A DIALETICA ENTRE AS CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS DOS ALUNOS DE FÍSICA I E O CONSTRUTIVISMO

## A DIALÉTICA ENTRE AS CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS DOS ALUNOS DE FÍSICA I E O CONSTRUTIVISMO

## João Alves

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro/ Instituto de Ciências Exatas/ Departamento de Física, joaoalves@ufrrj.br

Palavras-chave : Ensino de Física, Concepções Alternativas, Construtivismo

## Resumo

A maneira com que cada indivíduo tende a descrever esse mundo em que vivemos vem inicialmente da experiência cotidiana, a partir da qual ele constrói um conjunto de idéias generalizadas e intuitivas compartilhadas com outras pessoas. Ao chegar numa sala de aula em que os conhecimentos científicos são abordados, o aluno carrega consigo todo esse conhecimento informal que é merecedor de atenção tanto dos professores como dos pesquisadores da área do ensino e aprendizagem. Esses profissionais tendem a estudar possíveis conexões entre tais conhecimentos prévios com o referido processo de ensino-aprendizagem. Inserido nesse âmbito, esse trabalho visa identificar e analisar as concepções espontâneas dos discentes e indagar de que maneira elas podem ser utilizadas em prol de um aprendizado significativo. Para isso vem se dedicando à análise das respostas registradas em provas escritas de discentes em diferentes disciplinas de Física básica, nos diferentes períodos acadêmicos. Baseado no levantamento e categorizações dessas concepções, o estudo tem por teoria norteadora a Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS) (Moreira; Masini, 2001). Segundo essa teoria, as idéias intuitivas do aprendiz são importantes para o próprio processo de aprendizagem. Nessa perspectiva, ele se torna a peça fundamental nesse processo uma vez que, ao confrontar as concepções prévias com as científicas haverá uma mudança na sua estrutura cognitiva na medida em que novos conceitos se 'ancoram' nos subsunçores, os conceitos prévios presentes na mente desse aluno/a, transformando-os e preparando-os para novos conceitos/informações. Pesquisas que identificaram as concepções alternativas (Viennot, 1979; Peduzzi,1985; Giorgi; Concari; Pozzo, 2005; Cordeiro; Mordeglia, 2007; Leão; Kalhil, 2015; Ure; Muler; Sebastia, 1994), apontam estratégias de ensino visando auxiliar o aluno na respectiva superação e conseqüentemente na obtenção de sucesso no seu aprendizado. Tais trabalhos, cujo início remete a década de 1970 (Viennot, 1979), mostram que essas idéias do aprendiz são estáveis e resistentes à mudança, e são identificadas até mesmo nos estudantes universitários. Esse fato, possivelmente, aponta para uma abordagem em sala de aula de um modelo construtivista de aprendizagem que não implica num modelo construtivista de ensino (Mortimer 1996). Segundo esse autor, o fato da aprendizagem ser um produto da interação entre concepções pré-existentes e as novas experiências não implica, necessariamente, que as estratégias de ensino baseadas nesse modelo tenham que apresentar os mesmos passos no processo de instrução. Além disso, sintetiza algumas críticas endereçadas ao construtivismo e sugere estratégias de ensino para a mudança conceitual que busque construir um modelo alternativo para compreender as concepções do estudante dentro de um esquema geral que permite

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relacioná-las e ao mesmo tempo diferenciá-las dos conceitos científicos apreendidos na escola. O autor defende a evolução de um perfil de concepções, em que as novas idéias adquiridas no processo de ensino-aprendizagem passam a conviver com as idéias anteriores, e que cada uma delas possa ser empregada no contexto conveniente. O autor aponta ainda para a dificuldade dos estudantes em abandonarem suas noções do dia-a-dia e para a importância de resultados disponíveis na literatura que promovam a idéia de que não é adequado descrever o processo de ensino como uma substituição das idéias prévias dos alunos por noções científicas. Inserido nesse contexto de concepções alternativas dos discentes das disciplinas de Física Básica do ensino superior da UFRRJ, e conseqüentemente nessa perspectiva de pensar estratégias que os auxiliam no seu processo de aprendizagem sem a eliminação do conhecimento prévio, como defendido pelo autor (Mortimer, 1996), a pesquisa vem sendo realizada com o objetivo de analisar as provas dos alunos para averiguar a presença dessas concepções alternativas e a partir desse levantamento pensar estratégias que consideram o perfil conceitual proposto pelo autor. Neste trabalho os resultados obtidos de uma turma de Física I são apresentados e neles se verifica a persistência das concepções alternativas nesses discentes após a devida abordagem dos tópicos de Física, as leis de Newton e energias, em classe. Esses resultados alertam para a possibilidade e necessidade de inserção de novas abordagens no sentido de auxiliar os alunos rumo ao aprendizado significativo, numa tendência construtivista, uma vez que se vislumbre o discente como agente ativo na construção do próprio conhecimento.

## O Trabalho Desenvolvido/Metodologia

Esse trabalho que se insere na pesquisa mencionada e que envolve várias turmas em diferentes níveis de escolaridade e com o objetivo de analisar as possíveis concepções alternativas, sua persistência na mente dos alunos nas turmas de Física básica, visa apresentar os resultados obtidos da análise das provas realizadas por 57% dos alunos de uma turma de Física Básica I do primeiro período com um total de 47 inscritos. O conteúdo das provas em questão incidiu sobre as leis de Newton e energias. A redução dos dados foi feita mediante a observação e categorização das concepções, segundo os moldes de Kapitango e Ricardo (2014).

## Resultados Obtidos

As categorizações obtidas na turma mencionada estão apresentadas abaixo com as respectivas discriminações e com as freqüências em que ocorreram nessa turma:

- C1- Uso da velocidade constante sendo que no exercício a Força F que age sobre a partícula é constante e diferente de zero (0,7 %);
- C2- Uso da expressão da aceleração constante sendo que a força que atua é variável (apresentada num gráfico) (30%);
- C3- Uso a expressão 'mgh' para representar o potencial variável (apresentado num gráfico) (0,7 %);
- C4- Uso do peso do bloco pra determinar a tensão na corda que o puxa na horizontal (37%)
- C5- Uso da velocidade nula na situação em que a Força aplicada F é nula (0,7%).

Nota-se a partir desses resultados, nas categorias C1 e C5, que os alunos insistem na existência de uma relação linear entre a força aplicada e a velocidade do

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objeto. Uma porcentagem relevante (30%) considera a aceleração constante no caso em que a força é variável (Categoria C2). Embora tenha sido apresentado o gráfico de uma energia potencial variando com a posição, houve resposta de alunos em que foi utilizada a energia potencial gravitacional (C3). Por fim, na C4, nota-se uma relação direta entre a força horizontalmente direcionada que puxa um objeto sobre uma superfície horizontal com o peso desse objeto.

## Conclusões/Considerações

As concepções Alternativas de estudantes relacionados aos tópicos da Física básica abordados em sala de aula vêem sendo detectadas, analisadas e categorizadas. Todo o levantamento já realizado em outras turmas de Física Básica incidiu sobre as avaliações periódicas obrigatórias onde vêem sendo possível constatar a persistência dessas concepções nos alunos. Nesse trabalho foi apresentado um dos resultados que alertam para a referida insistência, análogo aos trabalhos anteriormente realizados em que foram constatados, por exemplo, a existência de uma relação linear entre a força aplicada num objeto e a velocidade desse objeto. Espera-se que os resultados possam instigar o discente a traçar novas estratégias, tal como a do Ensino por Analogia, entre outras, para auxiliar esses alunos nos seus aprendizados significativos, de acordo com o que foi sugerido por Mortimer (1996) e pela TAS.

## Referências

CORDERO, S.; MORDEGLIA, C. Concepciones sobre energia de estudiantes de carreras Universitarias no físicas. I Jornada de Enseñanza e Investigación Educativa en el campo de las Ciencias Exactas y Naturales, 18 y 19 de Octubre de 2007, La Plata. 2007. Disponível em: http://jornadasisfd9.fahce.unlp.edu.ar/cienciasexactas/ijornadas-2007/i-jornadas-2007/Cordero.pdf. Acesso em: 20 junho 2023.

GIORGI, S.; CONCARI, S.; POZZO, R. Un Estudio sobre lãs Investigaciones Acerca de las Ideas de los movimientos en Fuerza y Movimiento, Ciência e Educação, v. 11, n. 1, p. 83-95, 2005.

KAPITANGO-A-SAMBA; K. K., RICARDO, E. C. Categorias da inserção da História e Filosofia da Ciência no ensino de ciências da natureza R. Educ. Públ. Cuiabá, v. 23, n. 54, 2014. p. 943-970.

LEÃO, N. M. DE M.; KALHIL, J. B. Concepções alternativas e os conceitos científicos: uma contribuição para o ensino de ciências, Lat. Am. J. Phys. Educ. Vol. 9, n. 4, 2015.

MOREIRA, M. A.; MASINI, E. F. S., Aprendizagem significativa: A Teoria de David Ausubel. São Paulo: Centauro, 2001.

MORTIMER, E. F. Construtivismo, mudança conceitual e ensino de ciências: para onde vamos?, Investigações em Ensino de Ciências v1 n.1, 1996, pp.20-39

PEDUZZI , L. O. Q.; PEDUZZI, S. S. O Conceito de Força no Movimento e as duas primeiras leis de Newton, ad. Cat. Ens. Fís., Florianópolis, vol 2, n. 1, 1985. p. 6-15.

URE, M. H.; MÜLER, G.; SEBASTIA, J. Concepciones intuitivas de los estudiantes (de Educación Media y la Universidad) sobre el Principio de Acción y Reacción, Revista Brasileira de Ensino de Física, vol 16, n. 1 a 4, 1994.

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VIENNOT, L. Spontaneous reasoning in elementary dynamics. European Journal of Science Education 1(2): 1979. p 205-221.

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