A METODOLOGIA DE PROJETOS DE INVESTIGAÇÃO COMO ESTRATÉGIA PARA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA EM FÍSICA NA EDUCAÇÃO BÁSICA

## A METODOLOGIA DE PROJETOS DE INVESTIGAÇÃO COMO ESTRATÉGIA PARA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA EM FÍSICA NA EDUCAÇÃO BÁSICA

## Jessica Barbosa dos Reis¹, Mairon Melo de Sousa Pinto , Maria de Nazaré 2 Bandeira dos Santos³

email: mnbs@ufpi.edu.br

## Resumo

Este trabalho descreve a aplicação da metodologia de projetos como metodologia de aprendizagem de física em turmas de 1ª série do ensino médio em escolas públicas na cidade de Teresina no estado do Piauí. Os objetivos fundamentais da pesquisa foram: motivar os alunos para o estudo dos conteúdos letivos de física e proporcionar aos mesmos uma aprendizagem significativa desses conteúdos. Para isso, desenvolvemos e conduzimos os alunos das turmas de 1ª série nos diversos passos da metodologia de projetos, nas quais estes discentes tiveram uma participação ativa e dinâmica. Os resultados das atividades desenvolvidas junto aos alunos (aplicação da metodologia de projetos na escola) foram apresentados pelos mesmos, em uma Feira de Física com a participação de toda comunidade escolar. Uma avaliação das apresentações nos apontou que a metodologia de projetos desenvolvida no semestre, foi eficiente para que ocorresse aprendizagem significativa dos conteúdos abordados. Enfim, a Metodologia de projetos constitui um recurso instrucional potencialmente significativo.

Palavras-chave : Metodologia de Projetos. Motivação. Aprendizagem Significativa em Física na Educação Básica.

## Introdução

O ensino tradicional de Física na educação básica, que ainda hoje vem sendo praticado em muitas escolas, resulta em grandes entraves para a aprendizagem dos alunos. Isso se justifica porque, na maioria das vezes, nesse processo os alunos são reféns de uma educação mecânica e desmotivante, na qual o professor apresenta os conceitos através de ' frases prontas ' e demonstrações de fórmulas matemáticas, sem ser explorada nenhuma relação dos conteúdos estudados com a vida dos alunos ou com suas reais necessidades formativas. A distância entre o estudado, e o que é necessário ou importante para os alunos, dificulta a visualização e compreensão dos conteúdos por eles, bem como a valorização do conhecimento a ser aprendido.

Nesse contexto, o desafio da educação atual, em todos os níveis de ensino, é tornar a aprendizagem mais efetiva, em que os conhecimentos possam ser entendidos, absorvidos e construídos juntamente com o aluno, para que possam ser

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utilizados para transformar a realidade do mesmo. Para isso, é imprescindível que o aluno esteja motivado dentro do processo de ensino-aprendizagem para então tornar-se sujeito ativo desse processo. A motivação pode ser desencadeada quando o conteúdo administrado em sala de aula possuir um significado para o aluno e estabelecer conexões com conhecimentos anteriores adquiridos durante a vivência do mesmo dentro e fora da escola.

Dessa forma se faz necessário repensar o papel da docência e a adoção de metodologias inovadoras como recursos de aprendizagem condizentes com as necessidades da sociedade atual, para que o aluno alcance uma aprendizagem significativa. Dentre essas metodologias, as metodologias ativas de aprendizagem têm sido muito recomendadas nos últimos anos, entre elas a metodologia de projetos. Esta prática, segundo Hernandez (1998), consiste em um processo de pesquisa de forma sistemática, que faça sentido para o aluno e que, consequentemente, o conduza para a compreensão dos conteúdos abordados.

A metodologia de projetos como metodologia de aprendizagem, é um processo com atividades que visam tornar o aluno o construtor do seu próprio conhecimento, bastante conveniente para a área de física, podendo ser desenvolvida através de questionamentos, pesquisas, experimentos, vídeos, contextualizações com a realidade e com outras áreas do conhecimento, proporcionando dessa forma, uma aprendizagem significativa para o aluno.

Buscando contribuir para alterar o panorama atual do ensino de física na Educação Básica, utilizamos a Metodologia de Projetos em duas turmas de 1ª série do Ensino Médio, em uma escola pública na cidade de Teresina - PI, visando além de motivar os alunos para o estudo dos conteúdos letivos de física, também viabilizar uma aprendizagem significativa desses conteúdos previstos para o referido nível de ensino. A nossa atuação nas escolas se deu através do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação á Docência (PIBID) da área de Física, no segundo semestre do ano de 2017. Nesse contexto foram trabalhados conteúdos de Mecânica envolvendo estudos dos movimentos, equilíbrio dos corpos, Leis de Newton e gravitação universal.

## Metodologia de Projetos como Metodologia de Aprendizagem

A pedagogia de projetos teve sua origem nos anos 1920 nos Estados Unidos e na Europa com os trabalhos de John Dewey e William Kilpatrick, e surge no Brasil nos anos de 1930 no contexto do movimento Escola Nova. No entanto, nas últimas décadas do século XX, essa pedagogia adquire uma ressignificação voltada para a aprendizagem nas disciplinas em sala de aula, estabelecendo conexões entre estas com a realidade do aprendiz fora do ambiente escolar. A metodologia de projetos se enquadra no contexto das metodologias ativas de aprendizagem que são metodologias inovadoras que objetivam servir de suporte para que os docentes possibilitem um ambiente fértil para a produção de conhecimentos pelos próprios alunos. Metodologia que integra conhecimentos e habilidades.

Para Oliveira (2006), a Metodologia de Projetos consiste, essencialmente, de projetos desenvolvidos pelo aluno sob a orientação do professor em uma ou mais disciplinas, com o objetivo de aprender conhecimentos e desenvolver habilidades e atitudes. Esses projetos envolvem uma situação problema que trabalha os

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conteúdos da série do aluno, e são planejados e organizados no tempo visando articular propósitos didáticos e sociais, pois além de construir a aprendizagem, prepara os alunos para exposição de seus resultados à comunidade escolar (MOÇO, 2011).

Conforme Behrens (1998 e 2006), a metodologia de projetos exige, inicialmente, que o professor reflita juntamente com os alunos, sobre situações problemas do dia a dia, tomando como referência os conteúdos que devem ser trabalhados naquela fase de escolarização, deixando os alunos se identificarem, espontaneamente, com o problema que mais lhes motiva a estudar e se aprofundar. Após a fase da reflexão e escolha do tema, o professor orienta os alunos na formalização dos passos seguintes do projeto e da pesquisa a ser realizada. Nesse sentido, a partir de uma situação problematizada de aprendizagem, os próprios estudantes começam a participar do processo de criação, buscando responder seus questionamentos, de forma a entender o significado das respostas, pois, pretendem como resultado, elaborar e construir conhecimentos de forma significativa, que se renovam a cada problema colocado, gerando outras aprendizagens significativas.

Segundo Hernandez (1998), o percurso metodológico pelo qual professores e alunos devem seguir na metodologia de projetos, não é fixado, mas sim flexível, pois pode ser desenvolvido de diversas formas, atendendo as peculiaridades dos diferentes contextos escolares. Tal percurso parte da informação, passa por reflexão e pesquisa, e chega ao conhecimento. Para isso,o autor propõe passos que caracterizam a metodologia de projetos: 'Parte-se de um tema ou de um problema negociado com a turma; Inicia-se um processo de pesquisa; Buscam-se e selecionam-se fontes de informação; Estabelecem-se critérios de ordenação e de interpretação das fontes', (HERNANDEZ, 1998, p.81), o autor ainda acrescenta, 'Recolhem-se novas dúvidas e perguntas; Estabelecem-se relações com outros problemas; Representa-se o processo de elaboração do conhecimento que foi seguido; Recapitula-se (avalia-se) o que se aprendeu; Conecta-se com um novo tema ou problema'.

Observamos nesse panorama, que a prática da metodologia de projetos é uma estratégia de estudar para apreender o conhecimento partindo de uma base de conceitos que o próprio aluno possui, ou vai construindo ao longo do processo. Portanto, implica numa dinâmica de pesquisa através de diferentes estratégias de estudo. Dessa forma, a referida metodologia de aprendizagem é uma concepção de como se aprende a partir da pesquisa. Para Hernandez (1998), essa concepção metodológica se torna possível quando está baseada no ensino para a compreensão e para o significado, pois, o projeto pode favorecer a criação de estratégias de organização dos conhecimentos escolares em relação ' ao tratamento da informação' e em relação aos diferentes conteúdos '... em torno de problemas ou hipóteses que facilitem aos alunos a construção de seus conhecimentos, a transformação da informação procedente dos diferentes saberes disciplinares em conhecimento próprio' (Hernandez, 1998, p. 61).

O papel do professor, nesse contexto, é de facilitador da aprendizagem. Ele conduz o processo de aprendizagem do aluno e torna-se importante na medida em que busca diversificar os caminhos para esclarecer ao mesmo, acerca da relevância e contextualização dos conhecimentos envolvidos na pesquisa com sua realidade. Dessa forma, o professor contribui para o processo motivacional do aluno na dinâmica da aprendizagem. Nesse percurso o professor deve exigir explicações dos

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conceitos envolvidos na pesquisa através de frases formuladas pelo próprio aluno, pois assim avaliar o processo de aprendizagem significativa com conceitos substantivos. Daí suas implicações em aprendizagem significativa.

## Aprendizagem Significativa (AS)

O termo 'Aprendizagem Significativa' foi tratado, inicialmente, pelo psicólogo e pesquisador em Educação David Ausubel (1982 e 2003). Para o autor, através da aprendizagem significativa o aprendiz é capaz de se apoderar e armazenar uma grande quantidade de informações em qualquer área do conhecimento humano. Esse processo dinâmico de aprendizagem é resultado da interação entre a nova informação e os conhecimentos prévios que o aluno já possui, pois o aprendiz precisa estabelecer uma relação não arbitrária e substantiva entre o novo e os conhecimentos que já dominam (NOVAK & GOWIN, 1999).

A relação não arbitrária, que é estabelecida entre a nova informação e conhecimentos anteriores, significa dizer, que as novas ideias, conceitos e proposições se ancoram em conhecimentos anteriores especificamente relevantes, os quais Ausubel chama de subsunçores (preexistentes na estrutura cognitiva do aluno). Se o conhecimento prévio estiver organizado na estrutura cognitiva do aprendiz, este contribuirá para a compreensão e incorporação de novos conceitos. A Substantividade significa que o que é fixado à estrutura cognitiva é a substância do novo conhecimento, não necessariamente, as palavras precisas usadas para expressá-lo.

Na área da Física, os conhecimentos são ancorados em leis e princípios físicos que regem os fenômenos naturais ou não. Essas Leis e princípios, por sua vez, são expressos por modelos matemáticos bem definidos, que devem ser interpretados e aproximados do aluno pelo professor, através de análises de exemplos práticos e presentes no dia a dia, partindo de saberes prévios dos alunos para que eles possam incorporar os respectivos conceitos de forma substantiva.

No entanto, para haver aprendizagem significativa, os aspectos subjetivos do aluno devem ser considerados. Moreira (2011) destaca as duas condições necessárias para a ocorrência da Aprendizagem Significativa: (i) o novo conteúdo deve ser apresentado por meio de um material instrucional potencialmente significativo, ou seja, um material que consiga explorar a estrutura cognitiva do aluno e, identificando os conhecimentos prévios do mesmo, consiga relacionar o novo conceito com a estrutura cognitiva já existente, portanto, de forma não-arbitrária e não-literal; (ii) o aluno deve apresentar uma predisposição para aprender significativamente determinado conteúdo, predisposição essa, que está relacionada com sua motivação, disponibilidade e estímulo para aprender com significado. Uma vez motivado, ele é capaz de dar significado ao objeto de aprendizagem por estabelecer elos entre estee sua estrutura cognitiva já existente e os novos conceitos.

Enfim, a aprendizagem significativa tem vantagens notáveis, em relação à aprendizagem memorística do ensino tradicional, tanto porque enriquece a estrutura cognitiva prévia do aluno, porque é retida e lembrada por um tempo mais longo, como também, porque aumenta a capacidade de aprender outros conteúdos de uma maneira mais fácil, mesmo se a informação original for esquecida, a reaprendizagem

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é facilitada. Portanto, a aprendizagem significativa é considerada a aprendizagem mais adequada em qualquer contexto educacional.

## Metodologia

Para alcançar os objetivos da presente pesquisa, fizemos a intervenção na escola através da atuação do PIBID da área de física, numa escola pública estadual do Piauí, na cidade de Teresina. Participaram da pesquisa 69 alunos de duas turmas de 1ª série do ensino médio. As atividades foram desenvolvidas durante o 2º semestre letivo do ano de 2017, com intervenção em duas aulas de 50 minutos, semanalmente.

A organização das atividades em sala de aula junto aos alunos da escola, seguiu um cronograma, articulado em 10 (dez) etapas, ordenadas da seguinte forma:

- 1ª) Definição do tema para investigação;
- 2ª) Elaboração de questionamentos e objetivos;
- 3ª) Pesquisa, leitura e discussão de textos voltados para o tema;
- 4ª) Elaboração de resumos das leituras feitas;
- 5ª) Pesquisas e exibições de vídeos, documentários e simulações voltados para o tema;
- 6ª) Elaboração de resenhas dos vídeos, documentários e simulações assistidos;
- 7ª) Pesquisa e realização de experimentos voltados para o tema;
- 8ª) Elaboração de um Trabalho final;
- 9ª) Planejamento da apresentação;
- 10ª) Apresentação numa Feira de física na escola.

Nessa organização, inicialmente (1ª etapa), os alunos foram divididos em grupos e orientados a dialogar acerca de aplicações dos conteúdos de física de sua série (Mecânica: envolvendo estudos dos movimentos, equilíbrio dos corpos, Leis de Newton e gravitação), aquelas aplicações que despertassem maior curiosidade dos componentes do grupo para investigação e aprofundamento. Ao final da discussão cada grupo identificou e definiu o tema para pesquisa. Na sequência foram orientados a elaborar questionamentos (2ª etapa) acerca do tema e, a partir disso, direcionaram os rumos da sua pesquisa através da elaboração dos objetivos (3ª etapa).

Essas etapas constituíam uma iniciação dos alunos na pesquisa científica, na qual eles então teriam que procurar, em diferentes fontes de literatura - conceitos, leis e princípios, necessários para compreensão da explicação física do tema em questão. Para isso, os alunos pesquisaram textos voltados para o tema, realizaram leituras, primeiramente, individualmente em casa, e posteriormente, realizaram discussões no grupo, em sala de aula (3ª etapa). Elaboraram resumos dos textos lidos (4ª etapa). Na 5ª etapa, fizeram pesquisas e exibições de vídeos, documentários e simulações computacionais, contextualizando os temas. A 6ª etapa

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foi destinada a elaboração de resenhas dessas exibições audiovisuais, complementando os conhecimentos já elaborados e formulados das leituras.

Na 7ª etapa, os alunos pesquisaram e selecionaram experimentos contextualizados com o tema, para esclarecer os aspectos ainda não compreendidos, e ainda, enriquecer as explicações das leis físicas envolvidas. Em uma aula seguinte, os experimentos foram exibidos para a turma e, posteriormente, ocorreu uma discussão acerca da abordagem dos conceitos de Física apresentados nos experimentos. Na 8ª etapa os alunos foram instruídos a elaborar um trabalho escrito contendo os conhecimentos produzidos no percurso da sua pesquisa através das diversas etapas anteriores. Finalmente, nas 9ª e 10ª etapas, foram planejadas as formas de apresentação que culminaram nas apresentações de fato, realizadas em uma amostra de Física para toda a comunidade escolar.

## Resultados obtidos

O primeiro contato dos alunos com a metodologia de projetos foi proporcionado quando estes foram interrogadas acerca da importância do estudo da física para a humanidade e para sua vida em particular. Nesse momento foi manifestada, explicitamente, a falta de conhecimento dos alunos acerca da Física aplicada no dia a dia, o que de certa forma justifica a ausência de motivação para se dedicarem ao estudo dessa disciplina.

Nessa ocasião foi realizada uma explanação dialogada com os alunos acerca do espaço ocupado pela Física na realidade humana e cotidiana. Os alunos se mostraram atentos e curiosos ao observarem que a disciplina, explorada em sala de aula, possuía uma relação direta com sua realidade, e com isso, a disciplina começou a ter uma significação e a ser vista de outra forma. Nesse clima os alunos se mostraram bem receptivos com as orientações das etapas da metodologia de projetos já descritas no item anterior.

Os grupos de alunos foram organizados e começaram a discussão como orientados, buscaram conceitos físicos para desenvolverem suas pesquisas dentro do universo da Física de sua série (1ª do Ensino Médio). As discussões evoluíram para a definição dos 10 (dez) temas, como mostrados nos Quadros 1 e 2, com os respectivos números de alunos participantes em cada turma.

Quadro 1: Temas dos projetos desenvolvidos pelos alunos da turma do 1° A e o número de alunos envolvidos em cada um deles.

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Quadro 2: Temas dos projetos desenvolvidos pelos alunos da turma do 1° B e o número de alunos envolvidos em cada um deles.

Após a definição dos temas de cada grupo, elaboração de questionamentos sobre os princípios físicos envolvidos e objetivos da pesquisa, os alunos realizaram pesquisas em diferentes fontes, e inclusive foram orientados a avaliar a seriedade e confiabilidade das fontes utilizadas. Dessa forma, os alunos pesquisaram textos relativos ao tema do seu grupo, realizaram leituras dos mesmos em casa e apresentaram o resultado das leituras à turma toda, na sala de aula. Observou-se a ocorrência de aprendizagens colaborativas, onde todos os alunos participavam das discussões e aprendiam sobre os diversos temas apresentados. O mesmo processo se deu com a pesquisa de vídeos pesquisados por cada grupo dentro de seu tema, durante a exibição e produção de resenha dos mesmos, uma vez que os vídeos eram apresentados e discutidos com toda turma. Nesta fase, foi observado que os alunos se mostraram bastante atentos e motivados a participarem das discussões sobre o tema de seu grupo e dos demais grupos.

Na etapa da realização dos experimentos, em sala de aula, por todos os grupos, observou-se dedicação por parte dos alunos nas atividades e nas discussões sobre as conclusões dos princípios físicos envolvidos em cada tema, resultando numa ressignificação da disciplina de física para todas as turmas envolvidas nas atividades. Foi possível observar, nesse momento, que as explicações dos alunos acerca dos conceitos físicos eram mais elaboradas, mais claras e substantivas, principalmente quanto à associação da Física nos fenômenos e situações do dia a dia.

De um modo geral, a receptividade dos alunos, com a metodologia de projetos aplicada em sala de aula, foi muito boa, com a participação ativa dos alunos em todo o processo, resultando numa aprendizagem satisfatória dos conteúdos explorados nos projetos e na construção do conhecimento pelos envolvidos.

As apresentações dos projetos na feira foram avaliados pelo professor de física, pela coordenadora e diretora da escola de forma positiva. Estes se surpreenderam com o envolvimento dos alunos na atividade, com o nível de compreensão dos alunos na explicação dos temas trabalhados e com a maneira como os grupos explanavam o conteúdo para os visitantes, sempre frisando a importância de sua pesquisa para a mudança de sua realidade. Diante do trabalho escrito e da socialização dos grupos com a comunidade escolar, pôde-se observar

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que a metodologia de projetos constitui um recurso instrucional potencialmente significativo, proporcionando de fato aos estudantes, uma aprendizagem significativa dos conteúdos trabalhados.

## Considerações

A metodologia de projetos se apresenta como uma metodologia inovadora e motivante, pois busca aproximar o aluno do conhecimento através da aprendizagem mediada por pesquisa. O aluno toma iniciativa, aprende a tomar decisões, melhora sua auto-estima, desenvolve autonomia em sua vida escolar à medida que o professor faz a mediação e orientação necessária atendendo as necessidades dos alunos nesse processo.

Nesse contexto, os conhecimentos prévios dos alunos oriundos de sua vivência social e escolar são imprescindíveis para que os novos conhecimentos possam ser bem-compreendidos. Partindo do que o aluno conhece e compreende no nível de sua estrutura cognitiva, se torna bem mais acessível para a compreensão de novos conteúdos.

Enfim, julgamos a metodologia de projetos como uma metodologia de aprendizagem potencialmente poderosa para proporcionar o conhecimento científico com as aplicações no dia a dia do aluno. Dessa forma, o aluno é motivado a conhecer cada vez mais, a estudar a adquirir autonomia na aprendizagem.

## Referências

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