Problemas Abertos no Ensino de Física: uma análise em revistas da área

## Problemas Abertos no Ensino de Física: uma análise em revistas da área

## Idiari da Silva Silveira 1 Henrique da Silva Rosa 2 Wallace Vinicius da Veiga e Silva 3 Dioni Paulo Pastorio 4 Caetano Castro Roso 5

1 Universidade Federal do Rio Grande do Sul/ Instituto de Fisica/idiari\_ss@hotmail.com 2 Universidade Federal do Rio Grande do Sul/Instituto de Fisica/ henriquedsrosa@hotmail.com 3 Universidade Federal do Rio Grande do Sul/ Instituto de Fisica/wallaceviniciu1211@hotmail.com 4 Universidade Federal do Rio Grande do Sul/ Instituto de Fisica/dionipastorio@hotmail.com 5 Universidade Federal do Rio Grande do Sul/ Instituto de Física/ caetanoroso@gmail.com

Palavras-chave: Ensino de Física, Problemas Abertos, Resolução de Problemas

Em ensino de ciências e de física, na concepção de ensino e de práticas docentes, existe uma ideia ainda hegemônica sobre as práticas docentes chamada de "ensino tradicional" que coincide com a crítica feita por Paulo Freire à 'educação bancária' (FREIRE, 1974). Nesse sentido os PCN (Parâmetros Curriculares Nacionais) foram criados como uma forma de atenuar esse modelo de ensino. O PCN que foi publicado em 2000, dentro das diretrizes evidenciadas no documento, destacam se que incluí que o Ensino de física deveria promover nos alunos o desenvolvimento e aperfeiçoamento das competências necessárias para Identificar e lidar com situações-problema que se apresentam no mundo real, identificando quais variáveis e conceitos são relevantes para sua solução e a habilidade de argumentar sobre as situações-problema e a sua solução (MEC,2000). Nessa perspectiva o uso de problemas abertos poderia auxiliar no desenvolvimento de habilidades necessárias para classificar, fazer hipóteses, organizar, testar e argumentar sobre os problemas.

São identificados pela literatura como problemas abertos o gênero de problemas que envolvem situações reais, que não apresentam todas as informações necessárias para sua solução, viabilizam vários caminhos para sua solução, apresentam incertezas nos quais conceitos, regras ou princípios são necessários, e como são organizados (Oliveira, 2018). Considerando o que expomos acima, a partir dessa pesquisa temos o objetivo de analisar a abordagem dos problemas abertos, na literatura sobre o ensino de física, descrevendo e caracterizando-os a partir de uma matriz de análise construída à luz de alguns referenciais teóricos que nos parecem adequados a melhor compreendermos o que são/seriam problemas abertos. A matriz engloba a estruturação dos problemas, possibilidades de solução, a relação com a realidade, relação com o tema de estudo e se existe ou não interdisciplinaridade, a construção da matriz se deu a partir de um estudo existente ( FERREIRA PIRES, 2021).

A pesquisa se desenvolveu como uma análise da literatura. Iniciamos a busca do material para análise através da plataforma sucupira (CAPES), onde selecionamos as revistas que seriam usadas em nossa pesquisa, sendo os critérios de seleção: (i) revistas da área de ensino que tivessem classificação entre A1 e B2 de periódicos CAPES na década 2010-2020, (ii) que publicassem artigos sobre

ciências da natureza e matemática e (iii) que fossem publicadas no Brasil. Selecionamos 19 revistas para serem utilizadas em nosso estudo, a partir disso identificamos, nos títulos, resumos e palavras-chave, artigos que continham as expressões problemas abertos, problemas reais, temas abertos, temas reais e suas variantes no singular. Sendo assim encontramos 189 artigos, após essa etapa, foi efetuada a leitura, procurando identificar os artigos que realmente citavam problemas abertos e que fossem relacionados às propostas e/ou intervenções didáticas, resultando em 34 trabalhos, dos quais encontramos 11 problemas definidos pelos autores como problemas aberto, após a seleção foi dado inicio a análise dos mesmos.

Para exemplificar essa etapa, destacamos dois dos onze problemas selecionados, são eles:

- ● Problema aberto 1: A ilha de Saint Martin, no Caribe, é o destino dos sonhos de muitos turistas que desejam férias em uma praia paradisíaca. A praia de Maho Beach representa um dos pontos turísticos da ilha, em função dos pousos e decolagens do aeroporto Princesa Juliana, cuja pista tem início bem próximo à areia da praia. A atração torna-se ainda maior quando as turbinas das aeronaves são acionadas em potência máxima, para iniciar a decolagem, lançando fortes ventos na praia. Alguns turistas, por diversão, arriscam-se posicionando-se atrás da aeronave para sentir as intensas rajadas de vento. Impressionado com as fortes rajadas de vento que as turbinas de um avião comercial são capazes de lançar, um estudante de Física questiona-se sobre o valor da aceleração média de uma aeronave comercial durante um procedimento de decolagem, e decide obter uma estimativa desse valor. Avalie a aceleração média que você supõe que ele possa ter obtido.

(Oliveira, 2020)

Em relação ao problema acima, a análise da literatura mostrou que o problema citado apresenta uma estrutura consistente, ou seja, o problema apresenta alguns dos critérios definidos na matriz de análise, possui várias possibilidades de solução, relação com tema de estudo, fica evidente no questionamento que o problema traz, não foi identificado a interdisciplinaridade, entretanto o problema pode se caracterizar como aberto e não apresentar esse quesito.

- ● problema 2 calcule o tempo em que se dará o encontro entre um automóvel e um carro de polícia que lança em sua perseguição.

(Medeiros de Oliveira, 2016)

O problema acima quando analisado tendo em vista a matriz construída apresenta uma estrutura consistente com o esperado, apresentando várias possibilidades de solução, e uma boa integração com o tema de estudo, entretanto o problema não apresenta interdisciplinaridade e tem pouco relacionamento com a realidade.

Com uma análise inicial podemos afirmar que ambos os problemas aqui apresentados podem ser caracterizados como abertos onde as possibilidades de solução são amplas, a relação com o tema de estudo está consistente em ambos os problemas citados, apresentam a possibilidade de abordar outros conceitos conforme o avanço dos conteúdos estudados. Entretanto, o problema 1 difere do problema 2 quando ele apresenta uma relação mais aprofundada com a realidade

ao utilizar a situação real e mais recorrente. Os problemas apresentados aqui se caracterizam como problemas abertos considerando a matriz de análise definida, por outro lado, dos 11 problemas selecionados, foram encontrados problemas caracterizados pelo autor como abertos porém não coincidem com a matriz definida neste trabalho. Projetamos que a partir da análise dos problemas selecionados e do aprofundamento das discussões já iniciadas em nossa pesquisa que possamos contribuir para a construção de materiais pro auxilio no uso de problemas abertos. buscamos também a possibilidade de incluir como problemas abertos outras situações da realidade que normalmente não são consideradas como problemas abertos como por exemplo o aquecimento Global.

Referências:

BRASIL, Parâmetros Curriculares Nacionais. Ciências da Natureza e Matemática e suas tecnologia s. Brasiília: MEC, 2000

OLIVEIRA, Vagner; ARAUJO, Ives Solano; VEIT, Eliane Angela. Resolução de problemas abertos como um processo de modelagem didático-científica no Ensino de Física . Rev. Bras. Ensino Fís., São Paulo , v. 42, e20200043, 2020;

MEDEIROS DE OLIVEIRA, angelo Mozart, MOREIRA, Marco Antonio. Um estudo exploratório para avaliar a dificuldade de problemas em ensino de Física utilizando a teoria da carga cognitiva com o auxílio de uma hipermídia . Rev Bras. Ensino de Ciência e Tecnologia. Curitiba, v. 13, n. 3 (2016);

OLIVEIRA, Vagner; ARAUJO. RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS ABERTOS PARA APRENDIZAGEM DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO NA PERSPECTIVA DA MODELAGEM DIDÁTICO-CIENTÍFICA Tese ( Doutorado em Ensino de Física) Instituto de física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rio Grande do Sul, p 34, 2018;

São Paulo: Instituto Paulo Freire, 1968. FREIRE, Paulo. Pedagogia do oprimido . São Paulo: Paz e Terra, 1974.