ENSINO DOS PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO ATRAVÉS DE EXPERIMENTOS DE BAIXO CUSTO

## ENSINO DOS PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO ATRAVÉS DE EXPERIMENTOS DE BAIXO CUSTO

Arthur Ferreira da Silva 1 , Danillo Teodoro Felicio 2 Luiz Otavio Buffon 3 , Cleiton Kenup Piumbini 4 , Diego Novaes Soares 5

- 1 Instituto Federal do Espírito Santo - Campus Cariacica / Núcleo de Estruturação de Ensino de Física - NEEF, arthurferreira872@gmail.com
- 2 Instituto Federal do Espírito Santo - Campus Cariacica / Núcleo de Estruturação de Ensino de Física - NEEF, danillo.felicio2004@gmail.com
- 3 Instituto Federal do Espírito Santo - Campus Cariacica / Núcleo de Estruturação de Ensino de Física - NEEF - Coordenadoria de Física, buffon@ifes.edu.br
- 4 Instituto Federal do Espírito Santo - Campus Cariacica / Núcleo de Estruturação de Ensino de Física - NEEF - Coordenadoria de Física, cleiton.kenup@ifes.edu.br
- 5 Secretaria Estadual da Educação - SEDU - ES / Escola Maria de Novaes, diego.nsoares@educador.edu.es.gov.br

Palavras-chave : PIBID; Eletrização; Experimentos de baixo custo.

## Resumo expandido

Em abordagens tradicionais de ensino, o professor costuma ocupar uma posição central, enquanto o aluno é colocado numa posição passiva e isso acaba dificultando o aluno no desenvolvimento da autonomia e criticidade. Assim,

Na medida em que o educando se torne sujeito cognoscente e se assuma como tal, tanto quanto sujeito cognoscente é também o professor, é possível ao educando tornar-se sujeito produtor da significação ou do conhecimento do objeto. É neste movimento dialético que ensinar e aprender vão se tornando conhecer e reconhecer. O educando vai conhecendo o ainda não conhecido e o educador reconhecendo, o antes sabido (FREIRE, 1993b, p. 119).

Através do diálogo o professor pode apresentar situações para os alunos refletirem e emitirem opiniões. Carvalho (2014) destaca que, para uma atividade ser investigativa ela precisa estar acompanhada de situações problematizadoras, questionadoras e de diálogo, envolvendo a análise de um problema.

A Eletrostática, de acordo com a Base Nacional Comum Curricular (Brasil, 2018) é fundamental para a formação dos estudantes. A intervenção didática relatada nesse trabalho foi aplicada em três turmas de 3ª Série do Ensino médio, com respectivamente, 30, 30 e 26 alunos, totalizando 86 alunos. Ela fez parte do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência (PIBID). O objetivo foi ensinar os processos de eletrização (por atrito, por contato e por indução) usando-se atividades experimentais e inspiradas no ensino por investigação e no diálogo. A opção por experimentos de baixo custo revela vantagens, pois:

o aluno permanece com sua atenção voltada para o aprendizado da teoria e ao seu uso na interação com a realidade, deixando de se preocupar com o funcionamento e a operação do equipamento, e não se esquecendo do objetivo primário da atividade empírica que se mantém ligada ao conteúdo estudado ou a estudar. Logo, os equipamentos e experimentos de baixo custo, por serem simples, são também fáceis de compreender; isto permite que o sujeito fique motivado e concentrado, prioritariamente, na relação teoria e observação e na aplicação conceitual, e não em aprender o funcionamento ou a operação do equipamento (LABURÚ et al, 2008, p. 168).

Foram preparados três experimentos investigativos, um para cada processo de eletrização e os alunos formularam hipóteses para explicá-los.

- 1) Primeiro experimento: Conforme mostrado na Figura (1a) foram usados dois canudos 1 e 2. O canudo 2 foi amassado ao meio e apoiado no palito em cima do copo. Nesse experimento os dois canudos foram atritados em uma folha de papel e em seguida aproximados um do outro.

Resultado esperado: Que os dois canudos adquirissem cargas do mesmo tipo e depois se repelissem com a rotação do canudo 2.

- 2) Segundo experimento: Conforme mostrado na Figura (1b) , adicionamos um terceiro canudo (3) com uma moeda presa na ponta. Novamente os canudos 1 e 2 foram atritados numa folha de papel e neste caso o canudo 1 foi encostado na moeda. Em seguida, usando o canudo 3, a moeda foi aproximada do canudo 2.

Resultado esperado: Que ocorresse eletrização por contato na moeda condutora e depois repulsão entre o canudo 2 e a moeda, pois eles teriam o mesmo tipo de carga.

- 3) Terceiro experimento: Conforme mostrado na Figura (1c), foram utilizados um canudo e uma lata de alumínio. Deitamos a lata e eletrizamos o canudo 1 atritandoo com papel. Posteriormente aproximamos o canudo eletrizado da lata, sem tocá-la.

Resultado esperado: Que ocorresse indução de cargas na lata e com isso atração entre ela e o canudo .

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Figura 1: (a) copo de plástico com palito como apoio para um canudo amassado no meio e um outro canuto para mostrar eletrização por atrito, (b) os mesmos objetos do ítem anterior e mais um canudo com uma moeda presa na ponta para mostrar a eletrização por contato, (c) uma lata e um canudo para mostrar a eletrização por indução. Fonte: os autores

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No segundo experimento, um resultado inesperado aconteceu, pois o canudo 3 com a moeda presa atraiu o canudo giratório 2, ao invés de repelí-lo. Diante disso, aproveitamos a situação para discutir sobre a importância da ciência de investigar situações. Junto com os alunos desenvolvemos hipóteses, tais como:

-  Os canudos 1 e 2 atritados com papel teriam cargas do mesmo tipo. O canudo 1 passaria parte de sua carga para a moeda e assim deveria haver repulsão entre o moeda presa no canudo 3 e o canudo giratório 3. Como ocorre atração, seria possível o canudo 2 e a moeda terem cargas opostas?
-  Seria possível a moeda não ser carregada suficientemente pelo contato com o canudo ou perder sua carga para de forma a ficar neutra? Se sim, entre a moeda neutra e o canudo giratório 2 carregado poderia haver atração?

Após a realização dos experimentos os alunos responderam 3 questões. Visto que incentivamos a autonomia dos alunos, procuramos, na categorização das

respostas, levar em consideração tudo que eles responderam que tivesse sentido, isto é, que possuísse alguns conceitos corretos.

Na questão 1, 'O que acontece se atritarmos dois objetos? Eles ficarão com as cargas iguais ou diferentes?' , tivemos 40 respostas que fazem sentido, representando 46,5% dos alunos. Na questão 2, 'O que acontece com as cargas elétricas se colocarmos um objeto eletrizado em contato com um objeto condutor neutro? Eles ficariam com as cargas iguais ou diferentes?' , tivemos 25 respostas que fazem sentido, representando 29%. Na questão 3, 'Se colocarmos um objeto eletrizado positivamente próximo a objeto condutor neutro, o que aconteceria com as cargas elétricas?', tivemos 53 respostas que fazem sentido, representando 61,6%.

O resultado da questão 2 foi ruim e isso talvez ocorreu pois o experimento 2 não ocorreu como esperado, conforme já visto. No experimento 1 o resultado foi regular com quase a metade dos alunos conseguindo responder. Na questão 3 o resultado foi regular e um pouco melhor. Constatamos dificuldades nessas questões, mas é importante levar em consideração que os alunos atuaram de forma autônoma, tendo que lançar hipoteses sobre os fenômenos que não conheciam completamente, constituindo-se, de acordo com Carvalho (2014), problemas com certo grau de abertura a serem investigados.

No questionário haviam também 3 perguntas de opinião a respeito da atividade. Seguem algumas respostas: 'Bem interessante porque foge um pouco de fórmulas Físicas, com uma aula mais prática', 'Foi uma boa aula, souberam explicar de uma forma fácil", 'Explicaram bem, mas poderiam ter mostrado mais sobre o conteúdo", 'Foi uma aula com explicação simples e objetiva', 'Foi uma aula bem engraçada e não tenho pontos negativos' , 'Os pontos positivos foram que o conteúdo e a interação entre os alunos'. Essa aprovação das atividades pelos alunos reforçam o valor dos esperimentos de baixo custo na sala de aula, conforme salientado por Laburú et al (2008).

Apesar dos alunos terem gostado das atividades, os resultados regulares e ruins indicam que é necessário organizar melhor o roteiro para conseguir melhor atenção dos alunos caso a intervenção seja reaplicada, além de repensar o experimento 2 que não deu o resultado esperado. Esse aprendizado, por parte de quem ensina, concorda com Freire (1993), de que o educador também aprende na interação com os educandos.

## Referências

BRASIL. Ministério da Educação e Cultura. Base Nacional Comum Curricular . Educação Infantil e Ensino Fundamental. 2017. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/wp-content/uploads/2018/02/bncc-20dezsite.pdf. Acesso em: 26 jul. 2018

CARVALHO, Alberto Magno P. Calor e temperatura : Um ensino por investigação. São Paulo: Editora Livraria da Física. 2014. 145 p.

FREIRE, Paulo. Professora sim tia não : cartas a quem ousa ensinar. 2.ed. São Paulo:Olho D'Água, 1993.

LABURÚ, Célio Estevan et al. Laboratório caseiro pára-raios: um experimento simples e de baixo custo para a eletrostática. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 1, pág. 168-182, 2008.