INTERDISCIPLINARIDADE E METODOLOGIAS ATIVAS: UMA PROPOSTA PARA O ENSINO DE FÍSICA E MÚSICA

## INTERDISCIPLINARIDADE E METODOLOGIAS ATIVAS: UMA PROPOSTA PARA O ENSINO DE FÍSICA E MÚSICA

## I. R. A. Vianna 1 , L. Sigaud 2

1 Instituto de Física/Universidade Federal Fluminense, isabela\_vianna@id.uff.br

2 Instituto de Física/Universidade Federal Fluminense, lsigaud@id.uff.br

## Resumo

Tomando como base os desafios em ensinar física, esse texto tem como objetivo abordar sobre uma das possibilidades para tornar esse processo de aprendizagem mais simples e atrativo para o aluno através da interdisciplinaridade, explicitando as vantagens que o uso desta abordagem possui, apresentando a importância do uso de metodologias ativas de ensino, apresentando outras possibilidades de lecionar os conteúdos sem se basear apenas em aulas expositivas, relacionando a física com eventos do cotidiano do aluno, sem necessariamente restringir essa ligação ao meio acadêmico. Dentre as muitas possibilidades que a interdisciplinaridade vinculada às metodologias ativas possui, iremos nos ater a estabelecer esta relação do conteúdo didático com um conteúdo extracurricular, mais especificamente no estudo de física de ondas com teoria musical e na propagação sonora de instrumentos musicais. Ao estabelecer essa relação, buscamos facilitar o desenvolvimento de competências e habilidades que auxiliem na vivência do aluno, fazendo com que durante seus anos de estudos, os conteúdos escolares sejam compreendidos e que sejam capazes de aplicar esses conhecimentos fora do ambiente escolar.

Palavras-chave : Ensino, Metodologias, Interdisciplinaridade.

## Introdução

Um assunto quase intrínseco quando se é discutido sobre o ensino de física, sendo tema de diversas pesquisas, antigas e atuais, e que também são a dúvida de muitos dos estudantes, é a complexidade de estudar física e em como facilitar a sua compreensão, o ensino tradicional de física tende a priorizar excessivamente o estudo de teorias e fórmulas, deixando em segundo plano a aplicação prática e a compreensão mais profunda dos conceitos envolvidos (MOREIRA, 2021).

No sistema atual de ensino, a forma que os professores lecionam a matéria, em suma, é baseada na resolução de problemas. Com isso, focando na plena compreensão do conteúdo, é necessário que os alunos possuam conhecimentos prévios de outras áreas de estudo, como por exemplo matemática e português. Sendo assim, aqueles que detêm maior proficiência nessas matérias são direcionados a ter um melhor desempenho, ou maior facilidade, de compreender os conteúdos das aulas de física (SAVIOLI NETO, 2018).

Dada a relação que a física possui com as outras matérias, é viável estabelecer uma intersecção entre os conteúdos dessas disciplinas, aplicando a interdisciplinaridade (SESTARI; GARCIA e SANTAROSA, 2021). Como a física dispõe de uma ampla área de estudos, as aplicações do conteúdo não se limitam apenas na matemática, sendo usada para análise de dados e modelagem, e o português, nas interpretações de problemas propostos. Dessa forma, existe maior propensão a associá-la com variadas áreas de conhecimento como Química, Geografia, História e

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

20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

Educação Física, e diversas outras que não são necessariamente obrigatórias no ensino médio, segundo a Base Nacional Comum Curricular (Brasil, 2016).

A interdisciplinaridade proporciona uma educação mais integrada e contextualizada, ao correlacionar ao menos duas áreas de conhecimento é facilitado o processo de aprendizagem para os estudantes, ampliando suas análises para soluções de problemas, auxiliando no desenvolvimento do pensamento crítico. Tendo a viabilidade de relacionar atividades extracurriculares, que façam parte do interesse e cotidiano dos estudantes, com as atividades didáticas, faz com que surja uma nova gama de possibilidades, atraindo novas perspectivas dos alunos sobre o estudo de física.

## O ensino tradicional de física

O modelo de ensino que é amplamente aplicado a alguns séculos é o modelo tradicional, onde o professor se atém a dar aulas expositivas e o aluno participa das aulas como espectador. Segundo Da Silva e Muzardo (2018), de acordo com a pirâmide de aprendizagem de Glasser, os cones da experiência têm sido utilizados como argumento de autoridade dentro de sala de aula (DA SILVA; MUZARDO, 2018). Com base nisso, o processo possui cerca de 50% de eficácia quando utilizado métodos passivos de aprendizagem, enquanto métodos ativos possuem cerca de 90%, no qual, o problema de utilizar apenas a metodologia expositiva, é que o aluno exerce um papel displicente, que, portanto, não é desenvolvido de forma mais eficiente no sistema de ensino-aprendizado.

Além das aulas expositivas encontramos um outro problema específico do conteúdo de física lecionado nas escolas, o distanciamento que é criado entre a física e o dia a dia do aluno. A educação do aluno acaba sendo mecanizada e direcionada a se encaixar nos métodos de aprovação de provas, ao invés ser voltada ao desenvolvimento do indivíduo e da aplicação desses conhecimentos em sua vida. Paulo Freire em um trecho do seu livro A importância do ato de ler (Freire, 1982), fala sobre sua experiência no letramento de adultos, esses adultos tiveram dificuldades em aprender a ler e a escrever quando os conteúdos utilizados para isso não eram relacionados ao que lhes era conhecido, por não ser fácil ou possível relacionar o conhecimento que tinham do seu cotidiano com o conteúdo que estava sendo ensinado, ao mudar a metodologia utilizando elementos que faziam parte da realidade daqueles alunos esses adultos conseguiram ser alfabetizados em cerca de 45 dias.

Ao ter contato com alguns livros didáticos, e até mesmo nas próprias aulas, é natural encontrarmos exemplos que são criados para se adequar ao ponto em que o autor quer chegar, mas que costumam fugir das situações comuns. Seguindo o mesmo raciocínio de Paulo Freire, podemos dizer que a melhor forma de alcançar os alunos nas aulas de física seria lecionando determinado conteúdo buscando referências próximas do que é conhecido por eles, criando exemplos que façam parte do seu imaginário.

Uma das principais formas que são citadas para fazer com que o aluno possua um papel mais ativo nas aulas seria a implementação de laboratórios, mas infelizmente a maioria dos colégios, principalmente do sistema público de ensino, não possuem laboratórios e ainda assim, para aqueles que possuem, não é certo de que recebam verba para a manutenção. Entretanto, ter um laboratório não é o único meio de tirar o aluno desta inércia, existem diversos tipos de atividades experimentais que podem proporcionar isso ao aluno e ser aplicados em qualquer sala de aula, sem ter que se

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

resumir a um espaço como laboratório e consequentemente evitando as problemáticas que o envolve.

## Mudanças propostas para a sala de aula

Como citado anteriormente, o rendimento do aluno aumenta quando ele participa ativamente nas aulas, sabendo disso, é fundamental discutir as possíveis mudanças que podem ser implementadas dentro das salas de aula. Não é necessário uma drástica mudança para fazer com que isso ocorra, quando falamos sobre uma aula ativa em física a primeira relação que é feita são as aulas em laboratórios, mas a implementação de alguns modelos de metodologia de ensino ativa como trabalhos com projetos, análise de problemas propostos, sala de aula invertida, gamificação e aprendizagem experiencial já fazem com que o aluno deixe de ter ser um agente passivo.

Além da metodologia utilizada, também existe o problema que temos em sala de aula que são as finalidades estabelecidas, quais tipos de resultados esperamos obter dos alunos e que aula temos proporcionado. Existe uma diferença quase que sutil nas aulas que diferencia aprender de decorar, fazer com que o aluno reproduza o que está nos livros didáticos e no que é escrito em sala de aula, para dizer o essencial, não o torna mais do que um mero copista, e por se tornar um copista esquece do conteúdo que foi dado depois um pequeno período de tempo decorrido.

As metodologias ativas colocam o aluno no centro do processo de aprendizagem, mudando a relação entre professor e aluno, em que, de maneira geral, é empregado um grande distanciamento. O professor acaba se colocando em uma situação como essa pela abordagem que ele estabelece com os estudantes, no momento em que a aula se torna um monólogo ao invés de um diálogo que compreenda e direcione o aluno, pois apenas impor que determinado conteúdo deve ser aceito, copiado ou aplicado é estritamente diferente de ensiná-lo a compreender, e esse é o papel fundamental do professor. Ser professor é saber ouvir o aluno, partilhar e adquirir conhecimento neste processo, de saber se colocar como um participante nessa relação ao invés de dirigente, pois é o professor quem pode estabelecer essa mudança na relação professor-aluno.

Podemos aplicar a metodologia ativa em uma aula convencional ao realizar atividades em salas de aula utilizando modelos que são aplicados em uma aula de laboratório, fazendo com que os alunos comecem a utilizar o raciocínio, de algum método científico nos problemas abordados em sala de aula, usando como exemplo um dos modelos de método científico que se baseia em: observação, questionamento, construção de hipóteses, experimentação, análise de hipóteses e conclusão, levam o aluno a desenvolver o pensamento crítico, dessa forma ele é condicionado a compreender todo o processo da atividade proposta, fazendo com que o foco das atividades sejam voltados ao desempenho que ele obtém no decorrer desenvolvendo o estudo e reflexão em cima dos processos, discutindo qual resultado foi obtido e o que ele significa ao invés de fazer com que o foco do aluno seja meramente chegar a um resultado esperado demonstrado em um gabarito.

Sasseron (2011), no capítulo Alfabetização Científica e documentos oficiais brasileiros: um diálogo na estruturação do Ensino da Física , do livro Ensino de Física fala de como é imprescindível fazer com que a física não seja baseada apenas na apresentação de conceitos e fórmulas, é essencial fazer com que o aluno seja motivado na construção de seu conhecimento participando ativamente nas aulas, proporcionando

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

e permitindo atividades em grupo, dessa forma os discentes começam de fato participar do processo de aprendizagem e, ao serem colocados nessa posição de ser ativo nas aulas, eles desenvolve habilidades que serão utilizadas além do meio acadêmico, sendo aplicáveis também em sua vivência fora do ambiente escolar.

## Interdisciplinaridade

A interdisciplinaridade é crucial para a compreensão de fenômenos complexos, pois permite a integração de diferentes perspectivas e metodologias. Essa abordagem enriquecedora ajuda a superar as limitações das disciplinas isoladas e promove uma análise mais completa e contextualizada dos problemas estudados. A interdisciplinaridade vai além de uma simples técnica ou metodologia, sendo uma postura de abertura, diálogo e cooperação. Essa perspectiva requer que professores e alunos estejam preparados para romper com os padrões tradicionais de pensamento disciplinar, a fim de construir novos saberes (FAZENDA, 1994). Na mente humana os saberes não são processados separadamente e, segundo Guerra e Cosenza (2011), durante uma aula o cérebro recebe inúmeros estímulos que ativam diferentes neurônios, esses neurônios, sendo cada um deles responsável por uma determinada função, se interligam buscando dar sentido ao que está sendo estudado. Da mesma forma que o cérebro busca relacionar os diferentes estímulos e conhecimentos, os conteúdos tratados em sala de aula também deveriam ser apresentados correlacionando um conteúdo de uma matéria a outra.

Ao correlacionar essas áreas de saberes os alunos são direcionados de maneira indireta a desenvolver suas faculdades mentais, sendo elas a capacidade cognitiva e psicológica de uma pessoa para pensar, raciocinar, entender, tomar decisões, e compreender as consequências de suas ações, deste modo compreende-se que a interdisciplinaridade além de facilitar a compreensão do conteúdo também proporciona ao aluno o desenvolvimento de habilidades que serão amplamente aplicados em diversas áreas da sua vida.

A preocupação com a formação geral dos estudantes demanda estender estas fronteiras: não basta mais que os alunos saibam apenas certos conteúdos escolares; é preciso formar-lhes para que sejam capazes de conhecer estes conteúdos, reconhecê-los em seu cotidiano, construir novos conhecimentos a partir de sua vivência e utilizar os mesmos em situações com as quais possam se defrontar ao longo de sua vida. (SASSERON, 2011)

Vinculando os argumentos de Fazenda (1994), fundamentando-se nas experiências de Paulo Freire e nas metodologias ativas, que foram referidas anteriormente, temos como objetivo aplicar a interdisciplinaridade através dos conteúdos de física estudados nas escolas juntamente com os conteúdos de música, relacionando a física a elementos presentes no dia a dia do aluno, mostrando como conceitos físicos, como ondas, acústica e vibração, estão diretamente ligados à produção e percepção musical (GOTO, 2009), utilizando para isso modelos ativos de ensino.

## Metodologia

Dentre as muitas possibilidades para implementação desses conceitos, uma maneira de abordá-los é utilizando duas ou mais matérias priorizando-as igualmente, fazendo a correlação de temas específico dessas matérias, buscando atividades que sejam facilmente aplicáveis ou, quando possível, criar atividades mais elaboradas como

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

a criação de dispositivos de baixo custo que possibilitem uma aplicação prática daquela matéria.

Buscando tornar as aulas de física mais atrativas, almejamos aplicar a interdisciplinaridade na física, matéria inserida no currículo do ensino médio, com a música, conteúdo extracurricular, fazendo com que os alunos obtenham proficiência em mais uma de estudo e consigam relacionar assuntos da física com conteúdos que estão inseridos no seu dia a dia.

A proposta inicial é explicar os conceitos de ondas seguido de uma aula sobre teoria musical, após isso, ao vincular ambos os saberes, será demonstrado como o estudo de física é pertinente para obter uma nova perspectiva dos conhecimentos musicais. Para isso, podemos utilizar instrumentos musicais que irão auxiliar essa demonstração, ensinando como ele funciona, o comportamento das ondas sonoras emitidas por ele, explicar qual a diferença das ondas emitidas por um instrumento e outro diferente, como por exemplo um instrumento de corda e um de sopro. Também será trabalhada a lógica da física e matemática que existem atrás dos campos harmônicos musicais, e nesse contexto, demonstrar como podemos enxergar a física na teoria musical, na execução e audição.

Para as atividades, seguindo as metodologias ativas, visamos melhorar a dinâmica em sala de aula proporcionando um ambiente mais interativo entre professor e aluno. Na primeira atividade o professor irá apresentar dois ou mais modelos, como por exemplo uma atividade em aula onde os alunos façam um campo harmônico e explique a lógica física aplicada na escolha dos acordes ou a apresentação de um trabalho sobre descrever o que difere o som dos instrumentos musicais de uma música de sua escolha, ambos em grupo, dando a opção dos discentes escolherem qual será a utilizada e, para próxima atividade, sugerir que eles apresentem modelos que gostariam de realizar dentro do tema determinado. Deste modo, aplicando metodologias experimentais em grupo, é possível fazer com que o aluno se integre à aula ao invés de que ele se sinta submetido a ela, gerando maior interação e participação dos alunos nas aulas, além de trabalhar os relacionamentos na classe.

## Resultados e Perspectivas

A aplicação de aula interdisciplinar baseada em teoria musical como alicerce para motivação e posterior introdução dos conceitos físicos envolvidos foi planejada para uma turma do primeiro ano do Ensino Médio do Colégio Estadual Matemático Joaquim Gomes de Sousa - Inter-Cultural Brasil-China, com a participação ativa de um docente de música e um docente de física, seguindo a metodologia descrita acima.

A primeira aula foca na utilização, junto ao docente de música, do instrumento musical e na produção de sons e notas musicais, para que através da observação de efeitos fundamentais como a variação no comprimento efetivo do meio onde a onda se propaga (e.g. mudando-se a posição dos dedos em cordas de violão ou nos orifícios de um instrumento de sopro) o início da conceitualização e da construção de um modelo que descreva a natureza do instrumento seja oportunizado.

Posteriormente, e após a experiência possibilitada pelo papel ativo na utilização e observação do mecanismo de funcionamento de um instrumento musical, a construção dos conceitos físicos podem ser efetuados pelo docente de física junto aos alunos.

Os relatos de experiência e os resultados atingidos, serão avaliados mediante uma pesquisa de opinião para levantamento das opiniões e impressões dos estudantes

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

após as aulas. O grande ganho motivacional da vivência experimentada através do uso de instrumentos musicais se comprova como essencial para uma participação ativa e interesse demonstrado pelos discentes. Além disso, evidencializa-se, com aplicações deste tipo, a presença e a importância da física em outras disciplinas com as quais muitas vezes uma relação direta não é perceptível aos alunos no Ensino Médio; o poder da interdisciplinaridade para explorar a completude da construção do conhecimento e a construção de um ser cidadão nos impulsiona, portanto, a buscar mais caminhos que tenham-na como alternativa para o ensino tradicional.

## Referências

BRASIL. Ministério da Educação e do Desporto. Secretaria de Educação. Base Nacional Comum Curricular - BNCC. 2ª versão. Brasília, DF, 2016. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/abase/. Acesso em: 15 nov. 2024.

COSENZA, Ramon Moreira; GUERRA, Leonor Bezerra. Neurociência e Educação: Como o Cérebro Aprende. 1. ed. Porto Alegre, RS: Artmed, 2011.

DA SILVA, Fábio Luiz; MUZARDO, Fabiane Tais. Pirâmides e cones de aprendizagem: da abstração à hierarquização de estratégias de aprendizagem. Dialogia, n. 29, p. 169-179, 2018.

FAZENDA, Ivani Catarina A. Interdisciplinaridade: História, Teoria e Pesquisa. São Paulo: Papirus, 1994.

FREIRE, Paulo. A importância do ato de ler: em três artigos que se completam. 14. ed. São Paulo: Cortez, 1982.

GOTO, M. Física e música em consonância. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 31, n. 2, p. 2307.1-2307.8, abr. 2009.

MOREIRA, M. A. Desafios no ensino da física. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p. e20200451, 2021.

SASSERON, Sílvia Helena. Alfabetização científica e documentos oficiais brasileiros: um diálogo na estruturação do ensino da Física. In: CARVALHO, Anna Maria Pessoa de (Org.); RICARDO, Elio Carlos; SASSERON, Lúcia Helena; ABIB, Maria Lucia Vital dos Santos; PIETROCOLA, Maurício. Ensino de Física. São Paulo: Cengage Learning, 2011. Disponível em: Alfabetização Científica e documentos oficiais brasileiros: um diálogo na estruturação do Ensino da Física. Acesso em: 15 nov. 2024.

SAVIOLI NETO, Luiz Antonio. Resolução de problemas abertos para aprendizagem de Física no ensino médio na perspectiva da modelagem didático-científica. 2018. 251 f. Tese (Doutorado em Ensino de Física) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2018. Disponível em: http://hdl.handle.net/10183/188445. Acesso em: 15 nov. 2024.

SESTARI, Fabiane Beatriz; GARCIA, Isabel Krey; SANTAROSA, Maria Cecília Pereira. Ações interdisciplinares no ensino de Física: pressupostos teóricos e revisão da literatura. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 38, n. 2, p. 883-913, 2021. DOI: 10.5007/2175-7941.2021.e67750.

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