Relato de uma experiência de ensino e aprendizagem sobre física das cores para alunos do ensino médio

## RELATO DE UMA EXPERIÊNCIA DE ENSINO E APRENDIZAGEM SOBRE FÍSICA DAS CORES PARA ALUNOS DO ENSINO MÉDIO 1

## Dulce Cristina Jacinto Rezende 1 Vinícios Tadeu Rodrigues Tranzil 2 Marcelo Alves Barros 3 Ana Rita Mota 4

1 Departamento de Engenharia/Centro Universitário Geraldo Di Biase/duldai11@yahoo.com.br

Palavras-chave : Cores, Ensino Médio, Aprendizagem Ativa.

## Resumo expandido

Nas últimas décadas o Brasil e vários outros países têm orientado seus currículos no desenvolvimento de habilidades e competências. Como consequência, as escolas e os professores têm sido solicitados a modificar e diversificar suas práticas de ensino.

No Brasil, um movimento de reforma curricular nacional tem apontado a necessidade da promoção de uma educação compatível com a rápida aceleração da produção do conhecimento científico e da compreensão das novas tecnologias que influenciam os modos de produção da sociedade. A Base Nacional Comum Curricular (BNCC, 2018) é consequência desse movimento por mudanças curriculares e na forma de organização do sistema de ensino de todo país, apontando mudanças profundas na Educação Básica.

No ensino de Física a tendência atual é buscar a atualização do currículo com o desenvolvimento de materiais didáticos que visam suprir a carência de equipamentos de laboratório e práticas experimentais, como também desenvolver sequências de ensino e aprendizagem no sentindo de contribuir para a melhoria do conteúdo desta disciplina em sala de aula. Por sua vez, pesquisas sobre aprendizagem em Física nos mais variados níveis de ensino também têm estabelecido que os alunos desenvolvem habilidades de raciocínio complexas de forma mais eficaz quando estão ativamente envolvidos com o material em que eles estão estudando (SOKOLOFF e THORTON, 2006; MÜLLER et al., 2012 ; ARAÚJO e MAZUR, 2013; BARROS, 2015).

Uma proposta metodológica que tem sido bastante incentivada é o ensino por investigação. Essa proposta tem por base a aplicação de sequências de ensino e aprendizagem, partindo sempre de um problema que poderá ser tanto apresentado ao aluno pelo professor como pelos próprios alunos (ZOMPERO e LABURÚ, 2011). A proposta de ensino por investigação destaca a relevância da construção do conhecimento humano perante o mundo, integrando três dimensões (ETKINA et.al ., 2-19): 1) práticas científicas:

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

XX a XX de julho de 2021 - Online

em que são descritas as principais práticas que os cientistas empregam para investigar, construir modelos e teorias sobre o mundo; 2) conceitos transversais: são conceitos unificadores que têm aplicação em todos os domínios das Ciências e; 3) ideias centrais disciplinares: partes essenciais das disciplinas científicas a serem abordadas.

Estudos recentes realizados sobre o fenômeno das cores utilizaram o ensino por investigação. Por exemplo, Martinez-Borreguero et al. (2013) concluíram que os equívocos dos alunos são organizados em quatro miniteorias. Assim determinaram as leis fenomenológicas que os governam.

Em outro estudo realizado por Mota et al. (2018), foi investigado a Tabela de Adição de Cores (ATC) no aprendizado de cores. Foi corroborada a eficácia do método no processo de ensino e aprendizagem.

Nosso trabalho analisa e relata a implementação de uma sequência de ensino e aprendizagem por investigação sobre o tema das cores.

A sequência didática proposta foi desenvolvida ao longo de 15 aulas de 1h30min durante o 1º semestre de 2019. O público-alvo consistiu em 30 alunos das 1ª, 2ª e 3ª séries do Ensino Médio, durante a realização de uma disciplina eletiva, em uma escola pública de tempo integral no Estado de São Paulo.

Os temas abordados durante as aulas relacionaram-se com a mistura aditiva e subtrativa de cores, nomeadamente: cores primárias da luz (sistema RGB), cores secundárias da luz (sistema CMYK), formação de cores primárias e secundárias por reflexão da luz, formação de cores primárias e secundárias por transmissão da luz.

<!-- image -->

Figura 01: Cores Primárias e Secundárias da Luz

<!-- image -->

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Como ferramentas de ensino utilizamos os seguintes recursos didáticopedagógicos: realização de atividades práticas (kit instrucional: Aventuras na Ciência ), 2 uso de simulações interativas (PHET Interactive Simulations), Ambiente Virtual de Aprendizagem (Google Classroom), produção de textos escritos, análise de vídeo-aulas, fórum de discussão nas redes sociais (WhatsApp), emprego de dispositivos móveis (Smartphones) em sala de aula, aplicação de um questionário fechado e, finalmente, um pré e pós-teste de múltipla escolha (Socrative).

A metodologia de aprendizagem empregada foi constituída pelos atuais avanços nas pesquisas na área de Ensino de Física, tais como: sala de aula invertida e ensino híbrido.

As habilidades (práticas, cognitivas e socioemocionais) e as competências desenvolvidas pelos alunos ao longo do curso foram a cooperação e a resolução de problemas. Tais habilidades e competências são aquelas preconizadas na BNCC do Ensino Médio e que requerem dos estudantes saber aplicar ações de processamento de informações como observação, inferência e experimentação, para o qual usam raciocínio e pensamento científico, crítico e criativo.

<!-- image -->

<!-- image -->

<!-- image -->

Figura 02: Atividade dos Alunos em Sala de Aula

<!-- image -->

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

<!-- image -->

<!-- image -->

Neste trabalho utilizamos as respostas dos alunos a um pré e pósteste. No início de cada aula os alunos respondiam individualmente a um préteste a fim de explicitarem suas concepções prévias sobre os conceitos de cores que seriam trabalhados pelo professor naquela aula.

Posteriormente, os alunos realizavam experimentos qualitativos para comprovarem suas respostas e discutiam em grupos suas conclusões. Finalmente, respondiam novamente e individualmente às mesmas questões iniciais durante a realização de um pós-teste.

Cabe destacar que as questões do pré e pós-teste foram adaptadas de trabalhos de pesquisas sobre cores nos mais variados contextos (FEHER e MEYER, 1992; WOOLF, 1999; CHAUVET, 2006; THE PHYSICS CLASSROOM PROJECT, 2012; VIENNOT e HOSSOM, 2012; MARTINEZ-BORREGUERO et al ., 2013; MOTA e LOPES dos SANTOS, 2014; MOTA e LOPES dos SANTOS, 2018; MAURÍCIO, VALENTE e CHAGAS, 2017).

A análise dos pré e pós-teste, através do cálculo do ganho conceitual, permitiu concluir que em todas as questões, os alunos apresentaram um ganho conceitual significativo entre o pré e o pós-teste, demonstrando uma eficácia da sequência de ensino e aprendizagem proposta.

Tabela 01: Ganho conceitual dos alunosQuadro 01: Porcentagem de acertos no pré e pós-teste

<!-- image -->

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

A maioria dos alunos relatou que as aulas proporcionaram o desenvolvimento de habilidades como a curiosidade, a disciplina com os estudos, a observação ativa, o trabalho em grupo e a busca por respostas.

Estes resultados sugerem que a participação ativa dos alunos, como estratégia para promover suas competências cognitivas de resolução de problemas e trabalho colaborativo, contribui de forma significativa para o desenvolvimento de suas habilidades de comunicação, argumentação e engajamento.

Desta forma, buscamos contribuir de forma inovadora para a melhoria do ensino de Física na Educação Básica, no sentido de aproximar os alunos das novas tecnologias, assim como de superar o paradigma do ensino tradicional centrado exclusivamente no papel do professor como transmissor de conhecimentos para um facilitador da aprendizagem dos alunos.

## Referências

ARAUJO, I. S, e MAZUR, E. Instrução pelos colegas e ensino sob medida: uma proposta para o engajamento dos alunos no processo de ensinoaprendizagem de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 30, n. 2: p. 362-384, 2013.

BARROS, M. A. Construindo e implementando sequências didáticas sobre conteúdos de Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio. In: Emerson de Pietri; Vinicio de Macedo Santos; Miriam Cardoso Utsumi; Cláudia Valentina Assumpção Galian. (Org.). A cooperação universidade-escola para a formação inicial de professores: o PIBID na Universidade de São Paulo . 1ªed. São Paulo: Editora Livraria da Física, v. 1, p. 183-198, 2015.

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular BNCC . 2ª versão. Brasília, DF, 2018. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC\_EM\_110518\_versaofinal\_ site.pdf. Acesso em 5 de fevereiro de 2021.

CHAUVET, F. Teaching colour: designing and evaluation of a sequence European Journal of Teacher Education , 19, p. 121-36, 1996. Disponível em: https://doi.org/10.1080/0261976960190204. Acesso em 5 de fevereiro de 2021.

ETKINA, E.; BROOKES, D. T. e PLANINSIC, G. Investigative Science Learning Environment: When learning physics mirrors doing physics. Morgan &amp; Claypool Publishers. ISBN 978-1-64327-777-6 (print). DOI 10.1088/20532571/ab3ebd. 2019.

FEHER, E. e MEYER, K. R. Children's conceptions of colour Journal Research Science Teaching. v. 29, n. 5, p. 505-220, 1992. Disponível em: https://doi.org/10.1002/tea.3660290506. Acesso em 5 de fevereiro de 2021.

MARTINEZ-BORREGUERO, G., PÉREZ-RODRÍGUEZ, A. L., SueroLópez, M. I. &amp; Pardo-Fernández, P. J. Detection of misconceptions about colour and an experimentally tested proposal to combat them. International Journal of Science Education , v. 35, n. 8, p. 1299-1324, 2013. Disponível em: https://doi:10.1080/09500693.2013.770936. Acesso em 5 de fevereiro de 2021.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

MAURÍCIO, P.; VALENTE, B. e CHAGAS, I. A Teaching-Learning Sequence of Colour Informed by History and Philosophy of Science. International Journal of Science and Mathematics Education , v. 15, n. 7, p. 1177-1194, 2017.

MOTA, A.R.L. e LOPES dos SANTOS, J.M.B. Addition table of colours: additive and subtractive mixtures described using a single reasoning model. Physics Education , v. 49, n. 1, p. 61, 2014. Disponível em: https://doi:10.1088/0031-9120/49/1/61. Acesso em 5 de fevereiro de 2021.

MOTA, A.R.L. e LOPES dos SANTOS, J.M.B. Investigating student's conceptual change about colour in an innovative research-based teaching sequence. Investigações em Ensino de Ciências , v. 23, n. 1, p. 95, 2018. Disponível em: http://dx.doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2017v23n1p95. Acesso em 20 de fevereiro de 2021.

MÜLLER, M. G.; BRANDÃO, R. V.; ARAUJO, I, S. e VEIT, E. A. Implementação do método de ensino Peer Instruction com o auxílio dos computadores do projeto 'UCA' em aulas de Física do Ensino Médio. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 29, n. especial, 2012.

SOKOLOFF, D. R.; THORTON, R. K. Interactive Lecture Demonstrations, Active Learning in Introductory Physics . New Jersey. Editora John Wiley &amp; Sons, 2006.

THE PHYSICS CLASSROOM PROJECT. National Science Foundation (NSF-DUE 0840768), 2012. Disponível em: http://www.physicsclassroom.com/,. Acesso em 5 de fevereiro de 2021.

VIENNOT, L. &amp; HOSSON, C. Beyond a dichotomic approach, the case of colour phenomena. International Journal of Science Education , v. 34, n. 9, p. 1315-1336, 2012.

WOOLF, L. D. Confusing colour concepts clarified. The Physics Teacher, 37, 204, 1999. Disponível em: https://doi.org/10.1119/1.880230. Acesso em 5 de fevereiro de 2021.

ZOMPERO, A. F. e LABURÚ, C. E. Atividades investigativas no ensino de ciências: aspectos históricos e diferentes abordagens. Revista Ensaio: Pesquisa em Educação em Ciências , v.12, n.3, p.67-80, 2011.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_