ENSINO DA LEI DE COULOMB E CAMPO ELÉTRICO UTILIZANDO A METODOLOGIA DE SALA DE AULA INVERTIDA

## ENSINO DA LEI DE COULOMB E CAMPO ELÉTRICO UTILIZANDO A METODOLOGIA DE SALA DE AULA INVERTIDA

Wanderson Nunes¹, Clebes André 2 , Francisco Manoel 3 , *Nicolas Azarias 4

1 PUC-GO, Curso Lic. em Física, ECEC, wanderson.n.santana@hotmail.com

2 PUC-GO, Escola de Ciências Exatas e da Computação, professorclebes@gmail.com

3 PUC-GO, Escola de Ciências Exatas e da Computação, franciscoxfis@gmail.com

4 SEDUCE-GO, Colégio Estadual Assis Chateaubriand, nicolascavalcante95@gmail.com

## Resumo

Estamos vivenciando uma crise sem precedentes no processo de ensino e aprendizagem de física nas escolas públicas brasileiras. Esse atual processo é marcado predominantemente por uma metodologia de ensino conhecida como ensino tradicional. Essa metodologia consiste em uma educação verbal na qual o aluno recebe passivamente as informações, transformando-se em um depósito do professor. No entanto, a simples transmissão de conteúdo sem a necessária recepção do alunado não define em hipótese alguma um eficiente processo educacional. Nesse quadro, torna- se necessária buscar alternativas metodológicas que visam envolver e motivar o aluno, transformando-o em um agente ativo no processo de ensino e aprendizagem. Entre as diversas metodologias disponíveis na literatura pedagógica, que podem ser utilizadas com o objetivo de envolver e motivar o alunado, adotaremos nesse trabalho a Metodologia Ativa - Sala de Aula Invertida. Aplicaremos a sala de aula invertida em turmas do 3º ano do Ensino Médio de uma escola pública e utilizaremos como suporte uma ferramenta online que nos possibilita efetuar formulários online que podem ser visualizados e/ou respondidos por qualquer indivíduo que tenha acesso a internet. Com isso, espera-se que os alunos compreendam o conteúdo de forma mais concreta e que tenha mais interesse pelo estudo da física. Espera-se também que este trabalho possa subsidiar novas pesquisas e contribuir para o aperfeiçoamento do processo de ensino e aprendizagem.

Palavras-chave : Metodologia Ativa. Sala de Aula Invertida. Processo de Ensino e Aprendizagem.

## INTRODUÇÃO

O processo de ensino e aprendizagem da disciplina de Física nas escolas públicas brasileiras (Ensino Médio) está passando por uma crise sem precedentes. De acordo com Dos Santos (2011) nos últimos anos, a relação entre professor e aluno vem se tornando cada vez mais complexa - é como se estes não estivessem falando a mesma língua. Dos Santos (2011) afirmam que segundo a percepção da maioria dos professores os alunos estão cada vez menos interessados pelos estudos. Em contrapartida, os alunos culpam os professores pelo seu próprio desinteresse, pois alegam que a maioria de suas aulas são monótonas e sem sentido.

Temos nesse contexto um processo histórico. Da Rosa (2005) salienta que o ensino de física no Brasil iniciou-se a partir de 1837, por meio da inauguração do Colégio Pedro II no Rio de Janeiro. O processo de ensino e aprendizagem nessa época era marcado por uma transmissão de informações através de aulas expositivas (Ensino Tradicional). Ainda segundo Da Rosa (2005), em 1934 foi estabelecido o primeiro curso de graduação em física no território brasileiro. No entanto, foi a partir de 1950 que a disciplina de física passou a integrar os currículos do Ensino Fundamental.

Aproximadamente 68 anos se passaram desde 1950 e, no Brasil, de acordo com Da Rosa (2005), poucas mudanças ocorreram de concreto no processo de ensino e aprendizagem de física. Permanecemos presos em um modelo de ensino tradicional.

Freire (2014, p.49) argumenta que a metodologia de ensino conhecida como ensino tradicional é uma educação verbal na qual o aluno recebe passivamente as informações, transformando-se em um depósito do professor. Essa metodologia de ensino é a mais utilizada no cotidiano das instituições de cursos superior na formação de professores, como enfatiza Da Rosa (2005), os professores são praticamente unânimes ao afirmar que devido à falta de tempo, o comodismo, uma gama gigantesca de conteúdo, a metodologia de ensino mais utilizada concentra-se em aulas expositivas com o uso do quadro e giz.

Portanto, de acordo com Barreto (2003, p.89), o ensino tradicional consiste em uma metodologia de ensino na qual o professor é o agente ativo que 'tudo' sabe e o aluno é o agente passivo que 'nada' sabe; então, o professor vai preenchendo com suas aulas expositivas o 'vazio' intelectual dos alunos. Mizukami (1986) afirma que o professor do ensino tradicional já traz o conteúdo pronto e o aluno se limita exclusivamente a escutá-lo, a didática profissional quase que poderia ser resumida em dar a lição e tomar a lição. No método expositivo como atividade normal, está implícito o relacionamento professor - aluno, o professor é o agente e o aluno é o ouvinte. Quanto ao atendimento individual há dificuldades, pois, a classe fica isolada e a tendência é de se tratar todos igualmente. Logo, podemos utilizar o quadro e giz, data show, algum experimento ilustrativo, mas, se o aluno não ultrapassar a mera função de ouvinte e expectador, continuaremos presos em um ensino tradicional.

Dando ênfase, Dos Santos e Soares (2011) defendem que a simples transmissão de conteúdos sem a necessária recepção do alunado não define em hipótese alguma um eficiente processo de ensino e aprendizagem. Dessa forma, torna-se necessário buscar meios para motivar o aluno e envolvê-lo ativamente no processo de ensino e aprendizagem. Como argumenta Alves (2011) apud Mitre et al. (2008) uma atividade proposta cujo objetivo é ensinar algo deve em primeiro lugar ser apreciada por todos os indivíduos que dela participam.

Logo, como defende Mitre (2008) o ato de ensinar solicita respeito à autonomia de cada indivíduo. Essa ideia pode levar a convicção errônea que transformar o aluno em um agente ativo implica em tornar o professor em um agente secundário, mas, como saliente Zabala (1998) apud Dos Santos e Soares (2011), nessa metodologia na qual o aluno está no centro do processo educativo temos um professor cujo objetivo é promover a aprendizagem. Com isso, o papel do professor não é dispensável, muito pelo contrário, é fundamental e essencial. Então, para tornar o aluno em um agente ativo no processo de ensino e aprendizagem o professor deve primeiramente conhecer esse aluno e posteriormente buscar meios

para motivá-lo. Com um aluno motivado torna-se possível ensiná-lo a aprender, ou seja, como argumenta Berbel (2012), deve-se transformar esse indivíduo em um ser autônomo capaz de por sua própria iniciativa analisar, questionar, estudar um conteúdo ou problema desejado.

Mas, como motivar o alunado? Este trabalho não se compromete com a resolução dessa indagação, pois assim como cada ser humano é único, cada Unidade Escolar também é única e, consequentemente, cada sala de aula é única, ou seja, uma metodologia ou forma de abordagem que funciona em uma sala de aula pode não funcionar em outra. É fato que, não é através de uma única metodologia de ensino que vamos minimizar o problema que enfrentamos no atual processo de ensino e aprendizagem - onde professores e alunos não estão falando o 'mesmo idioma'. Como argumenta Berbel (1998, p.4) existem certos conteúdos que serão melhor compreendidos 'com uma ou mais alternativas metodológicas da imensa lista à nossa disposição na literatura pedagógica' .

Nesse quadro, temos duas vertentes: o que ensinar e como ensinar. O que ensinar trata-se de um conhecimento específico que o professor deve ter sobre sua respectiva área de conhecimento, ou seja, um professor de física deve saber física. Já em relação à segunda vertente, como ensinar, trata-se do professor situar o aluno como um ser individual, histórico, psicológico, filosófico, sociológico e dotado de paradigmas e ideologias. Para conseguir motivar um ser tão complexo, o professor, além do conhecimento específico de sua área de conhecimento, precisará estudar e conhecer a ciência da educação. Como defende Rocha e Lemos (2014) a ciência da educação adota como fundamentos teóricos a pedagogia, psicologia, sociologia, filosofia etc.

Mas o problema é ainda mais complexo, como enfatiza Hunter (2004, p.101) 'suas ações sempre falarão mais alto e serão muito mais importantes do que suas palavras' , ou seja, podemos saber tudo na teoria sobre um assunto em específico, mas há um abismo entre saber na teoria e aplicar na prática. Hunter (2004, p.73) também argumenta que 'só quando nossas ações estiverem de acordo com nossas intenções é que nos tornaremos pessoas harmoniosas e líderes coerentes' .

Em paralelo, Libâneo et al. (2011) defendem que o objetivo de todo professor deve ser que seus alunos aprendam da melhor maneira possível. E apesar de todas as limitações que um professor possa ter (pouco tempo para preparar aulas, falta de material apropriado, domínio não muito concreto da matéria, pouca visão para variar os métodos de ensino, sala de aula ou talvez até toda a escola com estruturas físicas comprometidas etc.), quando entra em sala, o mesmo deve ter consciência de sua responsabilidade de promover aos alunos um bom processo de ensino e aprendizagem.

Hunter (2004, p.135) afirma que devemos 'refletir mais sobre a tremenda responsabilidade de termos seres humanos confiados aos nossos cuidados' . O mesmo autor menciona que todo professor é ou deve ser um bom líder e, todo bom líder 'deve ter um interesse especial no sucesso daqueles que lidera' (Hunter, 2004, p.91).

Buscar alternativas e metodologias que visam motivar o aluno e, com isso, envolvê-lo ativamente no processo de ensino e aprendizagem transformando-o em um ser autônomo que é capaz de estudar, analisar, questionar, produzir por sua própria iniciativa é um meio de defender uma educação transformadora.

Entre as diversas metodologias de ensino que podem ser utilizadas para alcançar esse propósito (tornar o aluno um agente ativo no processo de ensino e aprendizagem), abordaremos neste trabalho uma técnica de Metodologia Ativa - a Sala de Aula Invertida.

De acordo com Valente (2013), metodologia ativa ocorre quando o aluno deixa de ser um agente passivo no processo de ensino e aprendizagem. Para isso, Moran, Masetto e Behrens (2007, p.77) defendem um método no qual professores e alunos cooperam com um 'processo conjunto para aprender de forma criativa, dinâmica, encorajadora e que tenha como essência o diálogo' . Já Berbel (2011) apud Rocha e Lemos (2014, p.1) afirmam que em uma metodologia ativa o professor atua como 'facilitador ou orientador para que o estudante pesquise, reflita e decida o que fazer para atingir os objetivos de aprendizado estabelecidos' .

Berbel (2012) argumenta que existem metodologias ativas como: Aprendizagem Baseada em Problemas; Metodologia da Problematização com o Arco de Maguerez; Pesquisa Científica; Aprendizagem Baseada em Projetos; Sala de Aula Invertida etc.

A sala de aula invertida é uma modalidade de ensino que combina educação formal com ensino on-line em que uma parcela do conteúdo das aulas acontece na internet e a outra acontece em sala de aula. Nesta modalidade os conhecimentos básicos podem ser trabalhados on-line e posteriormente as atividades são trabalhadas no momento presencial. Segundo Valente (2014):

A sala de aula invertida é uma modalidade de e-learning na qual o conteúdo e as instruções são estudados online antes de o aluno frequentar a sala de aula, que agora passa a ser o local para trabalhar os conteúdos já estudados, realizando atividades práticas como resolução de problemas e projetos, discussão em grupo, laboratórios etc. (p.85)

Na perspectiva de Valente (2013) esta metodologia ocorre quando os alunos efetuam uma leitura prévia do material que envolve uma aula subsequente, ou seja, no ensino tradicional o professor 'transmite' o conteúdo através de uma aula expositiva e cabe ao aluno revisar o conteúdo posteriormente; já em uma sala de aula invertida, o aluno estuda o conteúdo antes da aula, e cabe ao professor estabelecer um diálogo crítico com os alunos a respeito do conteúdo. Esse diálogo tem a intenção de desenvolver a curiosidade e a autonomia no ato de aprender.

Com uma sala de aula invertida damos ao aluno a oportunidade de transformar-se em agente ativo no processo de ensino e aprendizagem, mas se ele não quiser colaborar de nada adiantará essa metodologia. Como argumenta Barreto (2003, p.15) 'ninguém educa ninguém. Ninguém educa a si mesmo, os Homens se educam entre si, mediatizados pelo mundo' . Ou seja:

Não podemos mudar ninguém, mas ser um mediador. Como líderes, podemos fornecer todas as condições, mas são as pessoas que devem fazer as próprias escolhas para mudar. O melhor que podemos fazer é fornecer o ambiente certo e provocar um questionamento que leve as pessoas a se analisarem para poder fazer suas escolhas, mudar e crescer (Hunter, 2004, p.112).

Logo, o melhor que podemos fazer como professores é fornecer um ambiente agradável, prazeroso e propício para mudanças. Nesse processo, além de acolher, incentivar e admoestar o aluno, o professor deve ajudá-lo a responder a tão intrigante indagação: por que devo estudar nos dias atuais? Mas por qual motivo devo abrir mão do imediatismo que esse mudo prega (Covey, 2014) e esperar 04, 05

ou mais anos para colher os frutos que o ato de estudar (Ensino Superior) pode ou não me proporcionar?

Trata-se de uma questão de adquirir motivação intrínseca (Berbel, 2012). Essa motivação proporcionará que o aluno aplique esforço (não coagido) no ato de estudar o que resultará em uma aprendizagem mais significativa. Pois, ainda segundo Berbel (2012), o estudante passará a ter prazer no ato de estudar porque em sua percepção começará a fazê-lo por livre e espontânea vontade, ao invés de um estudo forçado por forças externas que geralmente provoca tédio ou falta de motivação.

Mas, para que o aluno conquiste essa motivação, devemos buscar respostas plausíveis para a indagação mencionada: porque estudar nos dias atuais? Como Hunter (2004, p.134) argumenta:

Nossos alunos estão à procura, às vezes desesperadamente, do objetivo e sentido do que fazem, e, se essa necessidade não é satisfeita, voltam-se para as gangues, as drogas, a violência e um exército de outros demônios para preencher o vácuo.

Então, devemos buscar meios para motivar o aluno para obter sucesso no processo de ensino e aprendizagem ao se trabalhar com metodologias ativas. Para motivá-lo é necessário demonstrar empatia para com o mesmo, ou seja, o professor deve se preocupar com o sucesso e bem-estar desse aluno. Além disso, devemos nos preocupar em saciar com sucesso a dúvida que praticamente todo aluno de escola pública nível médio tem: 'por que devo estudar determinado conteúdo; onde vou aplicar esse conhecimento'?

## OBJETIVO

O objetivo desta pesquisa é envolver o aluno ativamente no processo de ensino aprendizagem utilizando a metodologia ativa - sala de aula invertida, para facilitar a compreensão do conteúdo (Lei de Coulomb e Campo Elétrico).

## MATERIAIS E MÉTODOS

Utilizaremos a metodologia ativa (sala de aula invertida) em turmas do 3º ano do ensino médio de uma escola pública (Colégio Estadual José Lobo). Para a aplicação dessa metodologia, é necessário que o professor regente prepare o material e o disponibilize aos alunos por meio de alguma plataforma online (vídeos, áudios, games, textos e afins). Para isso, adotaremos uma ferramenta online que nos possibilita efetuar formulários online. De acordo com Heidemann, Oliveira e Veit (2010) estes formulários podem obter diversos formatos e podem ser respondidos por qualquer pessoa em qualquer lugar sem a necessidade de se identificar (é necessário que o respondente tenha acesso a internet). Podemos constituir um formulário com os seguintes tipos de perguntas: resposta curta; parágrafo (resposta longa); múltipla escolha; caixas de seleção; lista suspensa; escala linear etc. Também podemos associar imagens e vídeos ao formulário.

Após efetuar o formulário desejado, pode-se criar um URL referente ao mesmo e qualquer indivíduo de qualquer lugar que acessar esse URL conseguirá respondê-lo.

Aplicaremos dois formulários nas turmas de 3º ano mencionadas: um para verificar o perfil estudantil do público alvo (https://goo.gl/forms/HYi2JRRMJF7UV7Su1) ; já o segundo formulário consiste na sala de aula invertida (https://goo.gl/forms/GKCEFdZGZ23E5qkg1) . Estes formulários foram estruturados para serem respondidos utilizando preferencialmente o telefone celular; devido ao fato que praticamente todo o público alvo tem um celular com acesso à internet.

Utilizaremos como conteúdo proposto os conceitos de Lei de Coulomb e de Campo Elétrico. Ao se aplicar o segundo formulário, ambos os conteúdos já terão sido ministrados com o ensino tradicional para 3 turmas e em 2 turmas será aplicada a metodologia ativa sala de aula invertida. Deseja-se fazer uma comparação da compreensão do conteúdo antes e depois da aplicação do referido formulário. Portanto, o segundo formulário é dividido em três etapas:

- a) Verificação da compreensão do conteúdo proposto - verificar através de duas perguntas a porcentagem de alunos que compreenderam razoavelmente o conteúdo através do ensino tradicional;
- b) Intervenção -estudo do conteúdo proposto de forma diversificada. Utilizaremos imagens, vídeos, animações; visando, com isso, facilitar a compreensão do aluno;
- c) Avaliação da compreensão do conteúdo e feedback sobre a utilização do formulário.

Após a aplicação dos formulários, será estabelecido um diálogo com os alunos buscando avaliar a metodologia adotada: se eles gostaram; o que poderia ser melhorado; qual a compreensão do conteúdo após a aplicação do formulário. Devese também sanar eventuais dúvidas que tenham restado, ou seja, completar o ciclo da sala de aula invertida -os alunos estudam o conteúdo previamente e posteriormente em sala tiram eventuais dúvidas com o professor ou com os colegas.

A Figura 01 ilustra o modelo tradicional e o método de sala de aula invertida, mostrado o posicionamento do professor nos dois modelos. A diferença é que no modelo tradicional o professor é o senhor do saber e os alunos fazem as tarefas em casa, enquanto na sala de aula invertida o professor passa a ser um facilitador, processo no qual os alunos fazem as tarefas na escola e em casa realizam pesquisas e leituras sobre o assunto em questão.

Figura 01 : Método Tradicional x Sala de aula Invertida

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Fonte: Elaborado pelo autor

## RESULTADOS ESPERADOS

Com o formulário mencionado buscamos facilitar a compreensão do conteúdo, para isso, adotamos vídeos, imagens, animações, simulações, exercícios resolvidos minunciosamente. Conseguimos envolver nesse projeto praticamente todo o público alvo - 83% dos alunos responderam ao formulário (sem serem identificados). Dos respondentes, 63,2% afirmaram que o referido formulário foi útil para a compreensão do conteúdo (Lei de Coulomb e Campo Elétrico). Deve-se também salientar que 34,2% dos alunos avaliaram com nota máxima o formulário como facilitador do processo de ensino e aprendizagem. Com isso, tornou-se possível aplicar a sala de aula invertida e obter bons resultados quanto a compreensão dos alunos sobre o conteúdo

## CONCLUSÃO

Uma metodologia de ensino só é eficaz se o aluno se sentir motivado a participar. Por isso, com associação do formulário online e a sala de aula invertida, buscamos tornar o conteúdo mais agradável. Logo, postemos constatar que obtemos bons resultados, ou seja, praticamente todo o público alvo participou e aprovou a atividade e, através do diálogo estabelecido em sala após a aplicação do formulário, saciamos as eventuais dúvidas e verificamos que houve uma boa compreensão do conteúdo.

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