CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS DE LICENCIANDOS SOBRE MECÂNICA

## CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS DE LICENCIANDOS SOBRE MECÂNICA

## Mateus Pícoli Pogian¹, Pedro Henrique Dalprá², Marcos Roberto da Silva Pereira³, Márcia da Costa 4 , Angelita Vieira de Morais 5

¹UFES/Departamento de Química e Física/mateus.pogian@edu.ufes.br ²UFES/Departamento de Química e Física/pedro.dalpra.pd@gmail.com

³UFES/Departamento de Química e Física/marcosroberto2402@gmail.com

4 UFES/Departamento de Química e Física/marcia.costa.21@ufes.br

5 UFES/Departamento de Química e Física/angelita.morais@ufes.br

Palavras-chave : Física; Mecânica; Concepções Alternativas.

## Resumo

Esse trabalho é resultado de uma atividade da disciplina 'Instrumentação para o Ensino de Física I' (2023/1) do curso de Licenciatura em Física (UFES/ Campus Alegre - ES). No intuito de verificar as concepções alternativas que alunos de graduação possuem sobre Mecânica, foi realizada uma pesquisa com vinte e três alunos de graduação da UFES ( Campus Alegre).

Nessa pesquisa, os participantes responderam a um questionário com seis questões. Eles foram questionados conceitualmente sobre as forças envolvidas nas situações apresentadas em cada questão. Em seguida, foi feita a análise dos dados obtidos. O questionário é constituído por questões de múltipla escolha e contempla os seguintes conteúdos: inércia, ação e reação, diagrama de forças. Quatro questões foram extraídas do Inventário em Física Introdutória e três foram extraídas de um artigo (SILVEIRA, MOREIRA, 1992).

Os testes foram aplicados em quatro turmas. Duas turmas do curso de Licenciatura em Química, com alunos de diversos períodos (3º período a 8º período), totalizando quatorze participantes; e duas turmas do curso de Licenciatura em Física, uma com alunos dos períodos mais avançados, e, por fim, uma outra turma, com ingressantes, totalizando nove participantes.

Vale destacar que as concepções sobre mecânica também são discutidas por outros autores (SILVEIRA, MOREIRA, 1992; ZYLBERSZTAJN, 1983; MARTINS, RAFAEL, 2007).

É preciso deixar claro que este trabalho se encarrega apenas de explicitar, de forma quantitativa, as possíveis concepções alternativas dos alunos que responderam ao teste. Ou seja, não foi elaborada nenhuma aula específica, que abordasse o tema, na intenção de modificar/reorganizar as concepções dos participantes.

A Tabela 01, produzida a partir deste estudo, apresenta os dados de todas as quatro turmas, totalizando 23 participantes, em que o questionário foi aplicado. As respostas corretas estão destacadas em cinza. As letras A, B, C, D e E correspondem às alternativas das questões. A partir dela, podemos ver que a média do percentual de acerto fica em 31,8%, um valor baixo.

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Tabela 01: Dados referentes às respostas do questionário

Fonte: autoria própria (2023)

Quando dois corpos colidem, no que diz respeito à 'ação e reação' é comum que as pessoas, em geral, respondam que: 'o corpo de maior massa realiza uma força maior sobre o corpo de menor massa no momento da colisão entre eles'. O que diverge da terceira lei de Newton. No momento da interação dos corpos, ambos exercem a mesma força, de mesma direção, mas de sentidos contrários. Alguns alunos evidenciaram, por meio de duas questões do questionário (1 e 3), também ter essa concepção. Apesar disso, essas questões que envolvem 'ação e reação' são as que possuem maior índice de acerto.

Outro conteúdo abordado foi 'inércia'. Muitos alunos consideraram a presença de uma força na direção do movimento, em algumas das questões do teste (2 e 4). Algumas pessoas têm uma tendência de considerar o vetor velocidade de um corpo como sendo um vetor de uma força, uma vez que ambas são grandezas vetoriais. 'Se um garoto pendurado por uma corda está balançando, as pessoas costumam associar, na direção e no sentido do movimento do garoto, um vetor força ao invés de enxergar apenas o vetor velocidade' (ZYLBERSZTAJN, 1983).

Todas as questões abordam situações bem próximas do cotidiano. Apesar disso, apenas a questão número um (01), que aborda o conceito de ação e reação em uma colisão entre um carro e um caminhão obteve uma quantidade de acertos superior a 50%.

Em contrapartida, a questão que obteve menor percentual de acertos é a de número quatro (04), com um percentual de 8,6%. Esta questão diz respeito a uma bola lançada verticalmente, considerando os pontos A, B e C, que são respectivamente, momento logo após o lançamento (subida), ponto mais alto da trajetória e momento do retorno da bola (descida). É questionado quais forças atuam na bola durante os três momentos. Em relação à subida (questão 4), grande parte dos alunos marcaram a alternativa D, que mostra um vetor apontando 'para cima', sentido positivo do eixo Y, e um vetor apontando 'para baixo'. Como mencionado anteriormente, essa informação evidencia que os alunos confundem o vetor velocidade com o vetor força, uma vez que apenas o campo gravitacional atua sobre o objeto lançado, a todo instante. Ou seja, acreditam haver uma força na direção do movimento.

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Os resultados obtidos mostram que até mesmo alunos de graduação possuem concepções alternativas que divergem daquilo que é aceito cientificamente. Estes dados estão em consonância com os trabalhos lidos para a escrita deste texto. Esse levantamento aponta para a importância de se discutir sobre as essas concepções com os alunos de graduação. Afinal, esse conhecimento equivocado pode se tornar um obstáculo no processo de ensino e aprendizagem do conhecimento científico.

## REFERÊNCIAS

ZYLBERSZTAJN, A. Concepções espontâneas em física: exemplos em dinâmica e implicações para o ensino. Revista de Ensino de Física, v. 5, n. 2, p. 3-16, 1983.

SILVEIRA, F. L.; MOREIRA, M. A. Estrutura interna de testes de conhecimento em Física: um exemplo em mecânica. Enseñanza de las ciencias: revista de investigación y experiencias didácticas, p. 187-194, 1992.

MARTINS, A. F. P.; RAFAEL, F. J.. Uma investigação sobre as concepções alternativas de alunos do ensino médio em relação aos conceitos de calor e temperatura. XVII Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2007.

## Apêndice

A título de exemplificação, a seguir são apresentadas duas questões utilizadas no questionário. A questão 1, que teve o maior número de acertos, e a questão 4, que teve o maior número de erros.

- 1Um caminhão grande colide frontalmente com um carro pequeno. Durante a colisão,
- a) o caminhão exerce a mesma força no carro que o carro exerce no caminhão.
- b) o caminhão exerce uma força maior no carro do que o carro exerce no caminhão.
- c) o carro exerce uma força maior no caminhão do que o caminhão exerce no carro.
- d) o caminhão exerce uma força no carro mas o carro não exerce uma força no caminhão.
- 4Um menino lança uma bola verticalmente para cima. Os pontos A, B e C identificam algumas posições da bola após o lançamento. B é o ponto mais alto da trajetória. É desprezível a força resistiva do ar sobre a bola. No ponto A, quando a bola está subindo, qual dos desenhos, melhor representa a(s) força(s) sobre a bola?

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