O ENSINO DE HIDROSTÁTICA COM A METODOLOGIA POE: UM RECURSO PEDAGÓGICO PARA OS ALUNOS COM TRANSTORNO DO ESPECTRO AUTISTA

## O ENSINO DE HIDROSTÁTICA COM A METODOLOGIA POE: UM RECURSO PEDAGÓGICO PARA OS ALUNOS COM TRANSTORNO DO ESPECTRO AUTISTA

Fábio Henrique de Melo Penco 1 , Rafael Moraes Ferreira 2 , Thiago Correa Lacerda 3 , Roberto Meigikos dos Anjos 4

1 PMERJ/Divisão de Ensino/II Colégio da Polícia Militar do Estado do Rio de Janeiro, mestrando da Universidade Federal Fluminense (UFF) do Programa de Pós-graduação em Ensino de Ciências da Natureza (PPECN)/ fabiomelo@id.uff.br

- 2 Universidade Federal Fluminense/ Instituto de Física, Niterói (RJ), rafael.5290@gmail.com
- 3 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ), Campus Niterói/Programa de Pós-graduação Mestrado em Diversidade e Inclusão, e Doutorado em Ciências, Tecnologias e Inclusão da Universidade Federal Fluminense (CMPDI/PGCTIn/UFF)/ thiago.lacerda@ifrj.edu.br

4 Universidade Federal Fluminense (UFF)/ Instituto de Química da UFF, Programa de Pós-Graduação em Geoquímica e Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais/ rmeigikos@id.uff.br

## Resumo

O Ensino de Física, por vezes, é considerado pouco estimulante pela ausência de atividades interativas capazes de explorar aspectos experimentais e investigativos dos conteúdos. Neste sentido, este trabalho propõe uma atividade com a Metodologia de Aprendizagem Ativa Predizer-Observar-Explicar (POE) para o Ensino de Hidrostática. De um total de 30 alunos da turma do segundo período do Curso Médio/Técnico de Informática do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro, Campus Niterói (IFRJ/Niterói), o pesquisador selecionou 15 discentes e formou 3 grupos, cada um com 5 alunos. A composição dos grupos foi feita de maneira que cada um incluísse um estudante diagnosticado com Transtorno do Espectro Autista (TEA) com Nível 1 de suporte. Essa estratégia teve como finalidade promover a interação entre discentes com e sem comportamento neurotípico. As análises foram focadas no resgate de informações sobre um conjunto de atividades de ensino que se mostraram promissoras. O trabalho teve o propósito de, através da observação dos comportamentos desses estudantes diante da atividade realizada com a metodologia POE, entender como esses educandos interagiram e se relacionaram diante de uma situação problema com seus pares em sala de aula a fim de contribuir com o processo de construção do conhecimento. Os resultados mostraram, no contexto do grupo selecionado, que os discentes tiveram maior engajamento, uma interação plena, supressão de características do TEA durante as atividades e melhor assimilação dos conceitos de Hidrostática. A metodologia ativa coloca o aluno no centro do processo de aprendizagem, ressaltando a importância de desafios intelectuais para um processo de ensino-aprendizagem inclusivo.

Palavras-chave : Metodologia Ativa, Predizer-Observar-Explicar, Transtorno do Espectro Autista.

## Introdução

A Educação é um direito de todo brasileiro, como prevê a Constituição Federal (BRASIL, 1988), o Estatuto da Criança e do Adolescente (BRASIL, 1990). Contudo, como previsto por um efetivo entendimento jurídico, da lei 12.764, sancionada em 27 de dezembro de 2012, lei que instituiu a Política Nacional de Proteção dos Direitos da

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Pessoa com Transtorno do Espectro Autista, conhecida como Berenice Piana, é um direito do aluno com Transtorno do Espectro Autista (TEA) seu ingresso na rede regular de ensino na Educação Básica.

Os alunos com TEA apresentam dificuldades nas interações sociais, o que pode afetar a sua comunicação com os demais, por isso a inclusão escolar de discentes com autismo deve ser bem planejada. Segundo Zabala (1998), são as experiências vividas que determinam a capacidade de a pessoa se relacionar, sendo as instituições educacionais um lugar privilegiado para essas práticas. Esse período pode propiciar um ambiente de convívio, de relacionamentos interpessoais, onde os alunos podem aprender a lidar com as diferenças, a reconhecer a diversidade, a se relacionar com os outros, a ter compaixão, a ter tolerância e a ser solidário. O ambiente escolar precisa ser um espaço de acolhimento e interação, em que todos os alunos se sintam à vontade para aprender e interagir uns com os outros (SANTOS, 2017).

Os processos de ensino-aprendizagem vivenciados pelos discentes com TEA são diferentes daqueles sem esse diagnóstico. A complexidade dos processos envolvidos nas atividades pode interferir na aprendizagem desses estudantes. Assim, refletindo sobre essa realidade, recortamos a seguinte pergunta de pesquisa: Em que medida a metodologia Predizer, Observar e Explicar (POE) pode contribuir para a aprendizagem na disciplina de Física, no conteúdo de Hidrostática, e na inclusão de estudantes com Transtorno do Espectro Autista?

A Metodologia de Aprendizagem Ativa Predizer-Observar-Explicar (POE) surgiu inicialmente como resultado da identificação de erros cometidos pelos alunos durante o estudo da Mecânica Clássica, como relatado por (CHAMPAGNE; KLOPFEN; ANDERSON, 1980, pp. 29-30). A denominação do POE inicialmente foi demonstrando-observar-explicar, mas posteriormente foi reformulada e recebeu a designação atual, como descrito por (WHITE; GUNSTONE, 1992, p. 44).

Em uma atividade que recorre a metodologia POE, os alunos devem ser incentivados a compartilhar suas ideias sobre um fenômeno, permitindo uma visão mais ampla sobre o assunto (Predizer). Em seguida, eles devem estar envolvidos em situações que possam gerar um conflito cognitivo em relação às suas propostas iniciais (Observar). Finalmente, após discussões em pequenos grupos, os alunos devem reavaliar e reconfigurar suas explicações com base nos argumentos apresentados (Explicar), como descrito por (BILEN; ÖZÉL; KÖSE, 2016, p. 74).

Com isso, a atividade foi construída a partir da utilização de Metodologias Ativas no Ensino de Física valorizando o papel das atividades participativas e práticas a fim de promover um ambiente de aprendizagem diferente do tradicional, no qual os alunos interajam entre si e com o docente. Os benefícios das experiências escolares, tanto em termos de interação social quanto em desenvolvimento de habilidades cognitivas, dos estudantes com TEA são essenciais para o seu crescimento e amadurecimento pessoal e social. De acordo com Mendes:

Para atender a criança autista, são necessários métodos e técnicas adaptadas para que a inclusão aconteça. Um planejamento sistematizado em que as brincadeiras e jogos sejam aplicados constantemente ajudando os alunos autistas a reconhecerem o mundo ao seu redor que favoreça a interação entre os pares (MENDES, 2015, p. 44).

Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma atividade para o ensino de Hidrostática, visando o Segundo Período do curso Médio/Técnico de

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Informática que estão incluídos alunos com TEA, tendo como base, um teste feito com a metodologia POE e um grupo de 15 alunos, contendo três alunos diagnosticados com TEA nível 1 de suporte. Desta forma, foi formulada a atividade completa com 3 encontros de dois tempos de 50 minutos realizada presencialmente com a finalidade de ensino e pesquisa científica. Entretanto, o presente texto focou na análise do teste.

O estudo foi realizado com estudantes com TEA laudados, a amostra aleatória tem de 14 a 16 anos de idade e são matriculados regularmente. Teve o propósito de, através da observação dos comportamentos desses estudantes diante da atividade realizada com a metodologia POE, entender como esses educandos interagiram e se relacionaram diante de uma situação problema com seus pares em sala de aula a fim de contribuir com o processo de construção do conhecimento. Nesse momento, foi refletido sobre o teste feito e a construção da metodologia POE atrelado ao autismo.

Para isso, foi utilizado 01 encontro de dois tempos de 50 minutos cada. No primeiro momento, foram apresentadas e discutidas as etapas da atividade: explicação detalhada do plano de ensino, seguida por uma atividade POE sobre massa específica e Densidade. Foram Abordados conceitos fundamentais como pressão, massa específica e Densidade, além de realizar atividades que exploraram tanto o embasamento teórico quanto a aplicação prática de problemas relacionados à hidrostática. Foram Utilizadas estratégias e recursos pedagógicos, tais como: a atividade POE em grupos, debates e experimentos.

## Metodologia

O trabalho completo que contém o encontro teste foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina da UFF (FMUFF), cadastrado na Plataforma Brasil com o CAEE 74038523.8.0000.5243. O projeto foi aprovado em 25 de junho de 2024 pelo Comitê e segue todas as normas e diretrizes regulamentadoras. Em 23 de agosto foi aprovado na Instituição Proponente o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro, Campus Niterói, (IFRJ/Niterói), com o CAAE 74038523.8.3001.5268.

A escolha da participação do IFRJ/Niterói deve-se pelo fato da instituição contemplar a Educação Inclusiva e já possuir laudos de alunos com TEA e um membro da pesquisa ser professor da turma que serviu de amostra. Este docente apresentou a turma ao pesquisador principal, e acompanhou as atividades.

Promoveu-se uma aprendizagem interativa em uma amostra de 15 discentes do IFRJ/Niterói, os quais são da mesma turma do Segundo Período do Curso Médio/Técnico de Informática, com 30 alunos em média matriculados regularmente e que possuía no segundo semestre de 2024, 03 alunos com TEA. O pesquisador convidou de forma aleatória 12 alunos neurotípicos da turma para que participassem da atividade, sem atribuir nenhuma consequência ou privilégio e os três alunos com TEA foi uma amostra por conveniência, esta divisão foi para não expor os demais aos riscos.

Assim foi divido este grupo de 15 alunos em 03 subgrupos de 04 componentes neurotípicos e um componente com TEA, foi deixado que eles se organizassem de acordo com as suas preferências, respeitando apenas o quantitativo pré-estabelecido que orientamos de forma cordial. Também foi possível que eles permanecessem no mesmo grupo de algum colega com quem tivessem mais afinidade. Dessa forma, foram criados 03 subgrupos de 05 membros cada, na aplicação do teste através da Metodologia de Aprendizagem Ativa POE sobre Massa Específica e Densidade,

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atividade adaptada a partir de Cid et al. (2021). Foi apresentado situações problemas e os alunos usaram os conhecimentos que possuíam para identificar as variáveis envolvidas, bem como para interpretar os resultados possíveis, posterior realizaram alguns experimentos e finalizou-se com um pequeno questionário na etapa Explicar. A análise de dados, relativos às respostas do Questionário, foi norteada por Bardin (2009) mediante a técnica da análise de conteúdo.

## Resultados

A escolha da amostra de 15 alunos foi para facilitar a interação dos alunos com TEA, pois o pesquisador não teria tempo hábil de fazer várias vezes o estudo e por isso foi decidido por essa amostra de 15 estudantes, para uma análise qualitativa.

Foram apresentados e discutidos: uma atividade POE sobre Massa Específica e Densidade, adaptada a partir de Cid et al. (2021): Questionário POE - (Predizer) contendo 06 questões prévias; (Observar): Experimento 01 etapa constituída de 05 atividades, Experimento 02 contendo 04 atividades e Experimento 03 contendo 06 atividades e etapa constituída por 04 questões. Para aplicação integral da atividade no IFRJ/Niterói foi necessário 01 encontro, totalizando 02 tempos de aulas de 50 minutos cada.

Durante a atividade prática, os estudantes autistas participaram ativamente, respondendo ao questionário e interagindo com seus pares. Notavelmente, durante a interação com os colegas, foi possível observar uma diminuição em algumas das características típicas do autismo, como a tendência ao isolamento social e o foco em assuntos ou conversas não relacionadas à atividade proposta. Em vez disso, os alunos demonstraram habilidades de comunicação e interação social que não eram comuns em seus comportamentos diários, como a troca de informações relevantes para o contexto. Essa experiência destacou a importância de práticas estruturadas e da interação social para promover a participação e o desenvolvimento dos alunos com TEA.

Na etapa Predizer, os alunos foram estimulados a fazer previsões sobre os conceitos de Massa Específica e Densidade, utilizando um questionário com seis questões. A análise qualitativa se concentra em como os alunos com TEA expressaram suas previsões, se utilizando de habilidades cognitivas e de comunicação, que podem variar consideravelmente entre esses estudantes.

Conforme a questão 3 dessa etapa a qual diz: Imagina que você quer saber a diferença de comportamento nos objetos quando são colocados em recipientes contendo água pura e água com álcool. Explique com suas palavras o que pode ocorrer:

Teve-se como resposta de um grupo: 'A diferença está no empuxo provocado pela água pura e água misturada com álcool sendo maior e outro menor respectivamente'.

Foi observado a capacidade dos alunos com TEA de formular hipóteses e verbalizar suas ideias, um aspecto importante para entender o nível de compreensão inicial e as possíveis dificuldades na previsão dos resultados.

Na etapa Observar, os estudantes participaram de três experimentos, cada um contendo atividades específicas, nas quais puderam observar os fenômenos relacionados à Massa Específica e Densidade. Durante essas atividades, os alunos autistas não apenas participaram, mas interagiram ativamente com seus colegas.

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Como analisado na questão 13 do experimento 2:

Em um recipiente com água mergulhe uma lata de refrigerante Zero e outra lata de mesma marca Original. Explique dentro do conceito abordado nesta atividade o que ocorre.

Resposta de um autista com TEA; 'Ambas flutuam, refrigerante zero flutua mais que o refrigerante original. Tem menos açúcar'.

Destaca-se aqui a forma como as interações sociais estruturadas durante os experimentos ajudaram a suprimir algumas características típicas do autismo na atividade, promovendo habilidades de comunicação e interação que não eram comumente observadas no cotidiano desses alunos, conforme relato do professor. Esse fenômeno é crucial para entender o impacto das atividades práticas na socialização e engajamento dos alunos com TEA.

Já na etapa Explicar, após os experimentos, os alunos responderam a um novo questionário com quatro questões, onde tiveram a oportunidade de explicar os resultados observados. Este momento foi vital para compreender como os alunos com TEA processam e articulam o conhecimento adquirido.

Na questão 26 ainda de outro grupo:

Um ovo cozido ao ser mergulhado na água afunda, mas ele flutua após adicionar uma determinada quantidade de sal. Explique por quê?

Resposta do grupo: 'A densidade da água fica maior do que a do ovo com o acréscimo de sal'.

Ao focar nas respostas dos alunos, verificando como eles relacionaram as observações feitas durante os experimentos com as suas previsões iniciais, é possível obter informações valiosas. A linguagem utilizada pelos alunos com TEA, suas explicações e o grau de profundidade nas respostas fornecem percepções sobre o desenvolvimento cognitivo e as habilidades de comunicação que foram trabalhadas ao longo da atividade.

A escolha da amostra e a estrutura da atividade POE permitiram uma análise qualitativa, na qual foi possível observar a evolução das habilidades sociais e cognitivas dos alunos com TEA em um ambiente de aprendizado prático e interativo. As etapas da metodologia, desde a previsão até a explicação, ofereceram diversas oportunidades para os alunos demonstrarem e desenvolverem suas competências. O pesquisador registrou evidências claras de progresso, como o aumento na frequência de interação com os colegas, maior consistência nas respostas relacionadas ao tema e uma participação mais ativa nas discussões. Esses registros mostram que os estudantes apresentaram um engajamento crescente e passaram a responder com mais espontaneidade e segurança ao longo da atividade.

Diante das pretensões iniciais, o que se alcançou foi relevante. A proposta do Questionário POE buscou desenvolver conceitos científicos por meio de atividades experimentais que despertassem o conhecimento prévio dos alunos e gerassem conflito cognitivo. O desenvolvimento conceitual dessa metodologia teve como objetivo proporcionar um processo de ensino-aprendizagem mais dinâmico e enriquecedor. Ao serem confrontados com situações problema, os estudantes foram incentivados a ativar seus conhecimentos anteriores, formular hipóteses e, posteriormente, observar os fenômenos na prática.

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- O conflito cognitivo surgiu quando as observações feitas pelos alunos entraram em choque com suas ideias iniciais. Esse desequilíbrio cognitivo levou a reflexão, questionar e buscar novas explicações, promovendo, assim, a construção de conhecimentos mais sólidos e duradouros.
- O êxito da atividade é evidenciado pela análise, por exemplo, de duas das respostas às questões com conceito semelhante. A maioria significativa dos estudantes responde corretamente a essas perguntas, demonstrando a capacidade de compreender que a situação da alta capacidade de boiar no Mar Morto, é um exemplo natural do experimento que envolve o ovo, água e sal.

Esta experiência nos refletiu a importância de atividades práticas e da interação social estruturada no ensino de alunos com TEA, contribuindo para o desenvolvimento de suas habilidades de comunicação e socialização, além de facilitar a compreensão de conceitos científicos complexos.

Após a aplicação da atividade, constatou-se a necessidade de realizar alguns ajustes no Questionário POE. Durante a implementação, observou-se que os alunos apresentaram algumas dúvidas em relação a determinadas perguntas do questionário. Com o objetivo de aprimorar a compreensão tanto por parte dos docentes quanto dos discentes em futuras utilizações.

Os ajustes pertinentes no questionário serviram como base para a construção da sequência didática completa, sendo a atividade com a metodologia POE a parte em maior destaque e engajamento. Os resultados da sequência completa e as consequências das modificações do POE que visaram tornar as perguntas mais claras e objetivas, de modo a facilitar o entendimento dos participantes serão objetivos de estudo de futuros trabalhos.

A metodologia POE, com base nos resultados obtidos a partir da amostra pesquisada, apresentou importantes contribuições para a inclusão de estudantes com TEA no contexto educacional. O POE promoveu o engajamento ativo dos alunos no processo de aprendizagem, permitindo-lhes aplicar seus conhecimentos em situações práticas. Essa abordagem incentivou todos os estudantes envolvidos na amostra a refletirem sobre suas previsões e observações, consolidando sua compreensão por meio da explicação.

## Referências

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BILEN, K.; ÖZEL, M.; KÖSE, S. Using action research based on the predictobserve-explain strategy for teaching enzymes . Turkish Journal of Education, v. 5, n. 2, p. 72, 2016. https://doi.org/10.19128/turje.70576. Disponível em https://dergipark.org.tr/en/pub/turje/issue/17352/181152 Acesso em 04 ago. 2024.

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ZABALA, A. A Prática Educativa. RS: ArtMed, 1998. Tradutor Ernani F. da F. Rosa. ISBN 85-7307-426-4.

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