Elaboração e avaliação da disciplina remota de Física 1 na UFRJ durante a pandemia de Covid-19 em 2020

## ELABORAÇÃO E AVALIAÇÃO DA DISCIPLINA REMOTA DE FÍSICA

## 1 NA UFRJ DURANTE A PANDEMIA DE COVID-19 EM 2020 Bruno Souza de Paula , Camilla Codeço , Malena Hor-Meyll , Thereza Paiva 1 2 3 4

- 1 Universidade Federal do Rio de Janeiro / Instituto de Física, brunosp@if.ufrj.br
- 2 Universidade Federal do Rio de Janeiro / Instituto de Física, camilla@if.ufrj.br
- 3 Universidade Federal do Rio de Janeiro / Instituto de Física, malena@if.ufrj.br
- 4 Universidade Federal do Rio de Janeiro / Instituto de Física, tclp@if.ufrj.br

Palavras-chave : Ensino Remoto, Metodologias ativas de ensino, Física 1

## Resumo expandido

A pandemia de COVID-19, que irrompeu globalmente no início de 2020, surpreendeu o mundo e seguramente uma das áreas mais afetadas foi a da Educação. Universidades, escolas e até mesmo creches, entre outros, interromperam suas atividades presenciais abruptamente, marcando uma geração que testemunhou um evento que há cem anos não acontecia, desde a gripe espanhola. Educadores de todos os países foram impelidos a adotar o ensino remoto como forma de dar prosseguimento às suas atividades essenciais, num desafio sem precedentes para a grande maioria. A Universidade Federal do Rio de Janeiro, e mais especificamente, o Instituto de Física respondeu ao desafio de forma ambiciosa: não apenas migrou para o ensino remoto como aproveitou a oportunidade para colocar em prática novas metodologias de ensino ativas em uma das disciplinas com o maior número de alunos: Física 1. O objetivo deste trabalho é detalhar como a disciplina foi reestruturada para a forma remota e como se desenvolveu ao longo do primeiro período por meio de avaliações estatísticas de diversos aspectos incluindo pareceres dos próprios estudantes envolvidos [1].

A disciplina Física 1, que introduz os conceitos básicos de mecânica clássica, é oferecida semestralmente pelo Instituto de Física (IF) da UFRJ para um número expressivo de alunos, distribuídos em cursos do Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza (CCMN) e do Centro de Tecnologia (CT). No primeiro período regular de 2020 contávamos com 1800 alunos inscritos, que tiveram uma única semana de aula antes da interrupção causada pela pandemia. Com taxas de reprovação e evasão historicamente muito altas, a coordenação da disciplina havia planejado, antes da chegada da pandemia ao Brasil, introduzir em quatro turmas metodologias alternativas de aprendizagem, como sala de aula invertida [2] e instrução por pares [4, 5, 6, 7, 8]. Essas turmas comporiam um projeto piloto e a comparação com as turmas regulares permitiria uma avaliação da efetividade da metodologia e contribuiriam para alertar os coordenadores dos diversos cursos atendidos pelo IF sobre a necessidade de introduzir abordagens mais modernas de ensino. Na verdade, a superioridade desses métodos em relação aos tradicionais, particularmente em questões conceituais, tem sido recorrentemente constatada por estudos estatisticamente rigorosos.

Com o advento da pandemia, as aulas presenciais foram interrompidas em março e retomadas, na UFRJ, de modo totalmente remoto no chamado Período Letivo Excepcional (PLE) que ocorreu de 24 de agosto a 16 de novembro de 2020,

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contabilizando um semestre de 12 semanas -- mais curto do que o usual de 15 semanas. Neste semestre excepcional, a coordenação disponibilizou 1650 vagas, divididas em 18 turmas.

Em virtude da maioria dos onze professores alocados para a disciplina não ter nenhuma experiência prévia em ensino remoto, aproveitamos a oportunidade para fazer uma mudança drástica e ousada: oferecer ensino remoto com aprendizagem ativa em todas as turmas atendidas, utilizando o período de março a agosto para a reestruturação da disciplina e o planejamento das atividades necessárias.

Ao final do semestre procuramos extrair o máximo de informações de todas as plataformas utilizadas na disciplina, bem como a opinião dos alunos por meio de questionário. Todas as estatísticas e análises que julgamos relevantes e que constam neste trabalho foram obtidas a partir destes dados.

Com esse trabalho esperamos contribuir para a discussão do tema do ensino remoto com aprendizagem ativa em termos nacionais e globais através de comparações com o resultado de outras instituições e assim aperfeiçoar ainda mais esta nova metodologia. Mais especificamente, o ensino remoto como única forma de ministrar cursos durante a pandemia certamente dará origem a inúmeros trabalhos de avaliação e esperamos estar abrindo caminho para que outras instituições se sintam estimuladas para este fim. À época do retorno às aulas presenciais, muito do material remoto utilizado será aproveitado, senão sua totalidade, de forma que este tipo de avaliação é de suma importância no futuro.

## Referências

- [1] Souza de Paula, B; Codeço, C; Hor-Meyll, M; Paiva, T. Elaboração e avaliação da disciplina remota de Física 1 na UFRJ durante a pandemia de Covid19 em 2020. RBEF, vol 43, 32020518 (2-21).
- [2] Bergmann, J; Sams, A. The Flipped classroom. CSE vol 17, Number 3, p. 26 (2013)
- [3] Theobald, E et al. Active learning narrows achievement gaps for underrepresented students in undergraduate science, technology, engineering, and math. PNAS, 117, 6476 (2020)
- [4] Mazur, E. Peer Instruction: A User's Manual. Prentice Hall, Inc. (1997).
- [5] Mazur, E; Principles & Practice of Physics, ISBN 13: 978-1-292-07644-7. Pearson Education, Inc (2015).
- [6] Zhang, P; Ding, L; Mazur, E. Peer Instruction in Introductory Physics: A Method to Bring About Positive Changes in Students' Attitudes and Beliefs. Phys. Rev. Phys. Educ. Res. 113, 010104 (2017).
- [7] Crouch, C; Mazur, E. Peer Instruction: Ten years of experience and results. Am. J. Phys. 69, 969 (2001)
- [8] Solano Araujo, I; Mazur, E. Instrução pelos colegas e ensino sob medida: uma proposta para o engajamento dos alunos no processo de ensinoaprendizagem de Física. Cad. Bras. Ens. Fis., vol 30, n. 2, p. 362-384 (2013)
- [9] Freeman, S et al. Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. PNAS 111, 8410 (2014).

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- [10] Wieman, C. E. Large-scale comparison of science teaching methods sends clear message. PNAS 111, 8319 (2014).
- [11] Página da disciplina. https://fisica1ufrj.wordpress.com/
- [12] Canal do YouTube da disciplina. https://www.youtube.com/channel/UCMsiE8BVV1UyqEJiwP6kP5A
- [13] Berg, R et al. Leveraging Recorded Mini-Lectures to Increase Student Learning. The Teaching Professor Online Classroom, 14, 5 (2014).
- [14] Guo, P; Kim, J; Rubin, R. Proceedings of the first ACM conference on Learning @ scale conference, 41-50 (2014).

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