ATIVIDADES EXPERIMENTAIS PARA O ENSINO DE ELETRICIDADE COM ALUNOS DO 9° ANO DO ENSINO FUNDAMENTAL

## ATIVIDADES EXPERIMENTAIS PARA O ENSINO DE ELETRICIDADE COM ALUNOS DO 9° ANO DO ENSINO FUNDAMENTAL

Magdiel Miranda 1 , Rosivaldo Carvalho2 .

1 Universidade do Estado do Amapá/Bolsista PIBIC- CNPQ, magdielmiranda180@gmail.com 2 Universidade do Estado do Amapá/Colegiado de Ciências Naturais, rosivaldo.fisico@gmail.com

## Resumo

A eletricidade está em constante evolução tecnológica, porém muitos alunos não conseguem assimilar o assunto com o que é aprendido em sala de aula. Dessa forma, o tema de eletricidade não é relacionado ao cotidiano e acaba se tornando pouco interessante e fácil de ser esquecido pelos alunos. Este projeto visa promover a aprendizagem significativa, onde os estudantes compreendem novos conhecimentos por meio da interação com conhecimentos pré-existentes na sua estrutura cognitiva. Também visou investigar, com o método POE (Predizer, Observar e Explicar), através de atividades experimentais, auxiliar no Ensino de Eletricidade para duas turmas do 9º ano do ensino fundamental em uma escola pública . Em resumo, este estudo destaca a importância de inovar nas práticas pedagógicas para criar um ambiente de aprendizagem dinâmico e inclusivo, onde todos os alunos possam desenvolver plenamente seu potencial intelectual e a sua busca pela Física. Essas mudanças são essenciais para elevar a qualidade do Ensino de Eletricidade no Brasil, garantindo uma educação significativa para todos.

Palavras-chave : Aprendizagem Significativa. Eletricidade. Método, Predizer, Observar e Explicar.

## Introdução

A abordagem tradicional no ensino de Física, especialmente no estudo da eletricidade, muitas vezes se mostra desconectada da realidade dos alunos. Isso ocorre devido à ênfase em conceitos teóricos complexos e à utilização de uma linguagem técnica que nem sempre é compreensível. Apesar da eletricidade estar presente em diversas situações cotidianas, desde o funcionamento de eletrodomésticos até os dispositivos eletrônicos usados diariamente, o ensino tradicional raramente aproveita esses exemplos práticos para ilustrar os conceitos.

Como resultado, os alunos podem ter dificuldade em relacionar o que aprendem em sala de aula com o mundo real, comprometendo tanto a motivação quanto a compreensão do conteúdo. De acordo com Moreira (2018), o ensino de Física enfrenta desafios como a escassez de aulas em laboratório, obrigando os professores a treinarem os alunos para provas e respostas corretas, em vez de ensinarem Física de forma contextualizada. A falta de aulas práticas e o foco excessivo na preparação para provas, em detrimento do ensino da Física, privam os

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

alunos da oportunidade de experimentar conceitos e desenvolver habilidades práticas, prejudicando a compreensão da Física. Esse cenário reflete a necessidade urgente de reformas no ensino da Física para garantir uma formação completa e envolvente. É essencial adotar métodos de ensino contextualizados e interativos, que incorporem exemplos práticos e experiências cotidianas, tornando o aprendizado de eletricidade acessível e relevante.

Nesse contexto, buscou-se inserir atividades práticas no ensino de Física para favorecer a aprendizagem por meio da exploração de aspectos como colaboração mútua, interação social e habilidades investigativas, utilizando, por exemplo, o guia POE (Prever, Observar e Explicar). A realização de atividades experimentais associadas ao cotidiano pode contribuir para a aprendizagem dos conteúdos de Física, ampliando o conhecimento dos alunos sobre aspectos do mundo e de suas vivências. Bates (2017) afirma que: "diferentes mídias podem ser usadas para ajudar alunos a aprender de diferentes maneiras e alcançar diferentes resultados", alinhando-se à ideia de que o uso de diversos tipos de mídia, incluindo atividades experimentais, pode atender a diferentes estilos de aprendizagem e necessidades, facilitando uma compreensão ampla e profunda do conteúdo.

Toda ação sistematizada preocupada com o ensino e a aprendizagem requer um pressuposto teórico bem definido. A base desta proposta foi a Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS), que, segundo Ausubel (2003, p. 72), "consiste no fato de que novas ideias expressas de forma simbólica (a tarefa de aprendizagem) se relacionam àquilo que o aprendiz já sabe". Isso significa que os estudantes compreendem novos conhecimentos por meio da interação com conhecimentos pré-existentes (ideias âncoras) em sua estrutura cognitiva.

A partir desses pressupostos, a abordagem do ensino da eletricidade por meio da integração de atividades experimentais demonstra um grande potencial para criar propostas pedagógicas diferenciadas das abordagens tradicionais. Nesse contexto, a questão que orienta esta pesquisa é: como o uso de atividades experimentais pode potencializar a aprendizagem significativa de conceitos de eletricidade para alunos do nono ano do ensino fundamental em uma escola pública? Durante a pesquisa, observou-se que duas turmas, 9A e 9B, estavam tendo seu primeiro contato com a Física, evidenciando a necessidade de alternativas que auxiliassem no entendimento de conceitos como eletricidade. Diante desse desafio educacional, foram desenvolvidas atividades experimentais, considerando os

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

conhecimentos prévios dos alunos para tornar o aprendizado acessível e significativo.

## Caracterização da Pesquisa

Esta pesquisa foi realizada em uma Escola pública que oferece ensino fundamental. Os participantes foram alunos de duas turmas do 9º ano, com 44 estudantes. A pesquisa fundamentou-se na Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS), conforme descrita por Ausubel (2003, p. 72), onde novas ideias são relacionadas ao que o aprendiz já sabe. Adotou-se uma perspectiva interpretativa da pesquisa, na qual o pesquisador é visto como um participante ativo na construção da realidade investigada. Conforme Merriam (1998):

"O pesquisador traz uma construção da realidade à situação de pesquisa, interagindo com construções ou interpretações de outras pessoas a respeito do fenômeno estudado. O produto final deste tipo de estudo é mais uma interpretação pelo pesquisador de outros pontos de vista já filtrados através de seu próprio ponto de vista."

Dessa forma, o pesquisador interage com as interpretações de outras pessoas sobre o fenômeno estudado, neste caso, " Atividades Experimentais no Ensino de Eletricidade ". O resultado do estudo é, portanto, uma interpretação que reflete não apenas os pontos de vista dos participantes, mas também a perspectiva do próprio pesquisador.

A abordagem utilizada foi a pesquisa qualitativa. Silva e Ferreira (2020, p. 895) afirmam que: "a pesquisa qualitativa responde a questões muito particulares e com um nível de realidade que não é quantificado". Ela trabalha com um universo de significados, motivos, valores e atitudes, correspondendo a um espaço profundo das relações, processos e fenômenos. O trabalho do pesquisador, então, não é apenas descobrir uma verdade objetiva, mas compreender e interpretar as múltiplas realidades construídas pelas pessoas envolvidas no fenômeno estudado.

Como método de pesquisa, este trabalho apresentou características de um estudo de caso, desenvolvido na mesma unidade educacional e com alunos de duas turmas do ensino fundamental. As atividades analisadas foram experimentais, elaboradas e desenvolvidas após a identificação dos conhecimentos prévios, assumindo um caráter investigativo nas duas turmas do 9º ano. Os encontros ocorreram com intervalos de tempo para a preparação das atividades nas aulas de

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Ciências, totalizando cinco encontros com duração entre 50 e 90 minutos cada, conforme a Tabela 1.

Tabela 1: Cronograma de aplicação das atividades

4 °Ec o n r o Qe s t i oá i o d R cp i v dd

n t

u

nr s e eet i ae

5 0 m nt o

Fonte: Autor, 2024.

## Análise e Discussão

## Análise de Conhecimentos Prévios

Reconhecendo que os conhecimentos prévios são essenciais para uma aprendizagem significativa, foi aplicado em duas turmas do 9º ano um questionário de conhecimento prévios com 44 questionários preenchidos. O objetivo foi identificar o que os estudantes já sabiam sobre conceitos de carga elétrica, corrente elétrica e diferença de potencial antes da introdução de novos conteúdos específicos. Com isso, o pesquisador pôde analisar a estrutura cognitiva existente dos alunos e utilizar esses conhecimentos já consolidados para facilitar a aprendizagem de novos conceitos.

Os estilos de ensino foram classificados desde o convergente, focado na reprodução de conhecimentos e habilidades adquiridos, até o divergente, voltado para a criação de novos conhecimentos e maior autonomia dos alunos (Mosston; Ashworth, 2008). As respostas dos questionários também seguiram essa classificação: as convergentes refletiam a reprodução de conhecimentos adquiridos ou ainda não consolidados, enquanto as divergentes indicavam a criação de novos conhecimentos e aptidões com autonomia. Totalizando, 44 questionários foram preenchidos, com os alunos identificados de B1 a B44 com quatro questões.

## Questão 1: Carga Elétrica

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

i us

Das respostas obtidas, 10 foram convergentes, alinhadas com a definição de que a carga elétrica é uma propriedade fundamental da matéria (Young e Freedman, 2015). No entanto, aproximadamente 32 respostas foram divergentes, e dois alunos não souberam responder, indicando a necessidade de utilizar organizadores avançados para aprimorar a compreensão.

## Questão 2: Corrente Elétrica

Seis alunos apresentaram respostas convergentes, demonstrando uma compreensão parcial do conceito de corrente elétrica como o movimento ordenado de cargas elétricas em um condutor (Nogueira, 2019). As demais 38 respostas foram divergentes, evidenciando lacunas no entendimento que precisam ser trabalhadas.

## Questão 3: Diferença de Potencial

Nesta questão, 42 respostas foram divergentes e dois alunos não souberam responder. Algumas respostas associaram incorretamente a tensão elétrica à quantidade de fios em uma tomada. Segundo Oliveira (2024), a tensão elétrica refere-se à diferença de potencial elétrico entre dois pontos, medida em volts.

## Questão 4: Tipos de Circuitos Elétricos

Foram obtidas nove respostas convergentes e 33 divergentes. Alguns alunos demonstraram entendimento básico sobre circuitos em série, paralelo e misto, compreendendo como eles funcionam e se comportam em diferentes situações.

Gráfico 1: Tabela geral de conhecimentos prévios da 9A e 9B.

<!-- image -->

Fonte: Autor, 2024.

O gráfico 1 ilustra que a maioria das respostas dos alunos foi divergente, indicando que muitos conceitos fundamentais de eletricidade não estavam

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

consolidados. Isso reforça a importância de estratégias de ensino que considerem os conhecimentos prévios e promovam a construção significativa do conhecimento.

## Análise da Atividade com Vídeo Motivador e Mapas Conceituais

Foi realizada uma atividade com um vídeo motivador sobre circuitos elétricos, seguida pela confecção de 44 mapas conceituais pelas duas turmas. Identificados como B1 a B44. O vídeo abordou conceitos como sentido de movimentação dos elétrons, tipos de circuitos, transformação de energia e efeito Joule.

Os mapas conceituais tiveram como palavra-chave "Circuitos Elétricos" e contemplaram termos como "Circuito em Série", "Circuito em Paralelo" e "Circuito Misto", que foram os mais frequentes. Conceitos como "Efeito Joule", "Receptor" e "Diferença de Potencial" também foram destacados, embora com menor frequência.

Figura 1: Mapa conceitual do aluno B2.

<!-- image -->

Fonte: Fonte, 2024

A construção dos mapas conceituais permitiu visualizar as conexões entre diferentes conceitos e identificar áreas que necessitam de maior aprofundamento. Essa atividade, baseada em organizadores avançados, contribuiu para uma aprendizagem significativa, conforme destacado por Jesus (2004).

## Análise do Guia POE 1

O Guia POE 1, baseado em atividades experimentais sobre associações em série e paralelo, foi aplicado nas duas turmas, divididas em grupos. Os alunos realizaram previsões, observações e explicações sobre o comportamento das lâmpadas em diferentes configurações de circuitos.

As atividades permitiram que os alunos confrontassem suas previsões com os resultados observados, facilitando a correção de conceitos equivocados e

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

reforçando o entendimento correto. Conforme Sasaki e Jesus (2017), a metodologia POE promove aprendizagem ativa e reflexiva, sendo eficaz quando realizada em pequenos grupos que favorecem a interação e troca de ideias.

## Questionários de Receptividade

Após as atividades, foram aplicados questionários de receptividade para avaliar a percepção dos alunos sobre as metodologias empregadas. A maioria dos alunos reconheceu a importância de identificar conhecimentos prévios e expressar curiosidades, apreciou a integração de atividades experimentais, demonstrou interesse em aplicar essas metodologias em outras disciplinas. A maioria também considerou as atividades acessíveis, indicando que o nível de dificuldade foi adequado.

## Considerações Finais

O projeto desenvolvido nas turmas 9A e 9B do 9º ano do ensino fundamental demonstrou que a integração de atividades experimentais, aliada à identificação de conhecimentos prévios e ao uso de metodologias como a POE, contribui para uma aprendizagem significativa e envolvente. Os alunos puderam conectar conceitos teóricos a práticas concretas, desenvolver habilidades investigativas e refletir criticamente sobre os fenômenos estudados. A aplicação dessas estratégias pedagógicas mostrou-se eficaz na promoção do interesse e compreensão dos alunos sobre conceitos de eletricidade, indicando que tais abordagens podem ser replicadas e adaptadas para outros conteúdos e disciplinas. Dessa forma, promover práticas educativas diversificadas e centradas no aluno é essencial para elevar a qualidade do ensino no Brasil, garantindo uma educação significativa e inclusiva para todos.

## Referências

AUSUBEL, D. P. Aquisição e retenção de conhecimento: uma perspectiva cognitiva. Lisboa: Plátano Edições Técnicas. 2003.

BATES, A. W. Educar na era digital: design, ensino e aprendizagem. Tradução: João Mattar. 1ª ed. São Paulo: Artesanato Educacional, 2017.

JESUS, M. A. S.; SILVA, R. C. O. A Teoria de David Ausubel-O uso dos organizadores prévios no ensino contextualizado de funções . VII Encontro Nacional de Educação Matemática, 2004.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

MOREIRA, M. A. Uma análise crítica do ensino de Física. Estudos avançados, v. 32, n. 94, p. 73-80, 2018.

MOLINA, A.; ONTORIA, A.; GÓMEZ, J. P. R. Os mapas conceituais. In: Potencializar a capacidade de aprender e pensar: o que mudar para aprender e como aprender para mudar. São Paulo: Madras, p.103-126. 2004.

MOSSTON, M.; ASHWORTH, S. Teaching Physical Education S. Ashworth (Ed.) First online Editions, 2008.

MERRIAM, S. B. Qualitative research and case study applications in education. San Francisco: Jossey-Bass, 1998.

NOGUEIRA, T. C. Experimentação no ensino de eletricidade. p.62, Santo Antônio de Pádua, 2019.

OLIVEIRA, W. C.; BERANGER, J. A. A relação entre conceitos teóricos em eletrodinâmica e atividades experimentais: Um estudo sobre a formação cidadã dos alunos. Seven Editora, p. 38-64, 2024.

SASAKI, D. G. G.; JESUS, V.L.B. Avaliação de uma metodologia de aprendizagem ativa em óptica geométrica através da investigação das reações dos alunos. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 39, n. 2, p. e2403, 2017.

SILVA, Y. F. FERREIRA, J. R. R. Pós-graduação: a orientação coletiva como espaço de formação do futuro pesquisador. Revista Diálogo Educacional , v. 20, n. 65, 2020.

YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física III: Eletromagnetismo. V. 3, 14ª Ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2015.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_