INTRODUÇÃO DE RESULTADOS DE PESQUISA NA PRÁTICA DOCENTE DE UM PROFESSOR UNIVERSITÁRIO ATUANTE EM UMA DISCIPLINA DE LABORATÓRIO DE FÍSICA

## INTRODUÇÃO DE RESULTADOS DE PESQUISA NA PRÁTICA DOCENTE DE UM PROFESSOR UNIVERSITÁRIO ATUANTE EM UMA DISCIPLINA DE LABORATÓRIO DE FÍSICA

## José Vicente Alves Teixeira Júnior 1 , *Roberto Nardi 2

- 1 Universidade Estadual Paulista - UNESP / Faculdade de Ciências / Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência/ Grupo de Pesquisa em Ensino de Ciências, teixeira.vicentej@gmail.com

2 Universidade Estadual Paulista - UNESP / Faculdade de Ciências / Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência/ Grupo de Pesquisa em Ensino de Ciências, nardi@fc.unesp.br

Apoio: CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico.

## Resumo

O objetivo central deste estudo foi analisar como resultados de pesquisa sobre o ensino de Física podem ser introduzidos na prática docente de um professor universitário, cuja formação não contemplou estudos sobre dessa natureza. Um levantamento sobre pesquisas sobre o tema foi organizado, visando verificar a produção nesta área; foram analisadas dissertações, teses e periódicos, essencialmente nacionais, constantes nos extratos A1, A2 e B1 do WebQualis da CAPES. Os dados foram constituídos durante dois semestres; no primeiro, o pesquisador observou as aulas de uma das turmas de laboratório do docente analisado; no segundo, além de acompanhar parte das práticas de laboratório, o pesquisador prestou assessoria consentida ao docente, ao levantar as concepções espontâneas dos estudantes sobre temas relacionados a parte das práticas de laboratório realizadas na disciplina. Três das temáticas foram consideradas: Cinemática no Plano Inclinado, estudo da Segunda Lei de Newton e Lançamento de Projéteis. Questionários aplicados aos alunos sobre essas temáticas, foram analisados pelo pesquisador e levados ao conhecimento do docente responsável pela disciplina, previamente à realização das práticas de laboratório. O estudo procurou analisar como o docente utilizou desses dados em sua prática docente. O estudo mostrou que o docente se apropriou dos resultados de pesquisa, considerando-os em sua prática docente e abre perspectivas para ser estendido a outros docentes que atuam em outros laboratórios didáticos, ampliando as abordagens consideradas.

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Palavras-chave : Ensino de Física, Laboratório Didático de Física, Concepções Alternativas.

## 1. Laboratório Didático no Ensino de Física

A literatura mostra que, há décadas, têm-se sido diagnosticados os problemas e dificuldades relacionados ao Ensino de Física e que são objetos de estudo de 25 diferentes grupos de pesquisa no país (Araújo; Abib, 2003). E vários autores apontam que as atividades experimentais são ' [...] uma das maneiras mais frutíferas de se minimizar as dificuldades de se aprender e de se ensinar Física de modo significativo e consistente. '' (ARAÚJO; ABIB 2003, p. 176).

Devido a isso, o laboratório didático de Física tem sido considerado um ambiente, onde as atividades práticas são realizadas e a formação de grupos pode ser aproveitada para um favorecimento das relações interpessoais entre os estudantes. Estudo centrado em referencial psicanalítico, W.R.Bion, faz até analogia de grupos em laboratório com grupos terapêuticos, aproximando os aspectos subjetivos dos cognitivos e, neste caso, os estudantes acabam por escolher uma liderança no grupo, que pode ser exercida até mesmo pelo docente da disciplina (BAROLLI, 1998; BAROLLI; VILLANI, 2000).

Já o estudo de Rua e Alzate (2012) mostra que os roteiros presentes nos laboratórios didáticos, em geral, apresentam um grau de liberdade pequeno, sendo atribuído aos estudantes seguir fielmente os passos e chegar a uma conclusão prédeterminada, o que pode apresentar uma visão distorcida da Ciência, colocando a prática como validade definitiva de hipóteses e teorias. O estudo mostra ainda que, os alunos trazem consigo diferentes conhecimentos que, muitas vezes, se distanciam do conhecimento reconhecido pela comunidade científica e as aulas de laboratório podem favorecer o 'confronto' das concepções alternativas que os estudantes possuem com o conhecimento científico (RUA; ALZATE, 2012).

O uso do laboratório didático faz-se presente em escolas de diversos níveis, perpassando desde o Ensino Fundamental até o Superior há na literatura resultados de estudos sobre o tema, como constatado por Silva e Rosa (2016), em um estudo do tipo 'estado da arte', englobando atividades experimentais num período de 10 anos (2007 a 2016).

De acordo com Alves Filho (2000):

A Física sempre esteve muito ligada aos procedimentos e práticas experimentais, tanto que se acredita que ela, dentre as Ciências Naturais, sempre foi - e continua sendo - aquela que tem uma relação bastante estreita com atividades ligadas ao laboratório. Este pensamento tornou-se tão fortemente arraigado, que levou à introdução do laboratório nos cursos de Física, pois se, para fazer Física, é preciso do laboratório, então, para aprender Física, ele também é necessário. Assim, a introdução do laboratório didático no processo de ensino médio deve ter ocorrido de maneira natural em um período perdeu-se no tempo e não se consegue resgatar com precisão (ALVES FILHO, 2000, p.174).

A produção significativa de artigos relacionados à temática dos Laboratórios Didáticos, particularmente sobre a disciplina de Física, não significa que seus resultados tenham sido contemplados, ou tenham interferido significativamente na prática de ensino de docentes das escolas de educação básica ou do ensino

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superior. Ou seja, existe uma distância entre a produção da pesquisa e sua interferência na sala de aula.

À partir desta lacuna, levantamos a questão de como introduzir resultados de pesquisa em Ensino de Ciências/Física na prática do professor universitário, professor este que não possui formação na Área de Ensino/Educação.

## 2. Alguns detalhes da pesquisa

Com a finalidade de responder à questão de pesquisa, selecionamos como campo de estudo, o professor e alunos da disciplina de Laboratório Didático de Física I, do Curso de Física, de uma universidade pública do estado de São Paulo. Esta disciplina foi escolhida por ter suas características diferenciadas, tais como: ser uma disciplina introdutória do Curso de Física e, por isso possibilitaria realizarmos o levantamento das concepções alternativas que os estudantes poderiam trazer do Ensino Médio, o docente responsável ser pesquisador na área de Física e ter pouco acesso à pesquisa da Área de Ensino de Física/Ciências, uma vez que sua área de pesquisa e produção é outra.

Os dados foram constituídos durante dois semestres através do acompanhamento, pelo pesquisador, das aulas desse docente, que se iniciaram no segundo semestre de 2016 (em outubro) e terminaram no início do primeiro semestre de 2017 (março). A aula ocorria às sextas-feiras, no horário compreendido entre 19h e 21h.

Acompanhamos, depois, as aulas do mesmo docente, em outra turma de laboratório de Física I, que se iniciou no primeiro semestre de 2017 (final de março), até o segundo semestre do mesmo ano (julho). A disciplina ocorria aos sábados, período diurno, no horário compreendido entre 08h e 10h.

Para aproximar o docente responsável pela disciplina de Laboratório Didático de Física I de resultados de pesquisa, escolhemos o estudo das concepções alternativas.

Buscamos mostrar ao docente, que os alunos ingressantes na universidade poderiam apresentar concepções alternativas sobre o laboratório, bem como conceitos de Física e o que se chama concepções alternativas na literatura em ensino de Ciências/Física. Ou seja, a ideia foi a inclusão de trabalhos, resultados de pesquisa, que discutam sobre concepções alternativas relacionadas às temáticas que seriam discutidas no semestre através dos experimentos a serem realizados pelos alunos.

Dessa forma, selecionamos três dos experimentos que seriam realizados no semestre e organizamos questionários que foram aplicados e respondidos pelos estudantes, durante as aulas de laboratório, cujos resultados foram discutidos com o docente, antes do início das aulas.

## 3. Seleção da turma e aplicação dos questionários

Na disciplina selecionada, tivemos acesso ao cronograma e pudemos perceber que a mesma era dividida em duas etapas. Na primeira, os alunos deveriam familiarizar-se com os instrumentos de medida (apropriando-se da teoria de erros) e a construção de gráficos. Já na segunda, os experimentos seriam

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realizados por grupos de alunos que seriam avaliados pela entrega de um relatório na semana seguinte à realização dos experimentos e suas tarefas

No início do curso, foi entregue aos alunos o Plano de Ensino da disciplina (Laboratório Didático de Física I), constando as atividades que seriam realizadas ao longo do semestre.

Como os alunos ingressantes ultrapassavam numericamente o limite para as atividades realizadas no laboratório, foram divididos em diversas turmas. A turma, inicialmente, era composta por 22 alunos, mas com o passar do tempo alguns acabaram abandonando as aulas, contando ao final da disciplina com 15 alunos.

Inicialmente, foi aplicado aos alunos um questionário que faz parte de um estudo longitudinal feito por Belíssimo et al. (2017), Nardi (2009) e Nardi et al. (2016), visando analisar como os imaginários dos licenciandos variam com o decorrer do curso. Temas sobre o ensino de Ciências, o processo de constituição dos saberes para a docência e o conhecimento científico constam do questionário, que vem sendo aplicado anualmente, desde o ingresso dos alunos no curso em 2014. Alguns dos resultados sobre este estudo já foram divulgados em eventos da área (BELÍSSIMO et al., 2017; NARDI, 2009; NARDI et al., 2016).

As informações obtidas através da análise das questões respondidas pelos estudantes ajudaram a compor as características da turma ingressante e, também, colaboraram para a escolha da turma de laboratório em que a pesquisa seria realizada, sendo selecionada a turma que apresentou maior heterogeneidade em suas respostas.

Após a escolha da turma, aplicamos, no primeiro semestre de 2017, questionários que possuíam questões sobre os conceitos envolvidos nos experimentos que realizaríamos, visando conhecer as concepções alternativas destes alunos em mecânica.

Foi realizada uma busca por artigos científicos na literatura nacional e internacional que tratassem desta linha de pesquisa. Assim, as questões foram elaboradas, a partir da leitura destes trabalhos e através de discussões com o orientador desta pesquisa sobre alguns pontos que seriam essenciais nos questionários.

Nas aulas realizadas no laboratório de Física I acompanhadas pelo pesquisador, os estudantes deveriam realizar, ao todo, cinco experimentos, dentre eles: Movimento de Queda Livre, Velocidade Média e Instantânea, Cinemática no Plano Inclinado, Estudo da Segunda Lei de Newton e Lançamento de Projéteis. Dentre esses experimentos, foram selecionados os três últimos para realizarmos nossa pesquisa e com isso respondermos às questões levantadas.

Para isso, foram levantadas as pesquisas que apresentavam estudos sobre as concepções alternativas dos estudantes relacionadas aos temas selecionados. É importante salientar que estes estudos mostraram que, muitas vezes, estas concepções espontâneas ou alternativas permaneciam, mesmo após o ensino formal (VIENNOT, 1979; SILVEIRA; MOREIRA; AXT, 1986; MORAES; MORAES, 2000).

## 4. Metodologia de aplicação dos questionários

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A princípio, pensamos em enviar as questões aos alunos previamente, através do correio eletrônico, entretanto, constatamos que a maioria dos alunos não tinha o hábito de checar seus e-mails com frequência, ou seja, esta forma de tomada de dados poderia prejudicar o andamento da pesquisa.

Outro motivo por termos abortado a possibilidade de enviar as questões previamente foi o de que nossa intenção era a de realizar o levantamento das concepções alternativas que os alunos possuíam. E, caso os estudantes consultassem outras fontes, a espontaneidade das respostas poderia ser comprometida. Ou seja, os alunos poderiam consultar qualquer tipo de material para auxiliá-los nas respostas das questões e, assim, não teríamos qualquer garantia de que suas respostas não teriam algum tipo de interferência que comprometesse nossos dados.

Dessa forma, ao expor esses problemas, tivemos a anuência do docente da disciplina, para que os alunos respondessem aos questionários uma semana antes da realização do experimento. Assim, os questionários foram aplicados pelo pesquisador no início das aulas, com a orientação de que as respostas fossem individuais e pessoais e não poderiam ser objeto de discussão entre eles. Também foram orientados a não consultar quaisquer materiais para responder às questões, evitando, assim, a não espontaneidade das respostas.

Cumpre destacar que o docente responsável pela disciplina de Laboratório Didático de Física I deixou claro aos estudantes que as repostas ao questionário eram importantes para os resultados da pesquisa, o preenchimento dos questionários não era exigência do docente para, por exemplo, compor a nota dos estudantes. Sendo assim, os questionários foram respondidos por livre e espontânea vontade dos estudantes.

## 5. Análise dos questionários

- O número de ingressantes no Curso de Física analisado foi, em média, de 60 alunos, em geral, recém-egresso do Ensino Médio. Desta forma, em várias disciplinas, foi necessário dividir os alunos em turmas, como é o caso das disciplinas de prática de laboratório. O pesquisador optou por selecionar apenas uma delas para constituir os sujeitos de pesquisa, entendendo que as características do docente e dos discentes, além de representarem os demais alunos, também seriam suficientes para responder à questão de pesquisa.

Essa amostra foi selecionada em virtude de que havia alunos que vieram de escolas públicas e particulares, alguns trabalhavam, vinham de cidades diferentes e estimamos que metade deles, apresentou intenção em lecionar, entre outras características. Em resumo, a heterogeneidade apresentada foi determinante em sua escolha.

Os dados mostram que foi um fator comum, entre os estudantes, estabelecer uma relação de proporcionalidade entre os conceitos de força e velocidade, sendo expressa como F=k.v, onde F é a força impressa, k a constante de proporcionalidade e v a velocidade do móvel. De acordo com as respostas, se a velocidade do móvel é nula, não há a existência de forças e, caso a velocidade seja diferente de zero, a força deverá ser não nula.

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Essas concepções vão ao encontro de resultados de pesquisa produzidos por Viennot (1979), em que estudantes europeus, de nível Médio e Superior, realizaram testes e, em sua análise, a pesquisadora constatou que os estudantes apresentavam noções semelhantes à Teoria do Impetus .

Vale ressaltar que, nas respostas elencadas, ficaram evidentes as dificuldades dos alunos que: a) confundem os conceitos de velocidade e aceleração; b) apresentam dificuldades para analisar as forças atuantes num corpo, através do princípio da independência de forças; c) o peso dos objetos influenciam no tempo de queda dos corpos; e d) quanto maior o peso do objeto, maior será sua aceleração se estiver em queda livre..

## 6. Algumas reflexões

- O fato de o docente responsável pela disciplina de Laboratório de Física I mostrar certa pré-disposição em conhecer e utilizar resultados de pesquisa em Ensino de Ciências/Física foi determinante para levar a cabo este estudo, facilitando a coleta de dados e, além disso, ter sido considerado na prática do docente.

Os questionários aplicados aos licenciandos da amostra ratificam resultados da pesquisa em ensino de Física, ao verificarmos que as concepções alternativas encontradas nos estudantes da amostra são semelhantes aos já conhecidos da literatura da área,

- O fato de os resultados dos levantamentos serem compartilhados com o professor da disciplina, previamente às aulas de laboratório, foi significativo e importante, uma vez que o docente mostrou ter sido influenciado por esses resultados, modificando a rotina de suas aulas.
- O docente considerou de grande valia fazer uso de um instrumento que mostre estas concepções alternativas, pois pode considerá-las em sua prática docente, conforme constatado pelo pesquisador.
- O estudo mostrou que o docente se apropriou dos resultados de pesquisa, considerando-os em sua prática docente e abre perspectivas para ser estendido a outros docentes que atuam em outros laboratórios didáticos, ampliando as abordagens consideradas.

## Referências

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