Implementação de uma proposta de ensino para a disciplina de Estrutura da Matéria baseada na teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud

## IMPLEMENTAÇÃO DE UMA PROPOSTA DE ENSINO PARA A DISCIPLINA DE ESTRUTURA DA MATÉRIA BASEADA NA TEORIA DOS CAMPOS CONCEITUAIS DE VERGNAUD

## IMPLEMENTATION OF A DIDACTICALPROPOSAL IN THE STRUCTURE OF MATTER DISCIPLINE BASED ON A VERGNAUD'S CONCEPTUAL FIELDS THEORY

## Isabel Krey , Marco Antonio Moreira 1 2

1 Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)/Centro de Ciências Naturais e Exatas/Departamento de Física, ikrey69@gmail.com

## 1) Justificativa e Objetivos

Cientes da escassez de trabalhos que se ocupem do ensino de Física Moderna e Contemporânea (FMC) na formação inicial de professores, nos propusemos a investigar como uma abordagem diferenciada pode influenciar na aprendizagem significativa de conceitos nessa área. Para isso, trabalhamos com uma metodologia baseada na Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud (Vergnaud, 1990), utilizando principalmente situações-problema, na disciplina de Estrutura da Matéria em um curso de Licenciatura em Ciências Exatas (com habilitação em Física, Química e Matemática) oferecido em um Centro Universitário (Centro Universitário UNIVATES) da Região Sul do Brasil (Lajeado - RS).

Nossa intenção era que os futuros professores fossem preparados para trabalhar com conteúdos de Física Moderna no Ensino Médio através de uma aprendizagem significativa, com base nos referenciais teóricos adotados. Além disso, pretendíamos que os licenciandos fossem influenciados a trabalhar futuramente utilizando esta metodologia. O objetivo principal foi investigar como conduzir a disciplina de Estrutura da Matéria em um curso de Licenciatura para que a aprendizagem significativa dos temas de Física Moderna e Contemporânea estudados seja favorecida e, desta forma, os futuros professores sejam capazes de fazer a transposição didática necessária para abordá-los no Ensino Médio. Resumindo, a presente pesquisa se concentrou na elaboração e aplicação de uma metodologia baseada no referencial dos Campos Conceituais e da Aprendizagem Significativa e análise de indicativos de aprendizagem significativa e de sua influência na futura prática docente.

## 2) Marco Teórico

- O Nosso estudo está fundamentado na Teoria dos Campos Conceituais de Gérard Vergnaud (Vergnaud,1990 e Moreira, 2004) e na Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel (Ausubel, 2000; Moreira, 2006 e 2008).

Campo conceitual é, sobretudo, um campo de situações-problema. São as situações que dão sentido aos conceitos. A conceitualização é o núcleo do

desenvolvimento cognitivo. Estas são idéias centrais da teoria de Vergnaud. Além disso, o que define um campo conceitual é um conjunto (que pode ser muito grande) de situações-problema envolvendo conceitos e procedimentos da área de conhecimento em questão. Nesse enfoque, o papel crucial do professor é o de prover situações-problema que viabilizem a conceitualização, bem como o de mediar o processo. Cabe ainda destacar que situação-problema não é simplesmente o clássico problema de fim de capítulo tão comum nos livros de texto. É uma situação que o aprendiz perceba como problemática e que lhe dê sentido ao(s) conceito(s) necessário(s) para resolvê-la.

Na teoria de Ausubel, a idéia central é a de que o conhecimento prévio é a principal variável influenciando a aprendizagem. Quer dizer, o sujeito aprende a partir do que já sabe. A aprendizagem significativa se caracteriza pela interação, não-arbitrária e não-literal, entre conhecimentos prévios (chamados subsunçores) e novos conhecimentos. No processo de ensino o professor busca fazer com que o aluno ou aluna capte os significados que são aceitos no contexto da matéria de ensino. É essa sua função essencial, atuando como mediador da conceitualização, tal como na teoria dos campos conceituais. São duas as condições para a aprendizagem significativa: o novo conhecimento deve ser potencialmente significativo e o aprendiz deve manifestar uma disposição para a aprendizagem.

## 3) Metodologia e Análise da Pesquisa

Foi feita uma intervenção didática (a pesquisadora atuando como professora) na disciplina de Estrutura da Matéria do curso já citado. Os tópicos abordados na pesquisa foram: Física de Partículas, Radiação e Física Nuclear. Inicialmente foi feita uma análise conceitual dos tópicos abordados. Após, a disciplina foi organizada na linha dos referenciais teóricos adotados, a partir de situações-problema visando facilitar a aprendizagem significativa (introdução de conceitos) e situações para a avaliação desta aprendizagem. Foram realizados três estudos em três semestres consecutivos. O primeiro deles Estudo I), realizado segundo uma metodologia tradicional, baseada em classes expositivas, serviu como sistema de referência. Os outros dois (Estudos II e III) envolveram a metodologia diferenciada já citada, centrada na participação do aluno, enfatizando situaçõesproblema. As situações de avaliação foram divididas em dois tipos: teóricas (provas escritas) e procedimentais (confecção de um mapa conceitual, criação de situaçõesproblema e análise destas situações propostas pelos colegas, e elaboração e apresentação de uma micro-aula). As situações de introdução de conceitos também foram dividas nas mesmas categorias: teóricas (apresentadas através de discussões dirigidas e questionamentos) e procedimentais (execução de tarefas).

Para verificar o nível de aprendizagem dos alunos, os dados referentes às situações de avaliação foram obtidos a partir dos registros escritos dos alunos, e consistem de: texto didático, mapas conceituais, provas, situações-problema desenvolvidas pelos alunos e avaliações da disciplina. Estes dados foram analisados e categorizados em diferentes níveis: superior, médio e inferior. Estas categorias foram utilizadas para classificar os materiais produzidos e não para categorizar os alunos.

Os alunos que se encaixam na primeira categoria demonstram ter um bom domínio dos principais conceitos envolvidos e das relações entre eles,

apresentando-as através da utilização de linguagem precisa, demonstrando também um bom entendimento dos significados e significantes em cada situação proposta. Na segunda categoria o domínio dos conceitos não é tão completo, assim como as relações entre eles; e na terceira categoria se enquadram os alunos que demonstram conceitos errôneos ou confusão entre eles, além de falta de relações ou relações errôneas entre os mesmos.

## 4) Conclusões

Dos textos produzidos pelos alunos nos três estudos, podemos dizer que um menor número de duplas do Estudo I se enquadra na categoria superior em comparação com os Estudos II e III. Este fato pode apenas indicar que tais alunos tiveram menor capacidade de realizar esta tarefa. Por outro lado, neste estudo os alunos receberam aulas do tipo tradicional sobre este tópico, o que pode indicar que o desempenho na tarefa de escrita do texto está relacionado com a metodologia adotada durante as aulas.

Os mapas conceituais foram utilizados como um tipo de situação-problema desenvolvida para os Estudos II e III e tiveram como objetivo tanto ser uma tarefa que permitiu aos estudantes uma melhor compreensão dos conceitos envolvidos, como uma tarefa de avaliação da aprendizagem dos alunos. Os mapas foram divididos nas já citadas categorias e sua análise revelou que o mapeamento conceitual pode ser interpretado como uma situação-problema potencialmente significativa.

Nos Estudos II e III os alunos escreveram situações-problema sobre um determinado conceito do tópico de Partículas Elementares que potencialmente facilitasse a construção deste conceito para alunos de Ensino Médio. Estas situações propostas pelos alunos foram devolvidas para que os colegas, em pequenos grupos, avaliassem se tais situações realmente favoreceriam a construção do conceito escolhido. Estas situações foram também classificadas em três categorias e sua análise sugere que têm muito potencial como situações-problema que dão sentido aos conceitos para quem as elabora. Vergnaud diz enfaticamente que são as situações que dão sentido aos conceitos. No caso em pauta, as situações-problema para os futuros professores eram a proposição de situaçõesproblema para seus futuros alunos.

Os resultados das provas escritas mostram que há pouca diferença entre os três estudos, indicando que este tipo de avaliação, isoladamente, não fornece informações adequadas sobre a aprendizagem significativa nem da disposição destes alunos em abordar determinados tópicos futuramente.

A análise das avaliações dos alunos sobre a disciplina e a metodologia adotada, mostra forte evidência de que os alunos gostaram da metodologia e que a aprendizagem significativa interfere na disposição do professor em selecionar e abordar os conteúdos que trabalhará futuramente, confirmando nossa hipótese inicial.

## 5) Referências

Ausubel, D. P. The aquisition and retention ofk nowledge: a cognitive view. (Dordrecht: Kluwer Academic Publishers 2000).

Moreira, M. A. A teoria dos campos conceituais de Vergnaud, o ensino de ciências e a investigação nesta área (Porto Alegre: Instituto de Física da UFRGS, 2004).

Moreira, M. A. A teoria da aprendizagem significativa e sua implementação na sala de aula (Brasília: Editora da UnB, 2006)

Moreira, M. A. A teoria da aprendizagem significativa segundo Ausubel. In Masini, E. F. S. e Moreira, M. A. Aprendizagem significativa: condições para ocorrência e lacunas que levam a comprometimentos (São Paulo: Vetor Editora, 2008)

Vergnaud, G. La théorie des champes conceptuels . Récherches en Didactique de les Mathématiques , 10, 133-170 (1990).