavaquinho, pandeiro, percussão e a voz em um momento de descontração, cultura, alegria e lazer a toda a comunidade acadêmica na noite do dia 18 de junho de 2018.

## O sarau e a proposta pedagógica

O sarau cultural traz para si um momento de descoberta e integração sobre a realidade histórica social de cada estilo apresentado, porque foi assim, ao longo da história, que o sarau modelou o seu perfil e caráter. Inicialmente o sarau era excludente por ser especificamente voltado para a realeza, e muitas vezes valorizava mais a cultura europeia do que de fato a brasilidade. Essa barreira começou a ser derrubada com a aparição do primeiro violão nos saraus promovidos, assim, esses encontros se popularizam, abrindo um novo norte do ponto de vista da expressão cultural. O nosso sarau reuniu alunos de diversos cursos da UNIRIO que trabalharam em equipe para produzir um evento cultural, incluindo toda a produção artística e técnica do evento, sendo possível observar cooperação por parte de alguns professores e alunos no projeto, o que traz uma realidade às vezes distante daquilo que pensamos por escola ou que temos visto como escola.

A inserção de projetos dentro do cenário escolar possibilita ao aluno que ele aprenda enquanto faz, reconhecendo sua capacidade como autor e, dentro dessa produção, levanta questões para investigação que podem impulsionar a contextualização de conceitos já aprendidos e descobertas de novos conceitos por uma nova ótica. O sarau cultural permite todo esse cenário, tanto do ponto de vista artístico, quanto do ponto de vista cientifico (PRADO, 2003).

A primeira edição do Sarau Cultural da UNIRIO ocorreu em 22 de novembro de 2017 como uma avaliação da disciplina de Produção de Eventos, a qual exige um trabalho prático associado à teoria transmitida em sala de aula, onde os alunos aprendem a estruturar e organizar a produção de um evento cultural. A produção se inicia desde a fase de planejamento, conhecida como fase de pré-produção, passando pela fase de produção, até chegar à fase de pós-produção. A primeira edição contou com apresentações musicais de alunos de cursos da Engenharia de Produção e do curso de Música, além da participação de um cantor e compositor externo, conduzido ao Sarau por parte dos alunos do curso de Engenharia de Produção. Alguns alunos recitaram poesias de autoria própria, mostrando talento e sensibilidade cultural e artística.

A segunda edição do Sarau Cultural promoveu uma inovação, foi uma parceria entre as disciplinas de Produção de Eventos, Engenharia de Som e Acústica e Laboratório de Tecnologia para Produção Cultural I, todas estas disciplinas da grade curricular do curso de Engenharia de Produção. Aos alunos de cada disciplina foram atribuídas tarefas pertinentes ao conteúdo programático da grade curricular.

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Os alunos de Engenharia de Som e Acústica foram responsáveis por planejar a arquitetura e interconexão dos equipamentos de áudio para a sonorização do evento. Assim, a dinâmica das tarefas consistiu no dimensionamento de cabos, microfones, operação das mesas de áudio, operação da monitoração dos músicos, dentre outros. O evento sonorizado (com amplificação eletroacústica) foi sempre relacionado aos eventos acústicos, onde a soma acústica do som proveniente dos instrumentos, acusticamente 'somados' pela nossa audição, no Sarau, são transduzidos por microfones e 'somados eletronicamente' na mesa de som, para posteriormente serem enviados aos alto-falantes para o público apreciar o conjunto musical amplificado eletronicamente. É sempre necessário se ter reforço eletroacústico quando o local e a plateia são muito grandes, para a recepção adequada de níveis sonoros que promovam a correta inteligibilidade do programa.

Os alunos da disciplina de Laboratório de Tecnologia para a Produção Cultural I ficaram responsáveis pela gravação digital do evento. Foi necessário instalar 2 computadores e 2 notebooks com o software Reaper , uma estação de áudio digital capaz de registrar separadamente o som de cada um dos 5 instrumentos para posterior edição e mixagem na pós-produção.

Esta última edição proporcionou uma aprendizagem bem mais elaborada e rica em relação à primeira edição, principalmente por haver elos de comunicação entre equipes de alunos, característica muito comum nos eventos e mega eventos observados em nossa cidade, que contam com a participação dos mais diversos profissionais, tanto da área cultural como também das áreas técnica, de comunicação, financeira, de logística, propaganda e marketing dentre muitas outras.

## Mas afinal o que a física tem a ver com o sarau, ou a ciência tem a ver com arte?

Dentro da proposta educacional, professores e alunos da escola colheriam sugestões de temas artísticos para apresentação do sarau, analisando as possibilidades e elaborando um projeto pedagógico.

No ambiente artístico, do ponto de vista acústico, sem o uso de microfones e algum tipo de sonorização, dependendo da quantidade de público que se deseja atingir, é difícil se ter boa cobertura e intensidade sonoras. A proposta ao professor de física seria estudar o processo de transformação de sinal mecânico (acústico) para sinal elétrico através de um transdutor que funciona como dispositivo responsável por essa conversão de energia que, no caso, seria o microfone. Em seguida, após analisar essa transformação de energia, a ideia seria trabalhar sobre a forma como os sinais elétricos chegam à mesa de som e como são transformados e somados, para em seguida serem 'lançados' e 'projetados' ao público ouvinte nos alto-falantes, que realizam o processo inverso do microfone, ou seja, transformam o sinal elétrico em sinal mecânico (acústico).

Além do estudo dos fenômenos magnéticos que acontecem nos dois transdutores, ainda podem ser trabalhadas didaticamente as qualidades acústicas do som, como timbre, altura e intensidade e ajustes na tonalidade de cada instrumento proporcionada pela mesa de som (CONCEIÇÃO et al . 2009).

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## A física do microfone

- O primeiro ponto que é necessário abordar é o da transformação eletromecânica que ocorre dentro do microfone. Para Creppe (2002, p.83):

Um campo elétrico ou magnético estabelecido no dispositivo é a base de operação e de conversão de energia. Ao ser aplicada a corrente elétrica no transdutor, o movimento relativo é estabelecido entre as partes móveis e fixas que o constituem, efetuando-se a conversão eletromecânica de energia (CREPPE, 2002, p.83).

Levando em conta essa definição do transdutor ou do conversor, discutiremos: mas afinal, o que seriam transdutores? Segundo Falcone (1979):

Denominam-se transdutores acústicos os equipamentos que fornecem uma variável de saída de natureza elétrica a partir de uma variável de entrada mecânica, de natureza acústica e vice-versa. No primeiro caso estão os microfones, tanto do tipo de acoplamento por campo magnético como do tipo de acoplamento por campo elétrico e no segundo caso os alto-falantes que também existem do tipo de campo elétrico ou magnético. (FALCONE,1979, p. 1 - 3)

Figura 01: Microfone dinâmico e alto-falante (detalhes construtivos)

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Existem diversos tipos de microfones, mas a proposta do trabalho é a análise do microfone do tipo dinâmico, como foi o tipo utilizado no sarau. Tais microfones funcionam por meio da indução eletromagnética onde suas bobinas móveis funcionam de forma semelhante à bobina dos alto-falantes, porém realizando o processo inverso. Uma pequena bobina móvel, posicionada em uma calha de imã permanente, é acoplada ao diafragma do microfone. O diafragma é uma membrana móvel (feita de material geralmente fino e sensível) que vibra ao entrar em contato com o som, em função da variação da pressão sonora. Essa vibração transforma energia cinética (criada pelo movimento) em energia elétrica. Quando o som entra pelas ranhuras do microfone, as ondas sonoras movem o conjunto diafragma e bobina, e quando o diafragma vibra, a bobina se move no campo magnético, produzindo uma tensão variável nos terminais da bobina, análoga às variações de pressão sonora no ar.

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Assim, o movimento da bobina dentro do imã permanente gera uma tensão induzida e, como consequência, resulta em uma corrente relacionada diretamente à taxa de variação do campo magnético (BEPPU et al, 2015)

## Alto-falantes: Um pouco da história e a transição tecnológica.

Segundo o Edison Tech Center (NORMANDIM, S., 2015), o alto-falante convencional, concebido comercialmente pela primeira vez em 1920, utiliza um cone para movimentar uma bobina imersa em um campo magnético de um imã permanente. O primeiro registro de experiências com alto-falante eletrônico data de 1861 e é atribuído ao professor Johann Philipp Reis, em Friedrichsdorf, na Alemanha, sendo esse protótipo bastante rudimentar, pois só conseguia produzir alguns ruídos e não efetivamente o som.

Alexander Graham Bell, 15 anos mais tarde, também não obteve grandes êxitos na tentativa de aprimorar os experimentos de Philipp Reis, devido aos conhecimentos de engenharia serem limitados para a construção efetiva de um altofalante eletrodinâmico. O aprimoramento da telegrafia a longa distância proporcionou um avanço do desenvolvimento de amplificadores fundamentais para acionamento dos alto-falantes. Chester Willian Rice e Edward Washburn Kellogg, em Nova York, no ano de 1921, desenvolveram o primeiro alto-falante efetivamente funcional e que observamos até os dias atuais (BEPPU et al, 2015).

## Princípio de Funcionamento

Os alto-falantes convertem sinais elétricos em pressões sonoras audíveis. Existem diversos tipos de alto- falantes, mas vamos nos ater ao alto-falante dinâmico cujo funcionamento se dá pelo movimento da bobina móvel. Aplicando-se uma tensão alternada em seus terminais, a corrente resultante fará o cone vibrar em virtude da força magnética nos enrolamentos de fio da bobina, imprimindo no ar uma pressão oscilatória acústica, emitindo energia radiante sonora.

Um fato bem interessante que podemos observar é a analogia entre o gerador e o motor elétrico. O primeiro funciona quando se aplica um torque no seu rotor interno em determinada frequência, movimentando uma bobina em um campo magnético (devido a um imã permanente), gerando assim corrente elétrica e tensão nos terminais da bobina. Salvo as devidas proporções há um grau de analogia com o microfone (PIETROCOLA et al , 2011). Já os motores elétricos funcionam de forma inversa ao gerador elétrico. Ao aplicar uma corrente (energia elétrica) nos terminais das bobinas imersas num campo magnético, uma força magnética provoca a rotação do eixo (energia mecânica), de forma análoga ao que se observa no funcionamento do altofalante (GASPAR, 1999).

## Proposta de Ensino

A partir da observação da apresentação do sarau cultural inspirador dessa proposta, uma das músicas, O que Vier eu traço, explicita no último verso a possibilidade interdisciplinar entre Arte, Física e História de motivação para o estudo da importância do fenômeno da transdução no cenário artístico-cultural:

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Não tenho veia poética Mas canto com muita tática Não faço questão de métrica Mas não dispenso a gramática Não me atrapalho na música Nem mesmo sendo sinfônica Procuro tornar simpática A minha voz microfônica (ALVAIADE, 1926, grifo nosso)

Ao exemplificar a transdução pode-se introduzir o conceito de transformação de energia, presente no currículo do segundo ano do ensino médio, abrindo a possibilidade de um diálogo com o cenário energético nacional e a questão social inerente, além da transição apresentada ao longo da história sobre os tipos de formas de geração de energia.

Um aspecto eletromagnético básico é o princípio físico de indução eletromagnética, que possibilita também a abordagem da evolução da teoria ao longo da história pelo procedimento experimental de Michael Faraday, contextualizando assim a teoria com a história da época, sendo possível acrescentar um experimento de baixo custo (Figura 02) que faz uso de um imã permanente que se move dentro de uma espira. As variações de campo magnético provocadas pela agitação do aparato produzem corrente elétrica induzida na bobina, sendo capaz de acender um pequeno led .

Figura 02: Simulações de geração de energia (Fonte: Laboratório Interdisciplinar de Educação em Ciências - LIEC - criação de Adelino Carlos).

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O sarau pode ainda apontar para o ensino sobre a natureza do som, do ponto de vista de seu comportamento como onda mecânica e as suas características, temas também curriculares do ensino médio (SANT'ANNA et al . 2010).

## Conclusão

A intenção do artigo é apontar a presença da física na cultura, envolvendo outras disciplinas dentro do ambiente escolar, numa abordagem CTS-Arte (Ciência, Tecnologia, Sociedade e Arte), abrindo assim um diálogo entre os professores de tais

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disciplinas, vistas como distantes umas das outras, promovendo assim a interdisciplinaridade e o crescimento da cooperação entre alunos de turmas diferentes, culturas diferentes, formações diferentes, entre si e com os professores.

- O sarau cultural funcionaria como ferramenta de inclusão da escola com a comunidade para formação social-cidadã e científica dos alunos, além de possibilitar uma abordagem intercultural através da arte, trazendo relevância cultural para o local (OLIVEIRA, QUEIROZ, 2013).

## Referências

ALVAIADE, Z.M. O que vier eu traço. Intérprete: Ademilde Fonseca in Choros Famosos, Philips, 1926.

BEPPU, F.; NUNES E SOUSA, J.; KUSAKARIBA, T. Conversão de energia sonora para energia elétrica utilizando alto-falantes. Curitiba. Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2015.

CONCEIÇÃO, M.; GRILLO, M.; BAPTISTA, L.; CONCEIÇÃO, V.; GSCHWEND, J.; Uma proposta de utilização da acústica musical no ensino de física. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, 18. 2009, São Paulo, Tópico temático, São Paulo, USP, 2009, p 1-10.

GASPAR, A. Do eletromagnetismo à eletrônica. São Paulo: Ática, 1999.

NORMANDIM, S. History and types of loudspeakers. Edison Tech Center. 2015. Disponível em: http://www.edisontechcenter.org/speakers.html. Acesso em: 16 jul. 2018

OLIVEIRA, R. D. V. L.; QUEIROZ, G. R. P. C. Educação em ciência e direitos humanos: reflexão-ação em/para uma sociedade plural. Rio de Janeiro. Multifoco, 2013, p. 40-53.

PIETROCOLA, M.; POGIBIN, A.; ANDRADE, R.; ROMERO, T.; Física em contexto: Eletricidade e Magnetismo. 1. ed. São Paulo: FTD, 2011.

POMBO, O. A Escola, a Recta e o Círculo. Lisboa: Relógio d'Água, 2002.

POZZO, J.I.; GOMEZ CRESPO, M.A. Aprender y enseñar ciencias. Madrid: Morata, 1998.

PRADO, M. Pedagogia de projetos. Série 'Pedagogia de projetos e integração de mídias'. Programa Salto para o futuro. São Paulo. 2003.

SANT'ANNA, B.; MARTINI, G.; REIS, H.; SPINELLI, W.; Conexões com a física. 1. ed. São Paulo: Moderna, 2010.

STEFANEL, X. Da corte para o povo. Revista do Brasil, n°2, Julho de 2006. Disponível em: http://www.redebrasilatual.com.br/revistas/02/da-corte-para-o-povo. Acesso em: 16 jul. 2018

ZANETIC, J. Física e cultura. Ciência e Cultura (SBPC), São Paulo, v. 57, n.3, p. 21-24, 2005.

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