ATIVIDADES DEMONSTRATIVAS DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO: DESAFIOS NOS CURSINHOS POPULARES

## ATIVIDADES DEMONSTRATIVAS DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO: DESAFIOS NOS CURSINHOS POPULARES

## Valdir Ferreira da Silva 1 , Eliane de Souza Cruz 2 , Maria Inês Martins 3

- 1 Licenciado em Ciências-Física pela Universidade Federal de São Paulo / Departamento de Ciências Exatas e da Terra /Campus Diadema, valdirferreira\_silva@yahoo.com.br
- 2 Professora Doutora (PhD) da Universidade Federal de São Paulo/Departamento de Ciências Exatas e da Terra /Campus Diadema, ecruz@unifesp.br
- 3 Professora Doutora da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais/Departamento de Física e Química /Campus Coração Eucarístico, ines@pucminas.br

## Palavras-chave : Atividades demonstrativas, ENEM e cursinhos populares

## Resumo expandido

Este trabalho tem como tema atividades experimentais demonstrativas de física e foi realizado no âmbito de um trabalho de conclusão de curso (TCC) de Licenciatura - habilitação Física. Centra-se na linha de pesquisa 'Articulação da Pesquisa Educacional - Práticas dos Professores da Educação Básica e Ensino Superior'. O objetivo foi verificar qual a melhora no desempenho de alunos ao resolverem questões de provas do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), após presenciarem atividades experimentais de demonstração de Física em sala de aula. Uma parte deste trabalho foi desenvolvida no Cursinho Articula Vestibular (cursinho pré-vestibular do projeto articula cursinhos no âmbito do Programa Articul@ções). Os conceitos abordados nos experimentos foram: (i) ressonância; (ii) dilatação; (iii) resistência elétrica em série e paralelo; tensão elétrica, corrente elétrica e potência.

- O trabalho justifica-se, pois, a maioria dos especialistas em Educação em Ciências concorda que o uso de diversificados recursos didáticos é importante para melhorar o desempenho dos alunos nas aulas de Física (CARVALHO, 2010 e LEITE, 2001). Vários estudos referem a importância das demonstrações para promover engajamento dos alunos (ALMEIDA et al, 2015) e aprendizagem dos conceitos abordados na Física (GASPAR; MONTEIRO, 2005).

Entretanto, as atividades laboratoriais e/ou experimentais geralmente não são praticadas nem nas escolas públicas devido à falta de tempo, inexistência de laboratório, equipamentos e pessoal especializado e tampouco nas escolas particulares, em que o cronograma é fechado, com excesso de assuntos, visando cobrir os conteúdos dos processos seletivos, não significando necessariamente maior aprendizado de Física.

Para realizar a pesquisa, foram selecionadas e construídas três experiências com materiais de baixo custo: (i) experiência da ressonância - suporte com hastes de aço (figura e tabela 1), (ii) experiência da dilatação - termostato de geladeira (figura e tabela 2) e (iii) experiência de eletricidade - associação em série e paralelo com lâmpadas incandescentes (figura e tabela 3).

Foram compiladas sobre os temas quinze questões do ENEM e de vestibulares. Esperava-se que os alunos de um cursinho pré-vestibular obtivessem um desempenho melhor nas questões relacionadas aos experimentos demonstrativos em comparação com o seu rendimento nas demais questões. Tabelas com os resultados das provas foram construídas analisar os resultados.

A 1ª demonstração consistiu em fazer vibrar uma das hastes e verificar qual entre as demais hastes (figura 1) vibrava com maior amplitude. Após a atividade experimental, solicitamos que os alunos resolvessem cinco questões para que pudéssemos avaliar se as atividades experimentais proporcionavam um maior aprendizado. A tabela 1 mostra os resultados obtidos pelos 53 alunos presentes.

Tabela 1: Comparação entre o número de acertos das questões com e sem demonstração.

<!-- image -->

<!-- image -->

Figura 1: Montagem feita pelo autor para a demonstração de ressonância. Fonte: Acervo pessoal

A 2ª demonstração consistiu em colocar o tubo do termostato (figura 2) entre duas barras de gelo e observar o funcionamento do interruptor no processo de ligar e desligar um LED. Essa experimentação mostra que o LED deixa de emitir luz ao inserir o tubo do termostato entre duas barras de gelo. Também é possível ouvir o 'clique' do interruptor interno sendo desligado. O objetivo da demonstração foi verificar a sua possível influência no desempenho dos alunos na compreensão do conceito de dilatação. Foi apresentado um questionário composto por cinco questões referentes ao capítulo de dilatação. A tabela 2 mostra os resultados obtidos pelos 28 alunos presentes.

Tabela 2: Comparação entre o número de acertos das questões com e sem demonstração.

<!-- image -->

Figura 2: Dilatação - termostato a gás. Fonte: Acervo pessoal

A 3ª demonstração é composta por dez lâmpadas sendo que três estão associadas em série, outras três associadas em paralelo e as quatro restantes estavam em associação mista (figura 3). Inicialmente foi apresentada a montagem e

foram explicadas as configurações e propriedades das associações. A seguir foram feitas medidas de correntes e tensões, solicitando aos alunos a previsão dos resultados das medições. Após a atividade demonstrativa, apresentamos aos alunos cinco questões visando avaliar se as atividades experimentais proporcionariam maior aprendizado. A tabela 3 mostra os resultados obtidos pelos 10 alunos presentes.

Tabela 3: Comparação entre o número de acertos das questões com e sem demonstração.

<!-- image -->

Figura 3: mesa com o experimento de associações em série e em paralelo. Fonte: Acervo pessoal

Apesar de que o melhor resultado obtido na primeira demonstração (83% de acertos) tenha ocorrido com uma questão relacionada ao experimento (ressonância), outras duas questões não relacionadas ao experimento apresentaram resultados muito próximos (77% e 73% de acertos, respectivamente) e nos demais experimentos, outras questões tiveram número de acertos próximos. Portanto, sem analisar o nível de complexidade do conjunto das questões correlatas e não correlatas aos experimentos não é possível afirmar que o experimento interferiu positivamente nos resultados.

Sugere-se a continuidade do estudo nas pós-graduações através do aprofundamento das categorias de análise de experimentos propostas por Barros (2009), a partir das dimensões dos Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 1999, 2002). Seguem no Quadro 1 essas categorias, também utilizadas por Costa (2017):

Quadro 1 - Categorias e subcategorias de análise

Fonte: BARROS (2009, p. 102)

A demonstração experimental em sala de aula não é um recurso pedagógico autossuficiente porque depende da ação do professor, de sua capacidade de fazê-la funcionar adequadamente e de torná-la um elemento desencadeador de interações sociais profícuas (GASPAR; MONTEIRO, 2005). Nesse sentido, a formação de professores inicial e continuada necessita preparar os professores para este desafio das demonstrações em diferentes contextos de ensino (regular, educação de jovens e adultos e cursinhos pré-vestibulares).

As dificuldades encontradas na sua implementação envolvem não somente questões técnicas e econômicas, mas também sociais. Sugere-se também a continuidade deste estudo para o aprofundamento da questão social, sobretudo em função da dificuldade enfrentada por alunos que nunca manusearam experimentos nas escolas públicas pela inexistência de laboratórios e materiais (público majoritário do nosso cursinho pré-vestibular).

Embora este estudo não tenha sido conclusivo e não tenha sido possível afirmar que as demonstrações tiveram influência no desempenho da aprendizagem conceitual dos alunos do cursinho, espera-se que o presente trabalho possa contribuir para uma reflexão sobre o emprego de atividades experimentais no ensino de Física e, em particular, demonstrativas de Física nos cursinhos populares.

## Referências

ALMEIDA, T.D.Q.; VALADARES, J.M.; JUNIOR, O.A. Uso de demonstrações investigativas em sala de aula de Física para promover o engajamento dos estudantes, In: X Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências - X ENPEC, 2015, Águas de Lindóia, SP. Anais… [recurso eletrônico]. Disponível em: &lt;http://www.abrapecnet.org.br/enpec/x-enpec/anais2015/resumos/R0978-1.PDF&gt;. Acesso em: 05 jul. 2018.

ARAÚJO, M.S.T; ABIB, M.L.V.S, Atividades Experimentais no Ensino de Física: Diferentes Enfoques, Diferentes Finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, Vol.25, nº. 2, junho, 2003. Disponível em &lt;http://www.scielo.br/pdf/rbef/v25n2/a07v25n2.pdf&gt;Acesso em: 05 jul. 2018.

BARROS, Pedro Renato Pereira. Atividades experimentais dos livros didáticos de física: um olhar através dos Parâmetros Curriculares Nacionais. 2009. 128 f. Dissertação (Mestrado em Ensino) - Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática: PUC MG, Belo Horizonte, 2009.

BRASIL. Ministério da Educação. Ciências da Natureza, Matemática e suas tecnologias: orientações educacionais complementares aos parâmetros curriculares nacionais -PCN+ Ensino Médio. Brasília: MEC,2002. Disponível em:&lt;http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf &gt;. Acesso em: 05 jul. 2018.

BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares nacionais do Ensino Médio - PCNEM: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC,1999. Disponível em:&lt; http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencian.pdf &gt; Acesso em: 05 jul. 2018.

CARVALHO, A.M.P. As práticas experimentais no ensino de Física. In: CARVALHO, A.M.P. (Coord.). Ensino de Física. Coleção ideias em ação. São Paulo: Cengage Learning, 2010, p. 53-78.

COSTA, E.S. Os experimentos e as experimentações nas questões de Física do Novo ENEM. 2017. 139 p. Dissertação (Mestrado em Ensino) - PUC MG, 2017.

GASPAR, A. Atividades experimentais de demonstrações em sala de aula: uma análise segundo o referencial de Vygotsky. Investigações em ensino de ciências, Vol.10(2), p. 227-254, 2005. Disponível em: &lt;https://www.if.ufrgs.br/cref/ojs/index.php/ienci/article/view/518/315&gt; Acesso em: 05 de jul. 2018.

HALLIDAY, D; RESNICK, R; WALKER, J. Fundamentos de Física Vol.3 8ª ed. Eletromagnetismo. Tradução e revisão técnica Ronaldo Sérgio de Biasi. Rio de Janeiro: LTC, 2009.

HALLIDAY, D; RESNICK, R; WALKER, J. Fundamentos de Física Vol.2 8ª ed. Gravitação, Ondas e Termodinâmica. Tradução e revisão técnica Ronaldo Sérgio de Biasi. Rio de Janeiro: LTC, 2009.

JÚNIOR, J.M.S.; COELHO, G.R. A aquisição de conceitos, atitudes e procedimentos de alunos de ensino médio em uma atividade investigativa sobre o efeito fotoelétrico, In: X Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências - X ENPEC, 2015, Águas de Lindóia, SP. Anais… [recurso eletrônico]. Disponível em:&lt;http://www.abrapecnet.org.br/enpec/x-enpec/anais2015/resumos/R06591.PDF&gt;. Acesso em: 05 jul. 2018.

LEITE, L., Contributos para uma utilização mais fundamentada do trabalho laboratorial no ensino das ciências, Cadernos didácticos de Ciências Ministério da Educação, Departamento do Ensino Secundário (DES), 2001.

PEREIRA, M.V.; MOREIRA, M.C.A. Uma reflexão sobre o papel de atividades prático-experimentais no ensino de Física, In: XXI Simpósio Nacional de Ensino de Física - XXI SNEF, 2015, Uberlândia, MG. Anais… [recurso eletrônico]. Disponível em: &lt;http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xxi/sys/resumos/T0048-3.pdf&gt;. Acesso em: 05 jul. 2018.

SERWAY, R.A.; JEWETT, J.W. Princípios de Física Vol.2, 3ª ed. Movimento ondulatório e termodinâmica. São Paulo: THOMSON, 2009.

WESENDONK, F. S.; TERRAZAN, E, A. Fatores para a baixa frequência de utilização de experimentações por professores de Física do ensino médio, In: X Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências - X ENPEC, 2015, Águas de Lindóia, SP. Anais… [recurso eletrônico]. Disponível em: &lt;http://www.abrapecnet.org.br/enpec/enpec/anais2015/resumos/R0630-1.PDF&gt;. Acesso em: 05 jul. 2018.