LABORATÓRIO ITINERANTE PARA UMA SDI: A QUEDA NEM É TÃO LIVRE ASSIM ...

## LABORATÓRIO ITINERANTE PARA UMA SDI: A QUEDA NEM É TÃO LIVRE ASSIM ...

## Juciane Aparecida Martins 1 , Ulisses Azevedo Leitão 2 ,

1 Universidade Federal de Lavras, juciane.martins@estudante.ufla.br

2 Universidade Federal de Lavras, ulisses@ufla.br

Palavras-chave : Laboratório Itinerante; Ensino Remoto; Atividades Investigativas.

## Resumo

Neste trabalho, apresentamos uma proposta que avança sobre as possibilidades do ERE 'Ensino Remoto Emergencial', propondo um 'Laboratório Experimental Itinerante', que permite ao estudante desenvolver atividades experimentais investigativas em casa, partindo da pressuposta da importância da experimentação e da vivência concreta do estudante com as situações reais do mundo Físico no processo de ensino e aprendizagem.

- O 'Laboratório Itinerante', montado a partir de materiais de baixo custo que deverá ser enviado a casa do estudante por intermédio do professor, apresenta um projeto de aprendizagem baseado nas atividades investigativas. Conforme Suart e Marcondes (2008) os experimentos investigativos são uma das estratégias sugeridas para permitir participação mais ativa dos alunos no processo de investigação, tendo sido considerada por diversos pesquisadores como uma alternativa para melhorar e intensificar o papel do aluno na atividade.

Sasseron (2018) considera que o ensino por investigação se relaciona ao trabalho simultâneo de modelagem e de argumentação, pois para inserirmos uma investigação se faz necessário argumentar com os envolvidos para que se possa investigar, executar, analisar e construir os modelos explicativos.

A atividade experimental proposta visa a identificação da resistência que os fluidos oferecem aos corpos em queda. O estudante faz parte deste processo desenvolvendo o experimento e analisando as possíveis interações destes corpos com os fluidos. Todo o material e orientações estarão dispostos no laboratório.

## Segundo Azevedo,

Utilizar atividades investigativas como ponto de partida para desenvolver a compreensão de conceitos é uma forma de levar o aluno a participar do processo de aprendizagem, sair de uma postura passiva e começar a perceber e agir sobre seu objeto de estudo, relacionando o objeto com acontecimentos e buscando as causas dessa relação, procurando, portanto, uma explicação causal para o resultado de suas ações e/ou interações. (AZEVEDO,2003, p.22)

Buscamos verificar as potencialidades que o laboratório trará na construção do pensamento crítico e autônomo, estimulando a construção dos modelos

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19 a 30 de julho de 2021 - Online

experimentais da força de arraste Newtoniano e Viscoso a partir das atividades investigativas e dos ciclos de modelagem.

No ensino por investigação o objetivo central é discutir modelos, mas queremos além de discutir modelos construir um modelo matemático, e nos basearemos nos Ciclos de Modelagem proposto pelo norte-americano David Hestenes.

Os Ciclos de Modelagens defini que um modelo científico é um objeto substituto, uma representação conceitual de uma coisa real. Em Física, estes modelos são matemáticos, o que quer dizer que as propriedades físicas são representadas por variáveis quantitativas nos modelos.

Hestenes (1987) destaca que na introdução dos conteúdos no ensino de física muitas vezes traz o ensino tradicional como foco de muitas aulas, colocando os estudantes como passivos, e a partir deste entendimento propõe a construção do conhecimento colocando-os como participantes ativos na busca das variáveis quantitativas e no desenvolvimento dos conceitos, qualificando na análise do problema proposto.

- O trabalho será desenvolvido a partir de uma sequência didática para os alunos do 3º ano do Ensino Médio, que tem como objetivo instigar o estudante à observação e análise da queda dos corpos (esferas de diferentes materiais e raios) nos fluidos (Glicerina e Óleo de Soja). A Sequência Didática Investigativa (SDI) propõe avaliar se há uma interação expressiva entre eles.

Apresentamos na figura 1 a foto do Laboratório itinerante.

Figura 01: Imagem Laboratório Itinerante

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Os estudantes serão confrontados com dois modelos (Leitão, 2017). O modelo de força de arraste de Rayleigh, ou Newtoniano, tem como hipótese o choque newtoniano da esfera com as moléculas do fluido. Este modelo prevê uma força de arraste proporcional ao quadrado da velocidade. Um segundo modelo considera a força de resistência devido a viscosidade, devido ao cisalhamento entre camadas próximas do fluido, originada da interação das moléculas do fluido com a esfera em queda. Neste caso, o modelo prevê uma força de arraste proporcional à velocidade.

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Figura 02: Imagem experimento e gráfico obtido por Tracker e SciDaAVis

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O estudante registra por vídeos a experimentação e, a partir deles, o professor auxilia no processo de análise de dados utilizando o software de análise de vídeo Tracker, da Open Source Physics (Brown, 2016). Os dados coletados podem ser analisados com o software de ajuste de curvas SciDAVis para a comparação com os modelos propostos. Para a versão mais simples, recomenda-se a estimativa da velocidade terminal nos diferentes experimentos. O professor, como mediador do processo de ensino e aprendizagem, deverá analisar e construir junto aos estudantes as hipóteses e os testes propostos, e a partir deles, elaborar o modelo matemático adequado para a força de arraste.

Apresentamos na figura 2 a imagem do experimento e o gráfico de experimentos realizados pela pesquisadora para teste do Laboratório Itinerante.

Destacamos a importância da participação do estudante no processo de ensino e aprendizagem e acreditamos que o 'Laboratório Itinerante' contribuirá para uma aprendizagem crítica e criativa, dando destaque a um ensino de física para contemporaneidade em que novas mídias, tecnologias e estratégias farão parte da inovação no processo de ensino e aprendizagem em que os estudantes serão capazes de construir significados essenciais criando um ambiente investigativo nas aulas de ciências e que possam gradativamente ir ampliando sua cultura cientifica.

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## Referências

AZEVEDO, M.C. Ensino por investigação: problematizando as atividades em sala de aula in CARVALHO,A.M. et.al. Ensino de Ciências, unindo a pesquisa e a prática. Cengage Learning; 1ª edição.18 novembro 2003.

BROWN, D. Tracker: a video analysis and modeling tool , 2016. Disponível em: www.opensourcephysics.org/webdocs/Tools.cfm?t=Tracker. Acessado em: 10 de março de 2021.

HESTENES, D. Toward a modeling theory of physics instruction. Am. J. Phys. , Vol.55, nº 5, May 1987.

LEITÃO, U.A. et al A bullet fired in dry water: an investigative activity to learn hydrodynamics concepts, Phys. Educ. 52 015024, 2017.

SUART, Rita de Cássia, MARCONTES, Maria Eunice Ribeiro. Atividades experimentais investigativas: habilidades cognitivas manifestadas por alunos do ensino médio In: Anais… XIV Encontro Nacional de Ensino de Química. 2008. Disponível em: http://www.quimica.ufpr.br/eduquim/eneq2008/resumos/R03422.pdfhttp://www.quimica.ufpr.br/eduquim/eneq2008/resumos/R0342-2.pdf. Acessado em: 10 de março de 2021.

SASSERON, L.H. Práticas em aulas de ciências: o estabelecimento de interações discursivas no ensino por investigação . São Paulo:s.n,2018,127 tese ( livre- docência) : Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo.

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