AULAS PRÁTICAS DE FÍSICA VERSUS MATEMÁTICA NA CONSTRUÇÃO DE CONCEITOS DE FÍSICA E MATEMÁTICA NO ENSINO MÉDIO COM MATERIAIS ALTERNATIVOS

## AULAS PRÁTICAS DE FÍSICA VERSUS MATEMÁTICA NA CONSTRUÇÃO DE CONCEITOS DE FÍSICA E MATEMÁTICA NO ENSINO MÉDIO COM MATERIAIS ALTERNATIVOS

*Wesley Oliveira Morais 1 , José de Ribamar Pestana Filho 2

1 Universidade Estadual do Maranhão/CECEN/Física Licenciatura, e-mail: wesleyom11@gmail.com

- 2 Universidade Estadual do Maranhão /CCT/Mestre em Ciências da Educação, e-mail: ssjpestana@gmail.com

## Resumo

A forma de ensino tradicional tem deixado o ensino-aprendizagem da matemática e física entediante para alunos e professores, contribuindo para a falta de assimilação dos conteúdos dessas disciplinas. Tem como principal fator, a falta de aulas práticas e da interdisciplinaridade nas aulas ministradas. No desenvolvimento desse trabalho ocorrido no ano de 2016-2017, é proposto aulas práticas com a utilização de materiais de fácil acesso em experimentos que mostram as aplicações da física no dia a dia e a matemática envolvida nos assuntos físicos. A dificuldade de entendimento dos assuntos da matemática e da física fazem os alunos terem aversão a essas disciplinas. A matemática e a física são vistas como disciplinas sem uso no dia a dia pelos alunos. A interdisciplinaridade é uma ferramenta que dá aos professores a facilidade para ministrarem suas aulas e uma conotação diferente aos alunos, por verem a aplicação de diferentes disciplinas entre si. Porém, os professores não utilizam dessa ferramenta frequentemente, pois desde sua graduação não é disponibilizado aos discentes, na disciplina que tem por finalidade a forma de como ministrar aulas que relacionem diferentes disciplinas no assunto explanado e que facilite a compreensão do aluno, desde o ensino básico. É observado que 74% dos alunos que responderam ao diagnóstico, realizado em algumas escolas, não veem a importância que a física tem na matemática e 2% dos alunos consideram o seu nível de entendimento dos conteúdos matemáticos excelente, enquanto que 6% consideram o seu nível de entendimento dos conteúdos físicos também excelente. Quanto a porcentagem de alunos que se consideram melhor em física é maior que as dos que se consideram melhor em matemática, 87% afirmou gostar da disciplina.

Palavras-chave : Interdisciplinaridade, experimentos e ensino

## 1. Introdução

As aulas de matemática e física na rede de ensino médio estadual atualmente, está passando por grandes dificuldades e atrapalhando o trabalho dos professores no processo de ensino-aprendizagem dos seus alunos. A falta das aulas práticas e da interdisciplinaridade são os principais fatores que contribuem para a falta de atenção e assimilação dos alunos dentro da sala de aula.

- O ensino tradicional está impregnado nas escolas, e é fácil notá-lo quando se fala de matemática e física. Os educadores estão condicionados a sempre passar o conteúdo de maneira repetitiva na qual não relacionam a matemática com a física. Sendo expostas inúmeras equações prontas e grandes listas de exercícios para que os alunos decorem e não aprendam de fato.

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Aulas práticas juntamente com a interdisciplinaridade são alternativas importantes no ensino da matemática e física para uma melhor compreensão e aprendizado dos alunos do ensino médio. 'O desenvolvimento de atividades experimentais em sala de aula permite ao professor desviar-se dos modelos tradicionais de ensino e, ao mesmo tempo, propor aos estudantes, métodos alternativos de aprender Física' (NEVES, 2015, p.2).

Este trabalho mostra as ações realizadas no ano de 2016 até agosto de 2017, a partir da vigência do projeto de extensão concedido pela Universidade Estadual do Maranhão. É proposto o desenvolvimento de aulas práticas para suprir a carência que os professores têm ao ministrarem aulas de matemática e física.

A partir de algumas pesquisas bibliográficas foi preparado uma metodologia seguida de um roteiro de aula com seu determinado kit experimental de aula prática. O kit foi elaborado com materiais alternativos, com o propósito do fácil acesso e da reutilização dos mesmos jogados na natureza.

Foi realizado uma divulgação de como é possível fazer experimentos dentro da própria sala de aula. Feito isso, lançamos uma pesquisa para alguns alunos das escolas Prof.ª Margarida Pires Leal e CE Paulo VI na cidade de São Luís-Maranhão para saber como eles estão lidando com a falta dessas aulas. Realizamos várias aulas práticas na escola CE Paulo VI, usando kits experimentais com materiais alternativos e ao final do projeto os alunos avaliaram o rendimento dessa proposta.

- O presente estudo está dividido nas seguintes seções: Introdução sobre o estudo aplicado. Em seguida descrevem-se os materiais e métodos, onde é mostrado a metodologia adotada para a realização do trabalho. Na sequência mostram-se os resultados e discussões, onde é abordado a pesquisa desenvolvida com os alunos. E por fim a conclusão do trabalho.

## 2. Materiais e Métodos

Para alcançar a proposta juntamente com os objetivos do projeto, foi proposto uma série de atividades a serem desenvolvidas como metodologia. Começando pelas pesquisas bibliográficas, para verificar como os conteúdos de matemática e física estão sendo contextualizados e como as demonstrações estão sendo abordadas. Além das pesquisas bibliográficas, foi feito um acompanhamento nas escolas das aulas de matemática e física.

Seguindo as propostas encontradas nas pesquisas bibliográficas, elaboramos e aplicamos um diagnóstico com a intenção de verificar como a questão da falta de aulas práticas de matemática e física estão sendo assimiladas. Foi aplicado dois diagnósticos diferentes, um específico para os professores com 6 perguntas, e outro específico para os alunos com 10 perguntas.

A partir desses diagnósticos, foi identificado alguns dos indicadores que dificultam a realização das aulas práticas de matemática e física. Com isso foi confeccionado alguns kits experimentais e elaborado aulas práticas de física com aplicações de matemática. As aulas eram agendadas com os professores das escolas, e todos os integrantes do projeto desenvolviam experimentos para serem feitos na própria sala de aula. Esses kits foram confeccionados com materiais que seriam jogados no lixo e de baixo custo. O que facilita o seu acesso para a realização das aulas. Na Fig. 01 mostra os dois diagnósticos.

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Figura 01: Diagnóstico para os professores do lado esquerdo e no direito para os alunos.

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Para diagnosticar o desenvolvimento do projeto e os resultados do mesmo, foi elaborado e aplicado em cada aula perguntas dos assuntos tratados nos experimentos. E no final do projeto, para obtermos uma avaliação da nossa proposta, foi aplicado um diagnóstico simples de três perguntas, como mostra abaixo:

- 1- O seu interesse e facilidade para assimilar o conteúdo aumentou significativamente após essas aulas práticas com a utilização de experimentos?
- 2- Foi possível aprender conteúdos de física com esses experimentos?
- 3- Esse projeto é importante? Justifique se achar necessário.

## 3. Resultados e Discussão

O projeto foi divulgado no dia 7 de novembro de 2016 na 10ª Feira do Livro realizada na cidade de São Luís - Maranhão. Para esse evento em especial, foram confeccionados vários experimentos de física como o motor elétrico para explicar alguns pontos do eletromagnetismo e a representação do pulmão para explicação de alguns pontos da Biofísica como a função da pressão para a respiração dos seres vivos. A exposição despertou o interesse do público em geral, desde os mais jovens, aos mais velhos. Os alunos ficaram impressionados ao verem os assuntos das suas aulas teóricas acontecerem na prática. Na Fig. 02 mostra o momento da realização dos experimentos na feira do livro.

Uma ferramenta de divulgação muito importante criada pelo projeto foi a página na internet com o nome 'Física além dos números', cujo endereço eletrônico para o acesso é https://www.facebook.com/fisicaalemdosnumeros/. Nessa página foi divulgado vários trabalhos realizados pelo projeto no CE Paulo VI e também

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divulgado vários materiais relacionados a aulas experimentais, inclusive produzimos alguns vídeos de aulas experimentais que foram lançados na página.

Figura 02: Realização de experimentos na 10ª Feira do Livro de São Luís - MA.

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Na aplicação do diagnóstico, participaram 5 professores de física e 1 de matemática, além das 12 turmas do primeiro, segundo e terceiro ano, somando 352 alunos da escola Prof.ª Margarida Pires Leal e CE Paulo VI. A partir do mesmo foi identificado alguns dos indicadores que dificultam a realização das aulas práticas de matemática e física.

- O diagnóstico dos professores possuía 6 perguntas, iniciando com a que solicitava o grau de formação deles. A resposta dos 6 professores para essa pergunta foi de 'especialização'. Em seguida, perguntou-se qual era o nível de interesse dos alunos em suas aulas. E a resposta dos 6 professores foi a mesma, 'bom'. Na terceira foi perguntado se eles praticam aulas experimentais, e 5 deles responderam que 'não', somente 1 professor de física respondeu 'sim'. A quarta questão falava se a resposta da pergunta 3 fosse 'não', por qual motivo eles não davam aulas experimentais. Poderia ser marcado mais de uma alternativa. E um dos professores marcaram todas as alternativas, enquanto os demais professores de física marcaram apenas as duas primeiras. As alternativas eram: falta de tempo, falta de recursos, falta de espaço apropriado e não tenho habilidades com aulas experimentais. Na penúltima questão perguntava se eles acreditavam que seus alunos têm ou teriam mais interesse em uma aula prática com a utilização de experimentos, e a alternativa marcada pelos 6 professores foi 'sim'. Já a última questão perguntava na concepção dos professores o quão é importante as aulas práticas. E todos, novamente, marcaram a mesma alternativa que foi 'muito'.

A partir dos resultados desse diagnóstico dos professores, é notável observar que todos os 6 marcaram a maioria das alternativas iguais. E que alguns dos indicadores que dificultam as aulas práticas de matemática e física, são os já encontrados em nossas pesquisas bibliográficas, que são a falta de tempo, falta de recursos, falta de espaço apropriado e falta de habilidades com aulas experimentais.

O diagnóstico realizado com os alunos possuía 10 perguntas com suas devidas alternativas. Foi perguntado na questão 1 se para eles, a física só envolve conceitos com a utilização de cálculos. Os resultados mostraram que boa parte dos alunos (63%) consideram que a física não envolve só conceitos com a utilização de cálculos. Já o restante dos alunos (37%) considera que envolve.

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A questão 2 pergunta se eles veem relação entre a física e matemática. Constatamos que a maioria dos alunos (96%) veem relação entre física e matemática. Enquanto uma pequena parcela de alunos (4%) admite não ver relação entre essas duas disciplinas.

Nas questões 3 e 4 é perguntado se eles consideram que a utilização da matemática tem importância na física e se a física tem importância na matemática. Os resultados encontrados foram que 99% dos alunos consideram que a utilização da matemática tem importância na física, enquanto que 1% não consideram. Entretanto 71% dos alunos consideram que a utilização da física tem importância na matemática, enquanto 29% não consideram. São dois percentuais bastante diferente, que nos mostra a importância que os alunos dão para a matemática. O que pode facilitar o envolvimento da matemática nos experimentos de física, contribuindo para a interdisciplinaridade dessas disciplinas e nas aulas.

Nas questões 5 e 6 é perguntado para os alunos os seus níveis de entendimento de conteúdos de física e matemática. Constatamos que 3% dos alunos acham seu nível de entendimento de conteúdos de matemática excelente, 44% bom, 41% regular e 12% péssimo. Por outro lado, 5% dos alunos acham seu nível de entendimento de conteúdos de física excelente, 46% bom, 40% regular e 9% péssimo. Se esses resultados forem comparados observamos que o entendimento dos conteúdos de física é maior do que o de matemática.

É perguntado nas questões 7 e 8 se os alunos gostam das aulas de matemática e física. O diagnóstico revelou que 57% dos alunos gostam das aulas de matemática e 43% não gostam. Já em relação a física a grande maioria (80%) gostam das aulas, e 20% falaram que não gostam. Comparando esses dois resultados é visto que os alunos gostam mais de física do que de matemática. Abrimos espaço no diagnóstico para a justificativa dessas duas questões, e a partir dessas justificativas chegamos à conclusão do porque os alunos gostam mais das aulas de física do que das aulas de matemática. A resposta está nos professores, os alunos justificam gostarem mais de física porque os professores são mais didáticos e explicam os conteúdos de forma fácil. Algumas das respostas da questão 7, se os alunos gostam das aulas de matemática foram:

Para o sim: 'Porque o professor explica bem' e 'Pelos desenvolvimentos de cálculos'

Para o não: 'Porquê é uma matéria complicada' e 'Não sou boa com cálculos'

Algumas das respostas da questão 8, se os alunos gostam das aulas de física foram:

Para o sim: 'Porque há dinâmica, não envolve só cálculos' e 'Professor excelente nas explicações'

Para o não: 'Não tenho interesse na matéria'

A penúltima pergunta questiona os alunos sobre já terem aulas práticas com experimentos de física. Ela se subdivide em mais duas perguntas para o caso da resposta for 'sim' ou se a resposta for 'não'. Se a resposta for 'sim', a outra questão a ser respondida é se o aluno gosta desse tipo de aula. E se a resposta for 'não', a outra questão a ser respondida é se o aluno gostaria de ter esse tipo de aula.

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O resultado foi que a grande maioria dos alunos (86%) não teve aulas práticas com a utilização experimentos de física. E 14% marcaram a opção na qual afirma já terem visto esse tipo de aula. Desses 14%, todos gostam desse tipo de aula (100%). Já dos 86% que não tiveram aulas práticas com a utilização de experimentos de física, 94% gostariam de ter esse tipo de aula e 6% não gostaria. Esses 6% não se pode levar muito em consideração, pois foi respostas de alunos desatentos que marcaram mais de duas opções.

A questão 10 pergunta se os alunos acreditam que seu interesse e facilidade para assimilar o conteúdo aumentariam se tivesse aulas práticas com a utilização de experimentos. Foi constatado que quase todos os alunos (96%) acreditam que sim. E 4% acreditam que isso não seria possível.

Depois da aplicação do diagnóstico e estudos dos seus resultados, foram desenvolvidos alguns roteiros de aulas práticas experimentais de física. No decorrer do ano 2016-2017 foi ministrado várias aulas experimentais com materiais alternativos pelos integrantes do projeto. Entre os experimentos desenvolvidos com os alunos, abordamos assuntos da Mecânica, com o pêndulo de Newton, carrinho movido a corrente de ar, entre outros. Assuntos da Termodinâmica e Óptica, com o termômetro com água e associação de espelhos. E assuntos do Eletromagnetismo, com o eletroscópio de folha, motor elétrico, entre outros. Essas aulas aconteceram nos horários disponíveis pelos três professores de física da escola CE Paulo VI. Foi possível notar que os alunos interagiam mais entre si e com o professor e que o assunto tratado era sempre o conteúdo abordado do experimento. Inclusive, até aqueles alunos mais dispersos, prestavam atenção em cada procedimento e explicação do experimento. Na Fig. 03 é mostrado uma dessas aulas.

Figura 03: Experimento do termômetro.

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Os resultados esperados cumpriram com as expectativas e foram obtidos no questionário feito com 189 alunos do CE Paulo VI, dos 352 citados na metodologia do presente trabalho. O resultado do primeiro questionamento presente na avaliação mostrou que boa parte dos alunos (85%), responderam que os experimentos realizados ao longo do projeto contribuíram nos seus interesses e facilidades para entender determinado conteúdo. Contrapondo somente 15% dos alunos que responderam que não contribuiu.

O resultado do segundo questionamento presente na avaliação mostrou que a maioria dos alunos (86%), aprenderam física e alguns métodos matemáticos com as aulas experimentais. Já 14% dos alunos responderam que não aprenderam.

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O resultado do terceiro e último questionamento mostrou a importância do projeto para os alunos do CE Paulo VI. Grande maioria, 98% dos alunos, responderam que sim. Esse resultado nos mostra que o projeto foi bem desenvolvido e que todas as pesquisas desenvolvidas e estudas deram êxito.

Foi desenvolvido uma apostila, como mostra a Fig. 04, com 15 experimentos utilizando materiais alternativos. O projeto foi finalizado com a elaboração dessa apostila e com a entrega da mesma para os três professores que disponibilizaram alguns dos seus horários para a realização dos experimentos.

Figura 04: Capa da apostila

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## Conclusão

Depois de constantes pesquisas e revisões bibliográficas sobre a falta de interdisciplinaridade, entre outros problemas decorridos, fomos capazes de diante desse e mais problemas estudar e elaborar meios e métodos para um possível melhoramento nas aulas de física e matemática.

Com a exposição e divulgação de experimentos de Física na 10° Feira do Livro de São Luís e na página criada na internet, foi observado que os experimentos não chamam só a atenção dos que já gostam do assunto. É evidente o fascínio do público em geral, principalmente dos mais jovens e estudantes. Foi observado que no decorrer dos experimentos, a interação dos alunos sobre o assunto envolvido era bem intensa, o que é bem diferente do que acontece dentro das salas de aula.

Após termos elaborado um diagnóstico sobre a aplicação de aulas práticas de física e matemática nas escolas, descobrimos que a porcentagem é bem grande para aqueles que nunca tiveram aulas práticas experimentais e que os alunos ainda dependem muito dos professores para gostarem de uma determinada disciplina. A aplicação das aulas experimentais juntamente com seus roteiros e kits experimentais mostrou que é possível, simples e de grande resultado esse tipo de aula. Os alunos interagiram mais em função do conteúdo trabalhado. E a avalição também mostrou o quanto são importantes as aulas experimentais e a

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interdisciplinaridade entre a física e a matemática no processo de aprendizagem dos alunos.

Os professores se mostraram entusiasmados do começo ao fim do projeto. O único obstáculo que as vezes impediu que acontecesse uma aula experimental foi o tempo em relação ao conteúdo atrasado. O projeto se mostrou eficiente e se mostra a permanecer na escola CE Paulo VI por pedidos dos alunos e também pela motivação dos próprios professores.

## Referências

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