RELAÇÃO ENTRE HABILIDADES TÉCNICAS E ESTRUTURANTES NA APRENDIZAGEM EM FÍSICA

## RELAÇÃO ENTRE HABILIDADES TÉCNICAS E ESTRUTURANTES NA APRENDIZAGEM EM FÍSICA

## RELATIONSHIP BETWEEN TECHNICAL SKILLS AND STRUCTURING THE LEARNING IN PHYSICS

Luiz Felipe T. Bragança , Paulo Celso Ferrari , José Rildo de Oliveira Queiroz 1 2 3

1 Universidade Federal de Goiás/Instituto de Física, lftruran@hotmail.com

2 Universidade Federal de Goiás/Instituto de Física, pferrari@if.ufg.br

3 Universidade Federal de Goiás/Instituto de Física, rildo@if.ufg.br

Palavras-chave : habilidade técnica, habilidade estruturante, ensino de física

## Justificativa e objetivos

Este trabalho descreve e analisa qual é o papel da chamada habilidade técnica - aquela relacionada ao domínio estrutural de algoritmos, regras, fórmulas, gráficos, equações - no sucesso da aprendizagem em física. Nossas observações revelam que a habilidade técnica é necessária, mesmo não sendo suficiente para a real apropriação do conhecimento físico. O estudante necessita ter outra habilidade, a habilidade estruturante , que é a capacidade do estudante empregar o conhecimento matemático para estruturar situações físicas. Assim, propõe-se uma mudança na postura didático-pedagógica dos educadores com respeito à forma de apresentar a Matemática nos cursos de Física; a ciência desenvolvedora e desenvolvida pela Física. Um ponto de partida é a compreensão, principalmente por parte do professor de Física, de que a matemática por ele utilizada deve ter diferenciações claras em relação àquela apresentada nas disciplinas de Matemática.

## Habilidades: técnica e estruturante

Credita-se muito do desinteresse do aluno em aprender física à falta de domínio dos fundamentos matemáticos básicos necessários para o desenvolvimento da mesma, tais como: fórmulas, regras, equações, gráficos. Esses fundamentos compõem a chamada habilidade técnica (KARAM; PIETROCOLA, 2009). Entretanto, soa muito simplória a acusação de que simplesmente a falta de domínio da habilidade técnica seja a responsável por todo o fracasso escolar presenciado, uma vez que, além dessa habilidade, o estudante necessita ter outra habilidade: habilidade estruturante (KARAM; PIETROCOLA, 2009), que seria a capacidade do estudante em empregar o conhecimento matemático para estruturar situações físicas.

Segundo Karam e Pietrocola (2009, p.200) ' o fato de um estudante ter habilidades técnicas bem desenvolvidas é condição necessária, entretanto insuficiente, para afirmar que esses alunos serão bem-sucedidos em física'. O sucesso no aprendizado da disciplina consiste, na visão dos autores, da junção efetiva das duas habilidades.

Alguns estudiosos propõem a existência de diferenças semânticas na linguagem matemática quando aplicadas em Física (POSPIECH, 2006; TUMINARO, 2004, apud PIETROCOLA, 2002), como por exemplo: fração e relação, derivada e taxa de variação, etc..

O aluno deve ser apresentado a uma nova forma de visualizar a Matemática dentro da sua utilização na Física. Existem diferenças sutis, mas cruciais, que diferenciam a matemática utilizada na disciplina de Matemática daquela utilizada na disciplina de Física. Ter uma percepção dessa diferença é fundamental para garantir o sucesso do estudante. Sendo assim, os estudantes deveriam ser apresentados a modelos e capacitando-se, a partir daí, a construir os seus próprios. Convém ressaltar, entretanto, que a habilidade estruturante é muito mais que simplesmente a capacidade de construir um algoritmo mental que leve o estudante à solução do problema, ela envolve também construir um raciocínio físico, demonstrando, assim, total domínio do assunto abordado.

A partir de então surge a pergunta: seria possível termos casos de alunos que conseguem raciocinar fisicamente (habilidade estruturante) mesmo sem terem o domínio suficiente da parte ferramental (habilidade técnica)?

## Metodologia e Análise de pesquisa

Para responder a esta indagação foi aplicado um questionário contendo três questões envolvendo o conteúdo de óptica geométrica. As questões foram elaboradas de tal forma a contemplar a análise que se pretendia fazer com relação à influência da matemática no conhecimento físico. O item 'a' da primeira questão poderia ser resolvido com uma substituição direta da lei de Snell-Descartes, testando apenas a habilidade técnica. Já no item 'b' o estudante deveria ter em mente o que ocorre com a velocidade de propagação da luz em uma situação em que a mesma refrata passando de um meio menos refringente para outro mais refringente. Nesta se pretendeu avaliar a habilidade estruturante, pois exigiu-se uma análise matemática para atingir o conhecimento físico. A segunda questão também tratou de aspectos teóricos da refração da luz, mas por ter sido resolvida em sala anteriormente foi utilizada para avaliar a influência da memorização. A terceira se tratava de um problema relacionado a dioptros planos e resolvia-se substituindo os valores considerando que os ângulos de incidência e refração fossem pequenos, por isso avaliava também apenas a habilidade técnica. O questionário foi aplicado em quatro turmas de 2º ano do Ensino Médio de uma escola particular de Goiânia-GO, no segundo semestre do ano letivo de 2010, totalizando 186 alunos. Cada questão tinha o valor de 10 pontos

Dos 186 alunos, apenas 67 alunos (36%) tiraram a nota máxima no item 'b' da questão 1 que valia 5 pontos. Já 76 alunos (41%) tiraram '0'(zero) neste item. Portanto, uma boa parte dos estudantes errou o item considerado. Entre as notas mais baixas (aquelas abaixo de 30% do valor do questionário), não houve aluno que acertou o item 'b' da questão 1. Destes, 82,3% erraram completamente o item b.

Figura 1: distribuição dos alunos a partir da nota do questionário e da nota do item b

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A Figura 1 mostra a comparação entre a nota obtida no questionário e a nota obtida no item 'b' para todas as faixas de notas, mostrando claramente um crescimento no desempenho junto com o aumento na nota global. Esses resultados sugerem que a falta de habilidade técnica é fator para a falta de habilidade estruturante, pois não houve casos de alunos que não conseguiram fazer as outras questões (alunos que talvez não lembrassem as equações, por exemplo), mas que talvez conseguissem raciocinar matematicamente e responder o item analisado, uma vez que a equação que ele precisaria para responder a pergunta proposta estava no questionário.

## Conclusões

Observações feitas neste trabalho indicam que aqueles alunos que tinham um bom domínio do ferramental matemático e que sabiam manipular as equações memorizadas, a chamada habilidade técnica, foram praticamente a totalidade dos que obtiveram êxito na resolução do item que exigia um raciocínio mais complexo. Ou seja, a habilidade estruturante foi construída basicamente naqueles que já possuíam a técnica. Não parece ser comum surgirem alunos em que a segunda anteceda a primeira. Talvez a habilidade técnica seja uma espécie de requisito, ou degrau na evolução do aluno para se desenvolver a habilidade estruturante. Se isso for verdade (como parece ser) o aluno com dificuldade em Matemática cairá num ciclo vicioso em que ele não aprenderá tanto a disciplina citada quanto Física.

Por isso, propõe-se que haja uma mudança no método de se ensinar a Física, fazendo com que o aluno perceba a Matemática atuando na mesma, sem ser possível dissociá-las. Entretanto, deve-se ressaltar que não é simples a tarefa, e a construção da habilidade estruturante deve ser necessariamente precedida pelo desenvolvimento técnico. Ou seja, quando trabalha em sala de aula o chamado problema fechado, o professor não está utilizando um método desnecessário. Pelo contrário, ele está construindo a base técnica do estudante. O problema é que o processo tem terminado aí, tornando-o ineficiente para uma real aprendizagem.

## Referências

KARAM, R. A. S.; PIETROCOLA, M. Habilidades técnicas versus habilidades estruturantes: Resolução de problemas e o Papel da Matemática como Estruturante do Pensamento Físico. Alexandria Revista de Educação em Ciência e Tecnologia . v. 2, n. 2, p. 181-205, 2009.

PIETROCOLA, M. A Matemática como Estruturante do conhecimento Físico. Caderno Brasileiro de Ensino de Física . v. 19, n. 1, p. 88-108, 2002.