ENSINO DE ELETROSTÁTICA POR MEIO DA EXPERIMENTAÇÃO COM MATERIAIS DE BAIXO CUSTO: EXPERIÊNCIAS NA RESIDÊNCIA PEDAGÓGICA

## ENSINO DE ELETROSTÁTICA POR MEIO DA EXPERIMENTAÇÃO COM MATERIAIS DE BAIXO CUSTO: EXPERIÊNCIAS NA RESIDÊNCIA PEDAGÓGICA

Nathan Felipe Shunya Bergmann 1 , Mattheus Padilha Santos 2 , Noemi Sutil³, Silmara Alessi Guebur Roehrig 4 , Jean Carlos Rodrigues 5

- 1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), nathanbergmann@alunos.utfpr.edu.br
- 2 Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), mattheus.2002@alunos.utfpr.edu.br
- 3 Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), noemisutil@utfpr.edu.br
- 4 Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), roehrig@utfpr.edu.br
- 5 Secretaria Estadual de Educação do Estado do Paraná (SEED), jeanrdz\_99@yahoo.it

Palavras-chave : Experimentação; Materiais de baixo custo; Eletrostática.

## Resumo expandido

O ensino de física deve contemplar as mais variadas formas de explicar seus conceitos por meio de diferentes metodologias, com o uso de recursos audiovisuais, como simuladores, nas situações cotidianas e, não menos importante, pela experimentação. A experimentação está entrelaçada com a física desde sempre, considerando que, no processo de desenvolvimento da teoria apresentada, o cientista/físico se reporta a aparelhos e conceitos para fundamentar seus resultados; a teoria não se dissocia da prática. (SILVA; LEAL, 2017; ARAÚJO; ABIB, 2003)

A física envolve diversos conteúdos abstratos e muitos alunos não conseguem visualizá-los tão facilmente, porém, o experimento mostra na prática como o fenômeno ocorre. A experimentação ainda tem vantagens em relação a outras metodologias de ensino; por exemplo, a simulação mostra os conceitos de forma idealizada, enquanto o experimento pode dar certo ou não. Isso abre espaço para discussão envolvendo alunos e professores sobre o porquê do experimento dar errado. (SILVA; LEAL, 2017; ARAÚJO; ABIB, 2003)

Outro fator importante é a experimentação abrir a possibilidade de usar diversos materiais para realizar a prática em si, visto que muitos colégios não possuem laboratórios e instrumentos específicos. Neste caso, é possível pensar numa física que seja inclusiva para os alunos, feita com materiais de baixo custo. Tais materiais permitem que seja algo barato e de fácil acesso, os quais os alunos poderão adquirir e fazer parte das práticas, para não receber o experimento de forma passiva, mas participar e entender melhor o conceito. Além disso, também, deve-se destacar o uso dos materiais de baixo custo, para mostrar ao aluno como conceitos bem elaborados de física podem ser vistos em atividades simples. Dessa forma, os estudantes têm a possibilidade e acessibilidade de participarem da atividade proposta e replicarem em casa, levando os conceitos de física para familiares, amigos e outros interessados. (SILVA; LEAL, 2017)

Neste presente trabalho, objetiva-se descrever e analisar uma atividade experimental realizada com duas turmas de terceiro ano do Ensino Médio, com média de 40 alunos matriculados cada, visando abordar o assunto de eletrostática,

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na parte de eletrização dos corpos. Esta atividade tem como objetivo contornar as dificuldades envolvendo a abstração dos conceitos físicos vistos em sala por meio de experimentos. A proposta foi levar os alunos ao laboratório do colégio e separá-los em grupos de até quatro pessoas. Em seguida foi feita a revisão do conteúdo de eletrização dos corpos, nos seguintes processos: eletrização por atrito; eletrização por contato; e eletrização por indução. Após a revisão teórica sobre processos de eletrização, foi entregue aos alunos um roteiro de atividade com instruções detalhadas das atividades e materiais. No final do roteiro, houve algumas perguntas que relacionam as atividades experimentais feitas pelos alunos com situações a serem refletidas. Com isto, intencionou-se abrir espaço para relacionar os conceitos teóricos sobre processo de eletrização com questões relacionadas à realidade do estudante, de forma a propiciar correlações com conceitos prévios dos discentes e aprendizagem significativa (ALEGRO, 2008).

As três atividades experimentais realizadas foram: a eletrização do canudo por atrito; a eletrização da bexiga para atrair uma latinha de alumínio vazia; e o desvio da água por um corpo eletrizado. Quanto à realização do primeiro experimento, solicitou-se aos estudantes que consultassem a tabela triboelétrica em uma rápida pesquisa em seus celulares. Em sequência à demonstração feita pelos residentes, os alunos deveriam tentar eletrizar os canudos e assim 'grudá-los' em alguma superfície do laboratório; tentaram 'grudar' na parede, nos armários, no quadro e até no vidro.

- O segundo experimento consistiu em verificar o conceito de eletrização por indução por meio de uma bexiga cheia, atritada no cabelo, movendo uma latinha de alumínio vazia, sem tocá-la. Em sequência, foi feita a explicação teórica de como funciona o processo de eletrização por indução. Durante o experimento foi motivado para os estudantes fazerem competição de 'corrida de latinhas' entre eles.
- Já o terceiro experimento realizado teve como objetivo primordial desviar o fluxo de água de uma torneira ligada utilizando um material eletrizado, como caneta (ou canudo) atritada com um papel toalha ou no cabelo. Deveriam aproximar a caneta (ou canudo) eletrizada sem encostar na água e verificar uma deflexão no fluxo da água, houve um sucesso imediato utilizando esta maneira. Durante a prática, um aluno teve a ideia de, ao invés de eletrizar um canudo ou uma caneta como previsto no roteiro, utilizar a bexiga do experimento passado, que chegou a deflexionar até mais do que comparado ao canudo e à caneta.

Quanto aos resultados a serem apresentados, serão divididos em dois conjuntos: resultados verificados na experimentação; e respostas de exercícios que fundamentam teoricamente o experimento feito em sala de aula. Quanto às atividades de experimentação, primeiro conjunto, foi possível verificar que, após uma devida explicação e revisão teórica antes de iniciar a atividade, os alunos montaram adequadamente os experimentos.

No primeiro experimento, alguns estudantes colocaram na parede, quadro, armário e tiveram êxito, porém também houve aqueles que tentaram, sem sucesso, grudar o canudo na janela de vidro. A partir deste acontecimento, criou-se a discussão de por que falhou quando se colocava o canudo no vidro e, também, houve o questionamento de por que mesmo atritando não grudava na parede.

No segundo experimento, foi complicado os estudantes entenderem o motivo da latinha se mover sem encostar objeto com objeto. Para melhor compreensão foi feita uma segunda retomada na parte teórica de processos de eletrização. Este

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experimento foi o que mais trouxe discussão a ser fomentada no laboratório. Já no terceiro experimento, houve bastantes questionamentos de resultados dando certo ou errado, em que indagavam uma explicação acerca dos acontecimentos que ocorriam em cada um dos três experimentos realizados.

Quanto às atividades teóricas que foram respondidas no roteiro proporcionado aos estudantes, segundo conjunto de resultados, houve acertos e complicações quanto a algumas respostas. As perguntas presentes no roteiro eram:

1-Abra o Google e pesquise a tabela triboelétrica. Conforme visto na tabela, materiais entre:

diga quem tende a receber e a doar elétrons após o atrito entre ambos os a)Vidro e Madeira; b)Cabelo e Algodão; c)Alumínio e Borracha. 2-Como explicar a indução da latinha de alumínio pela bexiga eletrizada? Se tentássemos aproximar um objeto não condutor, teríamos o mesmo resultado? (Exemplo de material não condutor: Borracha) 3-As nuvens estão em constante movimento, quando chove, acontece um efeito bem conhecido, o raio. Qual ou quais os processos de eletrização por trás desse fenômeno?

Quanto à primeira questão, os estudantes verificaram os materiais associados na tabela triboelétrica e houve acerto de todos nesta questão.Todavia na segunda pergunta dissertativa já houve tropeços conceituais em suas explicações, uma grande maioria de fato teve dificuldade de argumentar na escrita, porém compreenderam de maneira correta como foi feito este processo de indução da latinha de alumínio; quanto à borracha houve acerto de todos os estudantes nesta pergunta. A última questão que foi discutida em sala de aula foi a que mais evidenciou dificuldade em conceber os processos de eletrização realizados neste fenômeno. A grande maioria dos alunos argumentou remetendo ao processo de eletrização por indução e uma pequena parcela dos estudantes focou na parte do atrito entre as nuvens até acumular numa região das nuvens com mais elétrons e posteriormente ocorria o processo da indução. Muitos alunos apresentaram dificuldades quanto à argumentação, na parte teórica de relacionar o que é visto em aula com a realidade associada ao mundo sensível, porém graças a isto foi possível observar as lacunas de conhecimento teórico, para as quais foram trabalhadas ações com necessidade de supri-las.

O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.

## Referências

SILVA, J. C. X.; LEAL, C. E. S. Proposta de laboratório de física de baixo custo para escolas da rede pública de ensino médio. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 39, n. 1, p. 1-5, 2017.

ARAÚJO, M. S. T. DE .; ABIB, M. L. V. DOS S.. Atividades experimentais no ensino de física: diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 25, n. 2, p. 176-194, jun. 2003.

ALEGRO, R. C. Conhecimento prévio e aprendizagem significativa de conceitos históricos no ensino médio . 2008. 239 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Filosofia e Ciências, 2008.

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