-
EXPERIMENTOS FSICOS NAS SALAS DE AULA DO ENSINO FUNDAMENTAL:
MEIO DE ACESSO LINGUAGEM FSICA
Guilherme Urias a [[email protected]] Alice Asissb
[[email protected]]
aUNESP Universidade Estadual Paulista, Campus de Guaratinguet
Cursinho da Feg
bUNESP Universidade Estadual Paulista, Campus de Guaratinguet -
DFQ
RESUMO
Neste artigo, propomos o uso de experimentos no ensino
fundamental (alunos a partir de sete anos), a fim de que se possa
aproveitar a natural curiosidade dos alunos para trabalhar os
conceitos fsicos presentes no seu cotidiano, introduzindo a
linguagem cientfica na sua estrutura cognitiva, pois a falta dessa
linguagem pode ser uma das causas das dificuldades no aprendizado
dos alunos quando estiverem no ensino mdio. No entanto, nos
deparamos com o problema da m formao dos profissionais que lidam
com as crianas nas primeiras sries do ensino fundamental, que no
possuem embasamento terico mnimo para ensinar e exemplificar os
fenmenos fsicos a partir de experimentos. Levantamos esse problema
da formao dos professores de Cincias, a fim frisarmos a necessidade
de que conceitos especficos sobre a fsica poderiam estar presentes
na formao acadmica desses professores, visando facilitar o seu
trabalho com os alunos por meio de experincias relacionadas aos
diversos tpicos da fsica. Isso viabilizaria a introduo da fsica,
por meio de experimentos de fcil compreenso, no ensino fundamental,
o que poderia propiciar aos alunos a motivao para aprenderem essa
disciplina , bem como coloc-los em contato com a cincia,
despertando o pensamento crtico e aperfeioando a percepo dos
fenmenos por meio da observao. Assim, acreditamos que o processo de
construo da rede de significados fsicos, a partir da obteno de
subsunores ligados fsica, pode ser facilitado se iniciado no ensino
fundamental. Com isso, consideramos que o ensino de fsica pode ser
priorizado nessa fase, visando formao dos subsunores necessrios
para aprendizagem dessa disciplina no ensino mdio.
INTRODUO
A busca da superao de um ensino de Fsica pautado em resolues
automticas de equaes desprovidas de significado conceitual para os
estudantes crescente. Para uma aprendizagem significativa, se faz
necessrio que o professor propicie o entendimento dos conceitos
fsicos, por meio de discusses acerca dos contedos em questo, a
partir das concepes prvias dos estudantes.
Para isso, preciso que o professor, no papel de facilitador,
encontre uma forma qualitativa de transformar a teoria em prtica,
ou seja, buscar meios didticos que estabeleam as ligaes necessrias
para a efetiva compreenso dos fenmenos fsicos e, assim, fornecer
uma viso diferenciada do mundo que o cerca.
Neste trabalho sugerimos a utilizao de um modelo que pode
facilitar o processo de aprendizagem dos conceitos fsicos, a partir
da formao de uma rede de significados que estabelecida quando o
aluno associa os fenmenos fsicos ao seu cotidiano. Nessa
perspectiva, o conhecimento pode ser visto como uma rede de
significados, em permanente processo de transformao, de modo que os
significados se modificam a cada nova relao entre os referidos
conhecimentos, uma vez que a cada nova interao, a cada
possibilidade de diferentes interpretaes, uma nova ramif icao se
abre, um significado se transforma, novas relaes se estabelecem,
possibilidades de compreenso so criadas (SMOLE).
Na tentativa de criao dessa rede de significados, propomos o uso
de experimentos no ensino fundamental (alunos a partir de sete
anos), a fim de que se possa aproveitar a natural
-
curiosidade desses alunos para trabalhar os conceitos fsicos
presentes no seu cotidiano, introduzindo a linguagem cientfica na
estrutura cognitiva desses aprendizes, pois a falta dessa linguagem
pode ser uma das causas das dificuldades no aprendizado dos alunos
quando estiverem no ensino mdio.
Nesse sentido, fundamental que os professores de cincias do
ensino fundamental recebam uma formao acadmica adequada, a fim de
que tenham condies de aplicar experimentos com o embasamento terico
necessrio para viabilizar aos alunos uma aprendizagem
significativa.
Para tanto, propomos que as atividades sejam fundamentadas na
teoria da aprendizagem significativa de Ausubel (1968), em que os
subsunores so os protagonistas da rede de significados, pois
ancoram os novos conceitos na estrutura de conhecimentos que os
alunos j possuem.
Assim, cria -se a possibilidade da utilizao de aulas
experimentais para formar esses subsunores na estrutura cognitiva
dos alunos, de forma a facilitar o caminho para a aprendizagem
significativa. Se, de fato, for possvel criar essas ncoras de
conhecimentos que iro fabricar a rede de significados fsicos,
estaremos a caminho da resoluo de um grave problema, que a falta de
entendimento e de interesse dos alunos pela fsica.
Neste artigo, propomos a utilizao de um experimento simples,
envolvendo o conceito de presso, com alunos do ensino fundamental,
mediante uma abordagem que pode propiciar a aprendizagem
significativa relativa aos conceitos envolvidos no experimento.
FSICA NO ENSINO FUNDAMENTAL
A fsica uma das disciplinas mais temidas pelos alunos do ensino
mdio. A forma como a fsica abordada em sala de aula,
privilegiando-se o tratamento formal dos contedos sem significado
conceitual para o estudante, est bem distante dos fenmenos fsicos
presentes no nosso cotidiano. Essa abordagem gera o desinteresse
dos alunos por essa disciplina. Nesse sentido, acreditamos que a
utilizao de uma abordagem mais qualitativa no ensino fundamental,
partindo das concepes que os alunos trazem, pode propiciar a
curiosidade e o interesse desses alunos em aprenderem a fsica.
Sabemos que a fsica est intrinsecamente associada ao cotidiano,
rodeando nossas aes e despertando curiosidades que geram questes
que os homens ambicionam responder e, sob esse aspecto, a fsica se
distancia da matemtica. No que a compreenso aritmtica seja
dispensvel, mas a percepo desses fenmenos naturais fica dependente
apenas da curiosidade pertencente ao homem.
O ser humano questiona naturalmente, especialmente quando
criana. As crianas so curiosas por natureza, pois esto no incio do
processo de construo da rede de significados, que engloba todas as
suas experincias vividas at o momento. Crianas sempre colocam aos
adultos perguntas do tipo por que assim?, por que isso acontece?,
como isso acontece?, o que tem aqui dentro?, em se tratando de
fsica, por que o Sol brilha?, qual o tamanho do espao?, por que as
coisas caem?, por que ficou gelado?, por que ficou quente?, por que
o cu azul?. Todas essas perguntas demonstram a curiosidade das
crianas. Elas necessitam das respostas, pois a pergunta como
elemento criativo faz a conexo entre as experincias cotidianas e o
conceito criado pela criana.
Mas por que com o passar dos anos essa curiosidade desaparece?
Por que os alunos do ensino mdio repudiam a fsica?
A m formao dos professores de Cincias do ensino fundamental pode
ser uma das causas desses pr oblemas, pois os profissionais
responsveis por educar as crianas no possuem conhecimentos
especficos sobre esse assunto.
Esses professores no tm a formao direcionada para conceitos
especficos da fsica, impossibilitando assim, abordagens de contedos
em experimentos que poderiam ser realizados em sala de aula. Nesse
sentido, como podemos esperar que nossos alunos cheguem ao ensino
mdio
-
com conhecimentos fsicos bsicos, se os professores que os
ensinam no receberam formao pedaggica relacionada Fsica na graduao
para uma explanao adequada desses contedos?
Isso leva muitos desses professores a no se sentirem capacitados
para trabalharem com os contedos relativos Fsica, e
conseqentemente, possuem dificuldades em fazerem uso das atividades
experimentais necessrias para introduzir os conceitos fsicos
relacionados ao cotidiano dos alunos (Charpak, 1996).
Com isso, nos deparamos com o problema da m formao dos
profissionais que lidam com as crianas nas primeiras sries do
ensino fundamental, que no possuem embasamento terico mnimo para
ensinarem e exemplificarem os fenmenos fsicos a partir de
experimentos. Thomaz (2000, p.368) coloca alguns questionamentos
relativos a essa questo, dentre os quais destacamos:
Ser que na formao de professores de cincias est se ajudando os
futuros
professores a refletir, elaborar e concretizar estratgias
relativamente realizao da componente experimental de modo a
desenvolver as capacidades cientficas dos seus futuros alunos?
No ser urge nte encontrar uma maneira de ajudar os professores
de cincias, j trabalhando no terreno, a refletir sobre o papel da
experimentao no processo do ensino/aprendizagem?
Nesse sentido, as concepes dos professores sobre o papel do
experimento so
determinantes no modo como ele vai utiliz-lo, propiciando ou no
o desenvolvimento das capacidades cientficas dos alunos. Da a
necessidade da formao adequada dos professores de Cincias, a fim de
viabilizar que eles utilizem abordagens que propiciem o
desenvolvimento dessas capacidades.
Levantamos esse problema da formao dos professores de Cincias, a
fim frisarmos a necessidade de que conceitos especficos sobre a
fsica estejam presentes na formao acadmica desses professores,
visando facilitar o seu trabalho com os alunos por meio de
experincias relacionadas aos diversos tpicos da fsica.
A introduo da fsica, por meio de experimentos de fcil
compreenso, pode propiciar aos alunos a motivao para aprenderem
essa disciplina, bem como coloc-los em contato com a cincia,
despertando o pensamento crtico e aperfeioando a percepo dos
fenmenos por meio da observao. Para tal, fundamental a utilizao de
estratgias metodolgicas adequadas, que privilegiem a reflexo e a
formulao de hipteses por parte dos alunos. Segundo Arajo e Abib
(2003, p.190),
a utilizao adequada de diferentes metodologias experimentais,
tenham elas a natureza de demonstrao, verificao ou investigao, pode
possibilitar a formao de um ambiente propcio ao aprendizado de
diversos conceitos cientficos sem que sejam desvalorizados ou
desprezados os conceitos prvios dos estudantes. Assim, mesmo as
atividades de carter demonstrativo, (...) que visam principalmente
a ilustrao de diversos aspectos dos fenmenos estudados, podem
contribuir para o aprendizado dos conceitos fsicos abordados, na
medida em que essa modalidade pode ser empregada atravs de
procedimentos que vo desde uma mera observao de fenmenos at a criao
de situaes que permitam uma participao mais ativa dos estudantes,
incluindo a explorao dos seus conceitos alternativos de modo a
haver maiores possibilidades de que venham a refletir e
reestruturar esses conceitos.
Nessa perspectiva, o professor deve direcionar a atividade
experimental, utilizando
estratgias que facilitem a ancoragem dos conceitos presentes nos
experimentos na estrutura cognitiva do aluno. O professor ainda
deve determinar quais so os subsunores que o aluno possui em sua
rede de significados, pois identificando esses subsunores (concepes
prvias), poder planejar a seqncia e a forma de trabalhar os
conceitos envolvidos.
Assim, acreditamos que o processo de construo da rede de
significados fsicos, a partir da obteno de subsunores ligados
fsica, mediante a utilizao de experimentos, pode ser facilitado
-
se iniciado no ensino fundamental. Com isso, consideramos que o
ensino de fsica pode ser priorizado nessa fase, visando melhor
formao dos alunos.
TEORIA DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA
A teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel (1968)
enfatiza a importncia dos conceitos prvios para a aquisio dos novos
conhecimentos.
De acordo com Moreira e Massini (1982), o problema principal da
aprendizagem consiste na aquisio de um corpo organizado de
conhecimentos e na estabilizao de idias inter-relacionadas que
constituem a estrutura da disciplina (p.41). Nesse sentido, fazer
ligaes entre as experincias vividas no cotidiano dos alunos e as
teorias fsicas, pode facilitar a compreenso dos tpicos tericos de
fsica trabalhados em sala de aula. Essas assimilaes podem
contribuir para a criao de alguns subsunores na rede de
significados dos alunos. As concepes cotidianas iro ancorar os
novos conhecimentos de forma a produzir uma forte ligao entre eles.
Por exemplo, quando se pensa em limo, muitas outras lembranas so
resgatadas na rede de significados da pessoa, como fruta, redonda,
cida, etc. Essa organizao acontece com tudo o que se conhece, e
quanto mais essas informaes so acessadas, mais forte a ligao entre
elas, e se torna progressivamente mais fcil acess -las na rede.
Nesse sentido, importante colocar os alunos em contato com a
fsica, por meio de experimentos simples que demonstrem a manifestao
dos fenmenos fsicos, para que os conceitos aprendidos em sala de
aula sejam relacionados aos conceitos envolvidos no experimento,
fornecendo assim, condies para que os novos conhecimentos possam
ser ancorados na rede de significados. A m formao da rede de
significados fsicos pode ser um dos motivos pelos quais os alunos
do ensino mdio apresentam uma grande dificuldade em aprender
fsica.
Sendo assim, a fsica introduzida no ensino fundamental pode
viabilizar que os alunos construam, em sua rede de significados, os
subsunores adequados para que venham a ser utilizados quando forem
trabalhados os contedos de Fsica no ensino mdio.
No ensino mdio, muitos dos conceitos que so introduzidos no
fazem parte da estrutura cognitiva dos alunos, o que dificulta que
eles associem esses conhecimentos com os fenmenos fsicos presentes
no seu cotidiano, no conseguindo assim, fazer a articulao entre o
dia -a-dia e os fenmenos fsicos.
Porm, esse fato no implica que os alunos que nunca tiveram
contato com a Fsica antes do ensino mdio, no tenham condies de
aprenderem significativamente os seus contedos. A introduo dos
conceitos fsicos no ensino fundamental pode facilitar aprendizagem
dos referidos contedos no ensino mdio, pois a bagagem de subsunores
que o aluno traz pode dar condies para que ele ancore os conceitos
em sua rede de significados fsicos.
Segundo Carvalho (2005), a linguagem cientfica fundamental para
o entendimento significativo dos conceitos fsicos. Essa autora
ressalta que preciso que o estudante consiga ver algum sentido no
conjunto de questes feitas pelo professor e principalmente que
compreenda a Fsica como uma forma diferente de pensar e falar sobre
o mundo, que ele passe a entender essa outra lngua - a lngua das
cincias (p.61).
Nessa perspectiva, consideramos que um dos problemas relativos
dificuldade em aprender fsica, bem como outras cincias, est
associado deficincia na formao da estrutura cognitiva do aluno, em
que smbolos e significados fsicos podem estar deriva em sua rede de
conhecimentos. Ou seja, podem no existir subsunores que estabeleam
a ancoragem dos novos conhecimentos. Essa deficincia pode se dar em
virtude de os conceitos fsicos no terem sido trabalhados de forma
adequada no ensino fundamental, no propiciando a formao da
estrutura lingstica cientfica que facilite a aprendizagem
significativa desses conceitos.
Ausubel (1968) aponta que
para todas as finalidades prticas, a aquisio de conhecimento na
matria de ensino depende da aprendizagem verbal e de outras formas
de aprendizagem simblica. De fato,
-
em grande parte devido linguagem e simbolizao que a maioria das
formas complexas de funcionamento cognitivo se torna possvel (p.
79).
Na teoria da aprendizagem significativa de Ausubel a linguagem
destacada como meio que possibilita a interao social, o que
facilita a construo de sua estrutura cognitiva.
Sendo assim, uma estratgia metodolgica que se utilize de
experimentos em aulas de Fsica no ensino fundamental pode
viabilizar a interao social, bem como propiciar que sejam
trabalhados os smbolos e os significados que possibilitam a
assimilao dos contedos fsicos para a formao da estrutura da
linguagem cientfica. importante destacar que, mesmo que os
experimentos sejam realizados de forma demonstrativa por parte do
professor, possvel a explorao das concepes iniciais dos alunos e a
ocorrncia da interao social em sala de aula.
PROPOSTA DE UMA ATIVIDADE EXPERIMENTAL NO ENSINO FUNDAMENTAL
Neste trabalho, partindo da hiptese de que a utilizao de
experimentos no ensino fundamental pode viabilizar a construo de
uma rede de significados fsicos na estrutura cognitiva do aluno,
sugerimos a utilizao de uma atividade experimental simples, que
pode ser realizada com materiais do cotidiano, a fim de trabalhar o
conceito de presso.
O experimento consiste na utilizao de uma garrafa pet, na qual
so feitos cinco orifcios alinhados, em alturas diferentes. Ao
preenchermos essa garrafa com gua, possvel trabalhar o conceito de
presso, uma vez que esse est relacionado velocidade com que o jato
de gua sai de cada orifcio.
importante destacar a necessidade de que se coloque um anteparo
vertical em frente aos jatos, a fim de focar a ateno do aluno para
a velocidade dos jatos de gua ao sarem dos orifcios. Essa estratgia
de colocar o anteparo vertical na frente da garrafa decorre do fato
de que o alcance horizontal depende tanto da velocidade inicial do
jato, como da altura em que esse se encontra. Segundo Dornelles
Filho (1996, p.78), os orifcios posicionados simetricamente acima e
abaixo de hmax tero o mesmo alcance, como mostra a Figura 01.
Figura 01: Representao do alcance dos jatos de gua. O alcance
mximo se d pelo orifcio em hmax
(DORNELLES FILHO, 1996)
Ao iniciar o vazamento de gua, os alunos podero perceber que
cada jato sai com uma velocidade diferente, como ilustrado na
Figura 02. Nesse momento, o professor pode levantar o seguinte
questionamento: Por que a velocidade do jato de gua que sai do
orifcio mais prximo da base da garrafa maior?
-
Figura 02: Exemplo do experimento evidenciando os jatos de gua
com diferentes velocidades importante que os alunos formulem
hipteses para responder a esse questionamento, o que
pode levar o professor a perceber quais so os subsunores que os
alunos tm em sua rede de significados que podem contribuir para a
elaborao do conceito de presso. Identificar o que os alunos sabem
sobre o assunto fundamental para a continuidade do trabalho, pois
os conceitos podero ser corrigidos ou incrementados no decorrer da
experincia.
Para iniciar a construo desse conceito importante que o
professor leve os alunos a estabelecerem a relao de dependncia
entre o posicionamento do orifcio e a altura da coluna de gua.
Mediante essa percepo, o professor pode reforar essa relao de
dependncia por meio do seguinte questionamento: Por que a
velocidade de cada jato diminui com a diminuio da coluna de gua?
Esse questionamento pode levar os alunos a relacionarem a
velocidade de sada de cada jato com a altura da coluna de gua.
A partir dessa relao, o professor pode sistematizar e organizar
as idias trabalhadas, a fim de introduzir o conceito de presso,
induzindo os alunos a compreenderem que a maior coluna de gua
exerce uma maior presso sobre o orifcio, ou seja, compreenderem que
a presso diretamente proporcional altura da coluna de gua. Essa
presso exercida pela coluna de gua tem como conseqncia uma
velocidade maior do jato. Isso pode levar os alunos a construrem,
em sua rede de significados, a relao de dependncia entre a
velocidade do jato, a altura da coluna de gua e a presso.
Essa abordagem pode viabilizar a criao de alguns subsunores
bsicos na rede de significados fsicos, o que pode favorecer a
aprendizagem significativa desses conceitos quando forem
trabalhados com maior profundidade e abrangncia no ensino mdio.
CONSIDERAES FINAIS
Freqentemente, as dvidas nas salas de aula so frutos da falta de
conceitos fsicos, da falta de conhecimento matemtico e da
dificuldade de associar um tpico a outro. Em uma aula em que os
conhecimentos fsicos so trabalhados de forma fragmentada, os alunos
no conseguem estabelecer a rede de significados, o que os levam a
no compreenso desses conhecimentos, bem como das equaes que os
constituem.
A introduo da fsica no ensino fundamental pode facilitar a criao
de subsunores, contribuindo para a aprendizagem significativa dos
alunos. Para uma aprendizagem significativa, necessrio que o aluno
consiga estabelecer essa rede de significados, interligando os
conhecimentos fsicos. Essa aprendizagem ser facilitada se esses
conhecimentos forem articulados ao seu cotidiano, j que os alunos
podem manifestar mais interesse em aprenderem quando aplicados a
uma situao real.
Se assim for, fica claro que em nosso sistema educacional existe
uma lacuna a ser preenchida, que a falta do ensino de fsica no
ensino fundamental. Essa pode ser uma das causas
-
das dificuldades dos alunos ao tomarem contato com essa
disciplina pela primeira vez no ensino mdio.
Essas dificuldades podem ser decorrentes da falta da linguagem
cientfica que no est inserida na estrutura cognitiva dos alunos,
pois a grade curricular deficiente no que se refere aos contedos
especficos de Fsica.
A estratgia metodolgica proposta neste artigo pode propiciar o
acesso linguagem da Fsica articulada ao cotidiano dos alunos, o que
pode levar criao dos subsunores necessrios para viabilizar uma
aprendizagem significativa de alguns conceitos que sero trabalhados
no ensino mdio.
Para tanto, necessrio que o professor levante problemas e induza
os alunos a concluses adequadas do ponto de vista cientfico.
esperado que os alunos j possuam algumas concepes sobre diversos
fenmenos. Tais concepes so decorrentes da vivncia do cotidiano, e
so construdas a partir da percepo imediata do aluno da realidade
que o cerca. Essas concepes, geralmente, no so cientificamente
corretas. Moldando-as de acordo com os conceitos fsicos, j no
ensino fundamental, possvel estabelecer na estrutura cognitiva do
aluno uma organizao conceitual que pode facilitar a sua compreenso
futura dos contedos.
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
ARAJO, M.S.T.; ABIB, M.L.V.S. Atividades Experimentais no Ensino
de Fsica: Diferentes Enfoques, Diferentes Finalidades. Revista
Brasileira de Ensino de Fsica, vol. 25, no. 2, Junho, 2003.
AUSUBEL, D.P. (1968). Educational psychology: a cognitive view.
New York, Holt, Rinehart and Winston.
CARVALHO, A. M. P. Introduzindo os alunos no universo das
cincias. In: Jorge Werthein; Clio da Cunha. (Org.). Educao
Cientfica e Desenvolvimento: O que pensam os cientistas. Braslia:
UNESCO, 2005, v., p. 61-67.
CHARPAK, G. (1996). La Main a la Pte : Les Sciences a l'cole
Primaire. Frana: Flammarion.
DORNELLES FILHO, A.A. Uma questo em hidrodinmica. Caderno
Caterinense de Ensino de Fsica, v.13, n.1, p.76-79, 1996
MOREIRA, M. A., MANSINI E. F. S. (1982). Aprendizagem
Significativ a: A teoria de David Ausubel. Brasil, Editora
Moraes.
SMOLE, K. C. S. Aprendizagem significativa: o lugar do
conhecimento e da inteligncia. Disponvel em: . Acesso em
10/04/2008.
THOMAZ, M.S.A. A experimentao e a formao de professores de
cincias: uma reflexo. Caderno Catarinense de Ensino de Fsica, v.17,
n.3, PP.360-369, 2000.
