OFICINA INVESTIGATIVA INTERDISCIPLINAR: MICROSCOPIA, BIOMEDICINA E OTICA PARA ENSINO MÉDIO DE ESCOLA PÚBLICA EM VISITA A UNIVERSIDADE

## OFICINA INVESTIGATIVA INTERDISCIPLINAR: MICROSCOPIA, BIOMEDICINA E ÓTICA PARA ENSINO MÉDIO DE ESCOLA PÚBLICA EM VISITA A UNIVERSIDADE

## Sângela Laisla Vieira, Elmo Salomão Alves

Universidade Federal de Minas Gerais/Departamento de Física/ICEx, sangela031@ufmg.br

Palavras-chave : Física e Biologia; óptica geométrica; ensino por investigação.

Em 2023, a Sala de Demonstrações de Física (SDF) do Departamento de Física da UFMG realizou uma oficina de atividades experimentais com alunos de primeiro ano do Ensino Médio sobre conteúdos de ótica geométrica. Essa oficina é parte de um projeto de extensão universitária em parceria com o Centro de Microscopia da UFMG, na qual são propostas atividades interdisciplinares de física e biologia com os alunos de uma escola pública. Nesse projeto, os estudantes participam de oficinas com diferentes técnicas de microscopia (ótica, de fluorescência, eletrônica e de varredura por sonda), oficinas de preparação de lâminas para observação e também de oficinas experimentais que abordam o conteúdo de física envolvido nos diferentes tipos de microscopia. O conjunto de atividades visa promover o interesse dos adolescentes pela área de ciências da natureza, introduzir a metodologia científica na sua formação e proporcionar-lhes a oportunidade de vivenciar a experimentação científica dentro da UFMG.

A oficina aqui descrita teve como objetivo a tentativa de implementar uma atividade de extensão que, além de promover uma interação transformadora entre a universidade e o público do ensino médio, incentivasse o desenvolvimento de habilidades e competências ligadas à cultura científica além, é claro, do conteúdo conceitual relacionado às ciências, ou seja, que encaminhe o aluno rumo à Alfabetização Científica (AC) (Sasseron, 2008). Para isso foi utilizado como ferramental metodológico o ensino por investigação com grau de liberdade intelectual nível 3 de acordo com (Carvalho, 2018), no qual o problema e o plano de trabalho foram propostos pela equipe da SDF, as hipóteses e obtenções de dados foram elaboradas e obtidas pelos alunos e as conclusões foram discutidas brevemente entre a equipe da SDF e os alunos ao fim da oficina.

A análise feita pela equipe da SDF das respostas dos alunos para o replanejamento de futuras atividades foi baseada nos indicadores de alfabetização definidos por (Sasseron, 2015):

Trata-se de habilidades vinculadas à construção de entendimento sobre temas das ciências que podem estar em processo em sala de aula e evidenciam o papel ativo dos estudantes na busca pelo entendimento dos temas curriculares das ciências. Esses indicadores referem-se: (a) ao trabalho com as informações e com os dados disponíveis, seja por meio da organização, da seriação e da classificação de informações; (b) ao levantamento e ao teste de hipóteses construídas que são realizados pelos estudantes; (c) ao estabelecimento de explicações sobre fenômenos em estudo, buscando justificativas para torná-las mais robustas e estabelecendo previsões delas advindas; e (d) ao uso de raciocínio lógico e raciocínio proporcional durante a investigação e a comunicação de ideias em situações de ensino e aprendizagem. (Sasseron, 2015)

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A oficina foi realizada na SDF onde os doze alunos foram organizados em grupos de dois ou três estudantes; cada grupo recebeu um conjunto de materiais para a realização dos experimentos e um guia com perguntas a serem respondidas, contendo também instruções sobre os experimentos a serem executados. Estes baseavam-se nos conteúdos de propagação da luz, reflexão em espelhos planos, refração em uma cuba com água, prisma e lentes e dois instrumentos óticos simples (projetor e luneta). Em cada atividade, era primeiro apresentada uma situação problema que o grupo devia discutir e responder. Em seguida, os alunos realizavam um experimento análogo ao problema e comparavam suas observações com as hipóteses formuladas por eles. Depois de fazer um conjunto de experimentos, eles eram conduzidos a elaborar uma conclusão acerca do fenômeno ótico em questão.

A dinâmica das atividades foi pensada para que os alunos pudessem realizálas nos seus próprios ritmos e de forma independente. Monitores da SDF, alunos de graduação da UFMG, acompanhavam as atividades e interagiam com os estudantes das escolas somente se solicitados ou se observassem alguma dificuldade no entendimento das instruções por parte dos alunos.

Após a realização da oficina foi feito uma análise estatística das respostas dadas a cada pergunta para avaliar o entendimento daquele fenômeno pelos estudantes. A seguir é apresentado um exemplo de pergunta e de resultado obtido para o experimento de reflexão de raio de luz por um espelho plano. Inicialmente, era pedido aos estudantes que traçassem a trajetória que eles achavam que um raio de luz faria ao ser refletido pelo espelho. As figuras 1 e 2 indicam os tipos de respostas dadas pelos estudantes e um gráfico da quantidade de estudantes que responderam cada alternativa.

Figura 01: Tipos de respostas dos alunos

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Figura 02: Gráfico da quantidade de respostas por alternativa da questão pré experimento.

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Em seguida, os alunos realizaram um experimento onde deveriam colocar um espelho sobre um transferidor, apontar um laser para o espelho e observar o ângulo que o raio refletido fazia com a reta perpendicular ao espelho. Em uma tabela eles escreviam os ângulos de reflexão e incidência para comparar os resultados das observações com as hipóteses feitas anteriormente. Por fim os alunos indicavam a alternativa correta entre as opções abaixo:

'A) O ângulo de reflexão é o dobro do ângulo de incidência.

B) O ângulo de reflexão é sempre igual ao ângulo de incidência.

C)O espelho sempre reflete o feixe incidente de volta sobre ele mesmo. '

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A figura 3 mostra a quantidade de respostas para cada alternativa.

Figura 03: Gráfico da quantidade de respostas por alternativa da questão pós experimento.

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Este exemplo evidencia a tendência comum observada nas atividades da oficina do crescimento no índice de assertividade dos estudantes a medida em que realizaram os experimentos. A análise feita pela equipe da SDF possibilita identificar as principais causas de erros e equívocos cometidos pelos estudantes, como a formulação dos desenhos e textos do guia para que a oficina possa ser revisada e ajustada nas próximas visitas.

Com esse tipo de atividades, o projeto visa proporcionar experiências que além de atrair os jovens pela sua dinâmica diferenciada do cotidiano vivido por eles no contexto de sala de aula, possibilite que eles adquiram conhecimentos não só dos conteúdos de física e biologia envolvidos, mas também do método científico.

## Referências

Carvalho, A. M. P. de. (2018). Fundamentos Teóricos e Metodológicos do Ensino por Investigação. Revista Brasileira De Pesquisa Em Educação Em Ciências, 18(3), 765-794.

Almeida, A. G. F. (2014). As ideias balizadoras necessárias para o professor planejar e avaliar a aplicação de uma Sequência de Ensino Investigativa. (Dissertação de Mestrado em Ensino de Ciências), Universidade de São Paulo, São Paulo.

Sasseron, L. H. (2015). ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA, ENSINO POR INVESTIGAÇÃO E ARGUMENTAÇÃO: RELAÇÕES ENTRE CIÊNCIAS DA NATUREZA E ESCOLA. Ensaio Pesquisa Em Educação Em Ciências (Belo Horizonte), 17(spe), 49-67.

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