METODOLOGIA ABP NO ENSINO DE ACÚSTICA: UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA ESTUDANTES DO ENSINO MÉDIO

## METODOLOGIA ABP NO ENSINO DE ACÚSTICA: UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA ESTUDANTES DO ENSINO MÉDIO

## Flaviano da Silva Felix 1 , Eduarda Beatriz de Lima Teixeira 2 , Tassiana Fernanda Genzini de Carvalho 3

- 1 UFPE-CAA/Núcleo de Formação Docente/flaviano.felix@ufpe.br
- 2 UFPE-CAA/Núcleo de Formação Docente/eduarda.beatriz@ufpe.br
- 3 UFPE-CAA/Núcleo de Formação Docente/ tassiana.fgcarvalho@ufpe.br

## Resumo

O ensino tradicional, focado na transmissão de conteúdos por exposições unilaterais, tem mostrado limitações no engajamento e aprendizado dos estudantes, especialmente nas ciências da natureza, resultando em baixa motivação e desempenho. Nesse contexto, a Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP) surge como uma alternativa que tem conquistado destaque, enfatizando a resolução de problemas reais e o protagonismo do aluno. Este trabalho propõe uma sequência didática para o ensino de acústica no 2º ano do Ensino Médio, utilizando a ABP como metodologia central. A sequência, composta por seis aulas, envolve a apresentação da ABP, contextualização de um problema prático (acústica de um auditório escolar), discussão teórica e prática sobre a propagação do som, desenvolvimento de propostas de solução em grupo e reflexões individuais. A ABP incentiva o desenvolvimento de habilidades de colaboração, pensamento crítico e resolução de problemas, promovendo uma aprendizagem mais ativa e significativa. A proposta de ensino conecta conceitos científicos com problemas do cotidiano, possibilitando aos estudantes aplicar o conhecimento de forma prática. Ao final, os alunos são avaliados com base em sua participação e nas soluções propostas, refletindo sobre o processo de aprendizagem, o que promove a metacognição. A metodologia contribui para o desenvolvimento de cidadãos aptos a enfrentar desafios complexos, promovendo mudanças, na prática docente e na formação dos alunos, alinhando-se às demandas da educação contemporânea.

Palavras-chave : Aprendizagem Baseada em Problemas - ABP, Acústica, Ensino Médio

## Introdução

No cenário educacional contemporâneo, observa-se uma crescente necessidade de repensar e reformular as práticas pedagógicas. O modelo tradicional de ensino, centrado na transmissão de conteúdos por meio de exposições unilaterais e exercícios repetitivos, tem apresentado limitações significativas, especialmente nas chamadas ciências da natureza, que englobam disciplinas como física, química e biologia, onde,

...em muitos casos, os resultados deste processo são sofríveis, pois há uma elevada evasão dos estudantes do Ensino Médio e um baixo interesse/motivação destes alunos nas disciplinas da área de Ciências, além de baixo desempenho em exames de larga escala, como o Exame Nacional do Ensino Médio - ENEM, que mostra que os alunos não conseguem analisar informações nas diferentes formas e a partir destas não conseguem formular respostas coerentes. (Moreno; Reis; Calefi, 2016, p. 105).

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É observado também que 'o impacto de aulas majoritariamente expositivas, onde o professor apresenta o conteúdo e os alunos apenas limitam-se a tomar notas, é pouco expressivo' (Müller, Araujo e Veit, 2018, p.45), especialmente diante das demandas de uma sociedade em constante evolução tecnológica e social.

Nesse contexto, a busca por abordagens inovadoras que promovam uma aprendizagem mais significativa e contextualizada torna-se imprescindível. A Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP) surge como uma metodologia didática que tem conquistado destaque e reconhecimento por sua eficácia em diversos níveis de ensino, incluindo o ensino médio e superior.

A escolha da ABP como foco deste trabalho se justifica pela sua capacidade comprovada de estimular a autonomia dos estudantes, a colaboração entre pares, a aplicação prática dos conhecimentos e a resolução de problemas do mundo real.

Este trabalho pretende explorar uma proposta de aplicação da Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP), no ensino de acústica em uma turma do 2° ano do ensino médio. Esta proposta visa abordar temas importantes da acústica, integrando a pesquisa e o desenvolvimento de habilidades críticas no processo de ensinoaprendizagem.

## Fundamentação Teórica

A Aprendizagem Baseada em problemas (ABP) ou em inglês Problem Based Learning (PBL), é uma metodologia de ensino utilizada pela primeira vez no final da década de 60, no curso de medicina da Universidade McMaster, no Canadá. E que, na década seguinte, começou a ser utilizada em algumas universidades dos Estados Unidos e Países Baixos, sendo hoje utilizada em diversos países. (Farias; Silva; Dias, 2021).

De acordo com Lopes, Filho e Alves (2019), 'a ABP é uma estratégia instrucional que se organiza ao redor da investigação de problemas do mundo real' onde o estudante ganha o papel de protagonista na busca por uma possível solução para o problema proposto. A ABP apresenta fortes características interdisciplinares, pois ao se utilizar de problemas abertos do cotidiano, várias possibilidades de pesquisa podem surgir, mas existem muitas adaptações deste método podendo ser utilizado em uma única disciplina, sem que haja abordagem multidisciplinar (Kelson; Distlehorst, 2000).

Para obter sucesso com esse método se faz necessário a elaboração de um bom problema ou situação-problema, com objetivos claros e, sempre que for possível, utilizar situações do cotidiano.

Mal escrito, o problema resulta em desmotivação, leitura pobre e resultados insatisfatórios. Bem escrito, puxa a corrente de significados conceituais e a espiral do aprendizado para cima, ampliando horizontes, abrindo portas interdisciplinares e despertando desejos por outros aprendizados relacionados. (Lima; Linhares, 2008, p. 198)

'E essa aprendizagem, que constitui o verdadeiro objetivo da situaçãoproblema, se dá ao vencer obstáculos na realização da tarefa.' (Meirieu, 1998, p. 192) Desta forma é possível perceber que a elaboração de uma situação-problema deve

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estar direcionada na promoção do estudante dentro da chamada, 'Zona de Desenvolvimento Proximal', que

- ...é a distância entre o nível de desenvolvimento real, que se costuma determinar através da solução independente de problemas, e o nível de desenvolvimento potencial, determinado através da solução de problemas sob a orientação de um adulto ou em colaboração com companheiros mais capazes. (Vygotsky, 2007, p. 97)

As mudanças curriculares ocorridas nos últimos anos, na área de ciências da natureza, enfatizam a importância de promover uma educação científica integrada ao cotidiano dos alunos, destacando a necessidade de relacionar os conteúdos com a história e a filosofia da ciência. A Base Nacional Curricular Comum (BNCC) propõe

...a superação da fragmentação radicalmente disciplinar do conhecimento, o estímulo á sua aplicação na vida real, a importância do contexto para dar sentido ao que se aprende e o protagonismo do estudante em sua aprendizagem e na construção de seu projeto de vida (Brasil, 2017, p. 17)

Portanto, o objetivo deste trabalho é elaborar uma sequência didática que promova uma aprendizagem significativa dos conceitos de acústica utilizando a ABP como metodologia central.

## Metodologia

A sequência didática foi planejada para ser aplicada em seis aulas de 50 minutos, distribuídas ao longo de duas semanas, e seguirá os princípios que norteiam a Aprendizagem Baseada em Problemas. O público-alvo são alunos do 2° ano do ensino médio, que serão organizados em grupos de quatro a cinco alunos. Nessa metodologia, o professor atuará como mediador do processo, incentivando a autonomia dos alunos na investigação do problema, ao invés de fornecer respostas prontas. A escolha da ABP se alinha à necessidade de promover uma aprendizagem ativa e contextualizada, permitindo que os alunos desenvolvam habilidades de resolução de problemas e trabalho colaborativo.

Cada aula foi organizada para cumprir um papel específico no desenvolvimento do trabalho. Na primeira aula, os alunos são introduzidos ao conceito de ABP e recebem o problema central: como melhorar a acústica de um auditório escolar. Nas aulas seguintes, os grupos de alunos realizam pesquisas teóricas e práticas sobre os conceitos de acústica, como propagação do som, reverberação e absorção sonora, sempre relacionando o conteúdo com o problema proposto. Além disso, atividades práticas são realizadas, utilizando materiais como superfícies refletoras e absorventes de som para demonstrar os fenômenos acústicos.

- O trabalho em grupo é essencial, pois incentiva a troca de ideias e o desenvolvimento do pensamento crítico, uma vez que os alunos precisam argumentar e defender suas propostas de solução. O professor acompanha cada etapa, orientando discussões, levantando questionamentos e sugerindo fontes de pesquisa quando necessário, mas sem interferir diretamente nas descobertas dos alunos. Essa abordagem visa garantir que os estudantes se tornem protagonistas no processo de aprendizagem, construindo conhecimento de forma ativa.

Na etapa final, cada grupo apresenta suas soluções, justificando as escolhas com base nos conceitos científicos aprendidos ao longo do processo. O refinamento das soluções também é incentivado por meio de debates sobre a viabilidade técnica

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e prática das propostas, ajudando a consolidar a aprendizagem. Essa etapa culmina na avaliação formativa, que considera tanto o produto final (as soluções) quanto o processo de investigação e participação dos alunos.

## Resultados Obtidos: desenvolvimento da sequência didática

## Aula 1 : Introdução à Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP) e Contextualização do Problema

## 1. Abertura: Apresentação da ABP (15 minutos)

Nessa aula, o professor deve explicar as características e como funciona a ABP, podendo para isso utilizar slides ou vídeos, e dentre os tópicos a serem discutidos, pode-se destacar os seguintes fatos:

- · A ABP é uma metodologia ativa onde os estudantes aprendem buscando a solução de problemas complexos e reais.
- · Os alunos trabalham em grupo para investigar um problema, buscar soluções e aprender os conceitos necessários ao longo de todo o processo.
- · Esta metodologia promove o desenvolvimento de habilidades como colaboração, pensamento crítico e resolução de problemas.

É interessante nessa fase o professor apresentar algum exemplo de outro tema, para ilustrar como a ABP funciona na prática. Tendo cuidado de escolher um exemplo que mostre que ao tentar resolver um problema real, os alunos vão descobrindo o conhecimento necessário ao longo da investigação.

## 2. Discussão da importância do aprendizado ativo (10 minutos)

Mediados pelo professor os alunos devem discutir as seguintes perguntas:

- · Como normalmente eles aprendem ciências?
- · Como resolver problemas pode ajudar a entender melhor o conteúdo?

## 3. Apresentação do problema: acústica em um auditório escolar (15 minutos)

Após a apresentação e discussão da metodologia a ser utilizada, o professor apresenta o seguinte problema:

A acústica de um auditório na escola não está adequada. Quando há apresentações ou palestras, o som é muito distorcido e difícil de ouvir, especialmente nas fileiras do fundo. O que causa essa distorção do som e como melhorar a acústica deste espaço?

Este problema deve ser o foco da sequência didática e os estudantes deverão investigar quais as causas e fazer propostas de soluções.

Após a apresentação do problema o tutor deve apresentar vídeos mostrando auditórios com boa e má acústica, explicando brevemente os efeitos da propagação

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do som e sua relação com o ambiente físico, mas sempre tomando o cuidado de deixar o aprofundamento a cargo dos estudantes.

## 4. Formação dos grupos de trabalho (5 minutos)

Os alunos serão divididos em grupos que serão responsáveis por investigar o problema e propor uma solução ao longo da sequência, lembrando a todos que o trabalho deve ser coletivo e que a troca de informações entre eles deve ser fundamental, em todas as etapas do processo.

## 5. Tarefa de casa (5 minutos)

O professor deve, neste momento, propor que os estudantes pesquisem sobre os seguintes tópicos:

- · Como o som se propaga?
- · Quais os fatores que influenciam a qualidade do som em um ambiente fechado?

É interessante ressaltar aos estudantes que ao realizarem a pesquisa tenham em mente o problema que eles precisam solucionar e que com isso encontrem relações entre o material pesquisado e o problema em si.

## Aula 2: Investigação Teórica e Discussão em Grupos

Ao final desta aula o professor em conjunto com as pesquisas realizadas pelos estudantes deve estabelecer os fundamentos teóricos de acústica para ajudar na resolução do problema.

## 1. Discussão das pesquisas (5 minutos)

Em grupos os estudantes discutem o que descobriram em suas pesquisas sobre a propagação do som, as ondas sonoras, frequência, intensidade e reverberação.

## 2. Explanação teórica

Baseado nas discussões o mediador aprofunda os conceitos teóricos que não foram pesquisados ou discutidos corretamente pelos estudantes.

## 3. Atividade prática

Sempre que possível procurar relacionar a teoria com a prática. No caso específico do estudo acústico, a experimentação, como sugestão, pode se utilizar de diferentes superfícies (materiais como espuma e madeira) para demonstrar a absorção e a reflexão sonora e também, fazer a comparação entre a propagação do som em diferentes materiais.

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## Aula 3: Propostas de Solução

## 1. Desenvolvimento das propostas

Neste momento reúna os alunos em grupos para propor soluções para o problema apresentado (melhoria da acústica no auditório). Cada grupo deve identificar os fatores que contribuem para a má acústica (distribuição de som, superfícies refletoras, altura do teto, entre outros) e propor melhorias baseadas no que foi aprendido.

As propostas podem incluir: utilização de painéis acústicos, alteração no posicionamento das caixas de som, ajustes no posicionamento dos móveis do ambiente, uso de materiais adequados nas paredes.

## 2. Apresentação preliminar

Cada grupo apresenta rapidamente suas ideias e os demais grupos, mediados pelo professor, avaliam previamente cada proposta dando se possível sugestões para a sua melhoria.

## Aula 4: Avaliação e Refinamento das Soluções

## 1. Análise crítica

O professor inicia um debate e analisa a viabilidade técnica, os custos e demais impactos acústicos que podem ser levados em consideração.

## 2. Refinamento das Soluções

Após o debate inicial e baseado nas considerações da aula anterior os grupos ajustam as suas propostas, podendo ser incentivados pelo professor a pesquisar alternativas viáveis ou fazer o uso de simulações utilizando aplicativos ou softwares gratuitos de simulação acústica.

## Aula 5: Apresentação Final e Aplicação

Cada grupo deverá apresentar sua proposta final de melhoria para a acústica do auditório, explicando os conceitos científicos por trás de suas soluções. Após as apresentações todos discutem qual proposta parece ser mais eficaz e como ela pode ser implementada na pratica.

Para finalizar a aula é feita uma pequena reflexão sobre o que aprenderam no processo de investigação.

## Aula 6: Avaliação e Reflexão

## 1. Avaliação formal

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Os alunos serão avaliados através da participação e envolvimento em todo o processo e também em relação às soluções propostas.

## 2. Reflexão individual

Cada estudante deve escrever uma breve reflexão sobre o que aprendeu com a experiência de resolver um problema usando conhecimentos científicos. Para ajudar na reflexão o professor pode propor as seguintes perguntas: o que você aprendeu sobre acústica? Como o trabalho em grupo ajudou no aprendizado? O que você faria diferente em um problema futuro?

## Considerações Finais

A sequência didática apresentada, com ênfase na Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP), visa não apenas o ensino dos conceitos fundamentais de acústica, mas também o desenvolvimento de competências essenciais para o mundo atual, como o trabalho colaborativo, a capacidade de resolver problemas complexos, a comunicação eficaz e o pensamento crítico.

Ao introduzir a ABP, os alunos são desde o início encorajados a assumir um papel ativo em seu processo de aprendizagem, compreendendo que, em vez de simplesmente receber informações prontas, eles precisarão investigar, discutir e aplicar o conhecimento em contextos reais. Esse engajamento é fundamental para torná-los protagonistas do próprio aprendizado, promovendo uma experiência educacional mais significativa.

A escolha de um problema prático, como a melhoria da acústica de um auditório escolar, também desempenha um papel importante na motivação dos alunos. Ao trabalhar em algo que eles podem ver e entender no cotidiano, o conteúdo deixa de ser abstrato e passa a ter relevância concreta. Isso favorece a internalização dos conceitos científicos de forma contextualizada, permitindo que a eles ver a aplicabilidade real dos princípios físicos, como a propagação do som, reverberação, reflexão sonora e materiais acústicos.

Além disso, o processo de investigação e formulação de soluções, realizado em grupos, ajuda a promover habilidades socioemocionais e de comunicação. Os alunos aprendem a ouvir diferentes pontos de vista, negociar ideias, argumentar com base em evidências e colaborar para atingir um objetivo comum.

Em termos de avaliação, a abordagem formativa contínua ao longo das aulas permite que o professor acompanhe o desenvolvimento dos alunos de forma mais próxima. Avaliar o processo e o produto final, fornece uma visão mais ampla das competências desenvolvidas, superando o modelo tradicional puramente baseado em testes teóricos. Além disso, a reflexão crítica dos próprios alunos sobre o que aprendem e como o aprendizado ocorreu, promove a metacognição

A sequência culmina com uma reflexão crítica dos próprios alunos sobre o que aprenderam e como o aprendizado ocorreu. Ao refletir sobre sua participação e o caminho percorrido na resolução do problema, os estudantes têm a oportunidade de identificar pontos fortes e fracos de sua atuação.

Por fim, essa metodologia contribui para uma transformação significativa na prática docente e na experiência do aluno. A ABP permite que o conteúdo científico

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seja aprendido de maneira investigativa e contextualizada, o que se alinha às demandas da educação contemporânea, que exige cidadãos preparados para enfrentar problemas complexos, tomar decisões e trabalhar em equipe.

## Referências

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