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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA- POLO 51
ALLAN KARDEC DE PAIVA
DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA: Uma estratégia para o estudo de conceitos de
Física no Ensino Médio
NATAL/RN
2018
ALLAN KARDEC DE PAIVA
DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA: Uma estratégia para estudo de conceitos de
Física no Ensino Médio
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), no Curso de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF),como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.
Orientador: Prof. Dr. Paulo Dantas Sesion Junior
Co-orientador: Prof. Dr. Jefferson Soares da Costa
NATAL/RN
2018
Paiva, Allan Kardec de. Dominó didático de física: uma estratégia para o estudo deconceitos de física no ensino médio / Allan Kardec de Paiva. -2018. 144f.: il.
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Rio Grandedo Norte, Centro de Ciências Exatas e da Terra, ProgramaNacional de Mestrado Profissional em Ensino de Física (MNPEF).Natal, 2018. Orientador: Paulo Dantas Sesion Junior. Coorientador: Jefferson Soares da Costa.
1. Ensino de física - Dissertação. 2. Jogo didático -Dissertação. 3. Metodologias ativas - Dissertação. 4.Hidrostática - Dissertação. I. Sesion Junior, Paulo Dantas. II.Costa, Jefferson Soares da. III. Título.
RN/UF/CCET CDU 53:37.02
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRNSistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Ronaldo Xavier de Arruda - CCET
Elaborado por Joseneide Ferreira Dantas - CRB-15/324
ALLAN KARDEC DE PAIVA
DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA: Uma estratégia para estudo de conceitos de
Física no Ensino Médio
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), no Curso de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF),como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Paulo Dantas Sesion Junior
Presidente
Prof. Dr. Geovani Ferreira Barbosa Examinador Externo
Prof. Dr. Samyr Silva Bezerra Jácome Examinador interno
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, Tibúrcio Lucena de Paiva e
Maria do Rosário Paiva, (in memorian) por
me ensinarem os primeiros passos no caminho
da verdade e do saber
AGRADECIMENTO
Agradeço, primeiramente, a Deus pela sua imensurável bondade e misericórdia,
com a qual tem me sustentado até aqui e pela Sua infinita sabedoria, que me levou a
inspiração do produto educacional.
Aos meus filhos Allana, Allen e Allef, que são minha fonte de força, alegria e amor.
Para eles e por eles me empenho para ser um bom exemplo, agradeço pela compreensão e
apoio e pelos muitos momentos que deixamos de estar juntos.
Ao meu irmão Lucena, a quem muito admiro, e que na ausência do nosso pai, foi
meu conselheiro, amigo e incentivador, me fazendo reconhecer valores morais e éticos, na
busca constante do saber.
Ao amigo Márcio Santos, agradeço pela aula sobre a importância do conteúdo
visual na comunicação, além de sua generosa contribuição para que o jogo tivesse um
conteúdo gráfico alegre e empolgante.
À coordenação da CAPES, do MNPEF, da SBF e da UFRN, em especial a ECT e
DFTE, pelo apoio à realização deste trabalho.
Aos coordenadores, Professor Paulo Dantas Sesion Junior e Professor Jefferson
Soares da Costa, pelo empenho a frente do Polo 51, e à coordenadora nacional, professora
Maria de Fátima da Silva Verdeaux, que acompanhou diretamente o curso, com seu
dinamismo e crença na capacitação contínua dos docentes como diferencial no Ensino de
Física.
Aos meus colegas do mestrado, com os quais dividimos conhecimentos adquiridos
no fazer docente, nas discussões em sala de aula e por nos mostrar que quando sentamos
no lugar de alunos, nos comportamos tal e qual, com as mesmas expectativas e
necessidades.
Aos professores do Mestrado Profissional pelo incentivo e pela dedicação em nos
repassar seus conhecimentos, levando-nos a reconhecer que o poço do conhecimento é
infinito.
Especial agradecimento ao meu ilustre orientador Paulo Dantas Sesion Junior, pela
tranquilidade que nos conduziu em todo o processo e pela paciência com todas as minhas
solicitações de mais prazo para concluir esse trabalho.
Enfim, agradeço a minha esposa, companheira, incentivadora e crítica, que se
alegrou e sofreu comigo, me deu “bronca” nas horas que pensei em desistir, colaborou com
a digitação, seleção de material, fotografias e principalmente com o seu amor. Sem a minha
Laurinha esse trabalho, com certeza, não seria possível.
E conhecereis a verdade, e a verdade
vos libertará.
João 8.32
Posso todas as coisas naquele que me
fortalece.
Filipenses 4.13
A tarefa essencial do professor é
despertar a alegria de trabalhar e de
conhecer.
Albert Einstein
RESUMO
O presente trabalho trata do uso de jogos no Ensino de Física, cujo produto é o
Dominó Didático de Física. Nossa expectativa era desenvolver um produto
educacional que favorecesse o aprendizado dos conceitos das grandezas e
princípios no Ensino de Física. O Ensino Médio, atualmente, passa por reformas que
são preconizadas pelo Sistema educacional brasileiro. A escola de tempo integral, o
incentivo as diferentes metodologias, a alteração do currículo escolar é hoje um fato
que alunos e professores precisam lidar. As metodologias ativas e participativas
precisam ser de domínio das equipes pedagógicas e fazer parte do planejamento do
professor, para que as aulas sejam mais dinâmicas e haja maior envolvimento dos
alunos. O Jogo Dominó Didático de Física, pode ser estendido a todos os conteúdos
e temas do Ensino Médio, mas por conveniência da escola e do momento da
sequência dos conteúdos ministrados, foi contemplado o tema Hidrostática. O jogo
desenvolveu sete conceitos: Densidade, Pressão, Empuxo, Tensão Superficial, Lei
de Stevin, Princípio de Pascal e Princípio de Arquimedes. Realizamos um
questionário inicial com os alunos, que nos indicou alguns conhecimentos prévios
sobre a temática e a percepção dos alunos sobre o ensino de Física, mostrando que
apesar de deter noção de alguns conceitos, a maioria dos alunos consideram os
conteúdos de Física importantes, mas muito complexos e de difícil aprendizagem.
Após a concepção, modelagem e aplicação do jogo com os alunos, constatamos
que os objetivos foram atingidos, superando as nossas expectativas quanto à
capacidade de mobilizar saberes anteriores, desenvolver o trabalho colaborativo e
em equipe, além de fomentar a pesquisa espontânea dos alunos, sobre o tema. Em
nossa conclusão, afirmamos que o Jogo Dominó Didático de Física é, portanto, um
material de apoio ao planejamento docente, que tem um caráter lúdico e de fácil
manuseio, com regras simples, mas que leva o aluno à memorização de conceitos,
ressignificação do entendimento a partir da verbalização dos próprios conceitos e
respostas das questões reais que relacionam teoria e prática, favorecendo uma
aprendizagem significativa, apropriada inclusive para alfabetização científica. O
presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de
Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001.
Palavras-chave: Ensino de Física. Jogo Didático. Metodologias Ativas. Hidrostática.
ABSTRATC
The present work deals with the use of games in the teaching of Physics, whose
product is the Didactic Domino of Physics. Our expectation was to develop an
educational product that favored learning the concepts of greatness and principles in
Physics Teaching. The High School, currently, undergoes reforms that are advocated
by the Brazilian Educational System. Full-time school, encouraging different
methodologies, changing the school curriculum is now a fact that students and
teachers need to deal with. The active and participative methodologies need to be of
domain of the pedagogical teams and to be part of the planning of the teacher, so
that the classes are more dynamic and there is greater involvement of the students.
The Didactic Domino of Physics Game can be extended to all contents and themes
of High School, but for the convenience of the school and the moment of the
sequencing of the content taught, the subject Hydrostatic was contemplated. The
game developed seven concepts: Density, Pressure, Buoyancy, Surface Tension,
Stevin's Law, Pascal Principle, and Archimedes' Principle. We carried out an initial
questionnaire with the students, which showed us some previous knowledge about
the subject and the students' perception about the teaching of Physics, showing that
despite having some notion of concepts, most of the students consider the contents
of Physics important, but very complex and difficult to learn. After conception,
modeling and application of the game with the students, we verified that the
objectives were reached, surpassing our expectations regarding the ability to
mobilize previous knowledge, develop collaborative and teamwork, and foster
students' spontaneous research on the theme. In our conclusion, we affirm that the
Didactic Domino of Physics Game is, therefore, a support material for teaching
planning, which has a playful and easy to handle character, with simple rules, but
which leads the student to memorize concepts, understanding from the verbalization
of the concepts and answers of the real questions that relate theory and practice,
favoring a meaningful learning, appropriate even for scientific literacy. This study was
financed in part by the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível
superior – Brasil (CAPES) – Finance Code 001.
Keywords: Physics Teaching. Didactic Game. Active Methodologies. Hydrostatic.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 3.1 – Esquema da sequencia do Referencial Teórico ....................... 20
Figura 3.2 – Esquema ausubeliano .............................................................. 29
Figura 3.3 – Esquema da Teoria Significativa de Ausubel – Fonte IHMC... 34
Figura 4.1 – Classificação de fluido .............................................................. 39
Figura 4.2 – Bloco retangular apoiado Área A1 ................................................................. 40
Figura 4.3 – Bloco retangular apoiado Área A2 ................................................................ 41
Figura 4.4 – Ícone Pressão ........................................................................... 42
Figura 4.5 – Três substâncias diferentes ...................................................... 42
Figura 4.6 – Experimento de Densidade ...................................................... 42
Figura 4.7 – Ícone Densidade ....................................................................... 43
Figura 4.8 – Experimento Tensão Superficial ............................................... 44
Figura 4.9 – Ícone Tensão Superficial .......................................................... 45
Figura 4.10 – Experimento sobre Empuxo ................................................... 45
Figura 4.11 – Ícone Empuxo ......................................................................... 46
Figura 4.12 – Sequencia Princípio de Arquimedes ....................................... 46
Figura 4.13 – Ícone Princípio de Arquimedes ............................................... 47
Figura 4.14 – Experimento Lei de Stevin ...................................................... 48
Figura 4.15 – Ícone Lei de Stevin ................................................................ 49
Figura 4.16 – Sequencia experimental Lei de Pascal ................................... 50
Figura 4.17 – Ícone Lei de Pascal ................................................................ 51
Figura 4.18 – Mapa Conceitual de Hidrostática ............................................ 53
Figura 5.1 – Peças de dominó tradicional – Fonte Dreamstime ................... 56
Figura 5.2 – Montagem das peças DDF........................................................ 62
Figura 5.3 – Montagem das cartas DDF........................................................ 62
Figura 5.4 – Adesivo das peças DDF ........................................................... 62
Figura 5.5 – Elaboração dos Kits DDF ......................................................... 63
Figura 5.6 – Separação dos Kits DDF........................................................... 63
Figura 5.7 – Composição do Kit DDF ........................................................... 63
Figura 5.8 – Kits DDF montados ................................................................... 63
Figura 5.9 – Alunos e alunas respondendo o questionário ........................... 64
Figura 5.10 – Jogadas .................................................................................. 77
Figura 5.11 – Alunos/alunas jogando ........................................................... 77
Figura 5.12 – Aluno conceituando ............................................................... 77
Figura 5.13 – Momento do passe ................................................................. 77
Figura 5.14 – Aluno lendo a carta conceito .................................................. 78
Figura 5.15 – Aluno respondendo a carta passe ......................................... 79
Figura 5.16 - O momento da motivação ..................................................... 84
LISTA DE QUADRO E TABELAS
Quadro 3.1 - Concepção sobre jogos: Piaget, Wallon, Vygotsky e
Ausubel. 36
Tabela 5.1 – Distribuição da Frequência da questão 1............................. 65
Tabela 5.2 – Distribuição da Frequência da questão 2............................. 65
Tabela 5.3 – Distribuição da Frequência da questão 3 ............................ 65
Tabela 5.4 – Distribuição da Frequência da questão 4 ............................ 68
Tabela 5.5 – Distribuição da Frequência da questão 5 ............................ 68
Tabela 5.6 – Distribuição da Frequência da questão 6 ............................ 68
Tabela 5.7 – Distribuição da Frequência da questão 7 ............................ 69
Tabela 5.8 – Distribuição da Frequência da questão 8 ............................ 72
Tabela 5.9 – Distribuição da Frequência da questão 9 ............................ 73
Tabela 5.10 – Distribuição da Frequência da questão 10 ........................ 73
Tabela 5.11 – Distribuição da frequência para pergunta 1 ....................... 81
Tabela 5.12 – Distribuição da frequência para pergunta 2 ....................... 83
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 5.1 – Bloco A – Domínio dos conceitos sobre Hidrostática......... 67
Gráfico 5.2 – Bloco B – Aplicações sobre Hidrostática............................ 72
Gráfico 5.3 – Bloco C – Afinidades e expectativas sobre o ensino.......... 75
Gráfico 5.4 – Opinião dos alunos e alunas sobre o jogo........................... 82
Gráfico 5.5 – Conceito mais interessante................................................. 84
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 4.1 ................................................................................... 41
Equação 4.2 .................................................................................. 42
Equação 4.3 .................................................................................. 47
Equação 4.4 .................................................................................. 47
Equação 4.5 ................................................................................... 47
Equação 4.6 .................................................................................. 47
Equação 4.7 ................................................................................... 47
Equação 4.8 ................................................................................... 48
Equação 4.9 ................................................................................... 49
Equação 4.10 ................................................................................. 49
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO......................................................................................... 15
2 OBJETIVOS ........................................................................................... 19
2.1 GERAL ......................................................................................... 19
2.2 ESPECÍFICOS ............................................................................. 19
3 REFERENCIAL TEÓRICO ...................................................................... 20
3.1 CONCEPÇÕES DO ENSINO DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO.... 20
3.2 METODOLOGIAS ATIVAS E PARTICIPATIVAS:
ALTERNATIVAS E POSSIBILIDADES. .....................................
26
3.3 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA DE AUSUBEL ..................... 29
3.3.1 Conceitos fundamentais ausubelianos.............................. 30
3.3.2 Relacionamento de ideias ................................................ 31
3.3.3 Fatores da aprendizagem ausubeliana ............................. 32
3.4 A UTILIZAÇÃO DE JOGOS NO ENSINO DE FÍSICA ................. 35
4 HIDROSTÁTICA - TEMA PARA O DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA.... 38
4.1 CONCEITOS BÁSICOS NO ESTUDO DA HIDROSTÁTICA ....... 39
4.1.1 Fluido ................................................................................. 39
4.1.2 Volume (V) ........................................................................ 40
4.1.3 Pressão (P) ........................................................................ 40
4.1.4 Densidade (d) ..................................................................... 42
4.1.5 Tensão Superficial (T) ......................................................... 44
4.1.6 Empuxo (E) ......................................................................... 45
4.1.7 Princípio de Arquimedes .......................................................... 46
4.1.8 Lei de Stevin .......................................................................... 48
4.1.9 Lei de Pascal ......................................................................... 49
4.2 MAPA CONCEITUAL DE HIDROSTÁTICA ..................................... 51
5 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS: CONCEPÇÃO E E APLICAÇÃO DO DDF...................................................................................
54
5.1 CONCEPÇÃO DO PRODUTO EDUCACIONAL ............................. 54
5.2 APLICAÇÃO DO PRODUTO DDF – HIDROSTÁTICA .................. 60
5.2.1 Planejamento ....................................................................... 60
5.2.2 Jogando DDF-Hidrostática ................................................... 76
6 ANÁLISE DOS RESULTADOS E CONCLUSÕES .................................. 86
7 CONSIDERAÇÕES E RECOMENDAÇÕES ............................................. 91
REFERÊNCIAS.............................................................................................. 89
APÊNDICE..................................................................................................... 96
ANEXO .......................................................................................................... 141
15
1 INTRODUÇÃO
O presente trabalho registra o estudo e pesquisa sobre o uso de jogos e
atividades ludicas, como apoio didático, de forma ativa e participativa, no processo
de ensino e aprendizagem de conceitos e grandezas Físicas. Como resultado,
desenvolvemos o produto educacional Dominó Didático de Física – DDF
Hidrostática, aplicado junto a alunos e alunas do primeiro ano do Ensino Médio.
Nas mais de três décadas atuando como professor de Física teórica e
experimental, em escolas públicas e privadas, tanto no ensino médio como em
cursos superiores, aprendemos que a educação não pode ser encarada por etapas
sem elo, pois muitos conceitos científicos, vão sendo formados e refinados
continuamente.
Tivemos também, ao longo de vários anos, a oportunidade de vivenciar a
experiência com jogos, os mais diversos, entendendo portanto a sua lógica,
ludicidade, regras e desafios que nos proporcionam momentos de alegria,
satisfação, além da convivência com outros.
Aliando a necessidade de criação de um produto educacional e a
experiência desse pesquisador, consideramos o seguinte problema: Como
desenvolver um produto educacional capaz de ser utilizado para o ensino de
conceitos e grandezas Físicas?
A ideia de juntar o que é prazeiroso com educação foi, dessa forma, um
processo natural e testar a criação de um jogo que mobilizasse a aprendizagem de
conceitos das grandezas físicas, passou a ser o nosso objetivo, alicerçada na teoria
da aprendizagem significativa de Ausubel que afirma que:
Os conceitos constituem um aspecto importante da teoria da assimilação, pois a compreensão e a resolução significativas de problemas dependem amplamente da disponibilidade quer de conceitos subordinantes (na aquisição conceptual por subsunção), quer de conceitos subordinados (na aquisição conceptual subordinante), na estrutura cognitiva do aprendiz. Também é evidente que (1) os seres humanos interpretam experiências perceptuais ‘em bruto’ em termos de conceitos particulares nas suas estruturas cognitivas e (2) que os conceitos constituem os alicerces quer para a aprendizagem por recepção significativa de proposições declarativas, quer para a criação de proposições significativas para a resolução de problemas. (AUSUBEL, 2000, p.18)
16
Além do objetivo geral que é o desenvolvimento de um produto educacional,
esperávamos alcançar outros objetivos mais específicos tais como: favorecer a
aprendizagem de conceitos de física, permitir a relação da teoria com aplicação
prática dos conceitos aprendidos, estimular a participação do aluno e da aluna na
atividade em aula, disponibilizar para o docente um material de apoio que será de
fácil utilização, independente do número de alunos/alunas, dos recursos
tecnológicos disponáveis na escola, trabalhar em equipe, entre outros.
Encontramos vários trabalhos acadêmicos e outros tantos teóricos que falam
da importância do jogo ou do lúdico na educação. Nosso trabalho porém, apresenta
várias características inéditas quanto à sua formatação, propósito e versatilidade.
O produto educacional Dominó Didático de Física - tema Hidrostática, foi
aplicado junto aos alunos e alunas do primeiro ano do ensino Médio da Escola
Lourdinha Guerra, onde foi possível comprovar sua aplicabilidade.
Apresentamos a seguir os capítulos que descrevem a nossa pesquisa,
atividades práticas, além dos resultados e conclusões.
No capítulo sobre o Referêncial Teórico, foram registrados algumas
considerações sobre o ensino de física nos dias atuais, concepção de autores
sobre metodologias e o uso de jogos no apoio à aprendizagem, nos inspiraram a
prosseguir em nossa caminhada. Garante embasamento e solidez aos resultados
alcançados, ao tomarmos por base outros estudos e o pensamento de diferentes
autores, que em muito concordamos, ou nos levam a acreditar que ainda há
necessidade de mais subsidios para corroborar com nossas expectativas. A partir
daí, entendemos que mesmo uma temática tendo sido bem explorada, como a
questão da importância de jogos na educação, ainda cabe inúmeros outros estudos
que justifique a sua eficácia e viabilidade no Ensino de Física.
Dividimos esse capítulo em quatro seções: Concepções do Ensino de Física
no Ensino Médio; Metodologias Ativas e Participativas: Alternativas e Possibilidades;
Aprendizagem Significativa de Ausubel; A utilização de Jogos no Ensino de Física.
Na seção Concepções do Ensino de Física no Ensino Médio
procuramos registrar as mudanças ocorridas na Educação ao longo dos últimos
anos, em especial as mudanças registradas nos documentos que norteiam a
Educação Nacional. Foram consultados a LDB, Parâmetros Curriculares Nacionais,
17
Orientações para o Ensino Médio, entre outros autores que tratam do assunto,
inclusive a exposição de motivos que justificam a Reforma do Ensino Médio. Nesta
seção tratamos ainda sobre Física Conceitual como ponto de partida para nosso
estudo.
Termos como contextualização, interdiciplinaridade, temas trasnversais,
competências, entre outros, que mobilizam o saber docente para a utilização de
recursos didáticos mais atraentes e significativos para os alunose alunas. Esse
assunto é tratado na seção Metodologias Ativas e Participativas: Alternativas e
Possibilidades, que foi fruto de nossa especialização em docência do ensino
superior.
Na seção seguinte destacamos a Aprendizagem Significativa de Ausubel,
por ser um teórico que tem grande influência em nosso estudo. Ausubel corrobora
com nosso fazer docente, em propor que as diferentes metodologias devem ser
combinadas, que a aula expositiva é um grande recurso didático, que o saber prévio
do aluno e da aluna deve ser fortemente considerado e que a verbalização do que
se aprendeu tem grande importância no processo de aprendizagem. Ausubel
apresenta também um esquema gráfico que nos auxilia no entendimento de todo o
processo da aprendizagem significativa.
Sobre a Utilização de Jogos no Ensino de Física, apresentamos a
concepção sobre os jogos para teóricos como Piaget, Wallon, Vygotsky e Ausubel,
além de destacar experiências de jogos no ensino de física.
Conceitos e princípios sobre Hidrostática são explicitados no capitulo 4
Hidrostática – tema para para o Dominó Didático de Física. Esse foi o tema
utilizado para o desenvolvimento do jogo, em razão de respeitarmos a sequência de
conteúdo a ser ministrado para alunos/alunas do primeiro ano do Centro
Educacional Loudinha Guerra. Neste capitulo detalhamos os conceitos aplicados no
produto educacional: Densidade, Pressão, Tensão Superficial, Empuxo, Lei de
Stevin, Princípio de Pascal e Princípio de Arquimedes.
No capítulo seguinte que trata dos Procedimentos Metodologicos:
Concepção e Aplicação do Dominó Didático de Física, detalhamos o
planejamento, desenvolvimento até o momento da aplicação do produto
educacional com os alunos e as alunas.
18
Na seção sobre Concepção do produto educacional, destacamos como
foi o processo de idealização do produto educacional e os motivadores da escolha
do jogo.
O detalhamento na seção sobre Aplicação do produto DDF - Hidrostática
estão relatados em dois tópicos. No primeiro, Planejamento, descrevemos a escola,
a definição do tema hidrostática e o diagnóstico inicial junto aos alunos e alunas. O
segundo tópico, Jogando o produto educacional, DDF-Hidrostática, detalha o jogo
em prática com os alunos e alunas, sua aceitação e comportamentos que permitiram
nossas constatações e observações analisadas.
Os resultados do trabalho estão descritos no capítulo Análise dos
Resultados e Conclusões, onde podemos registrar a validade e aplicabilidade do
produto educacional, que superou nossos objetivos e expectativas. O nosso produto,
como material didático de apoio ao ensino de conceitos de física, contribui para a
aprendizagem significava, estimula os alunos e alunas a discutir os referidos
conceitos e favorece a relação da teoria com as diferentes aplicações práticas.
Finalmente, apresentamos nossas Considerações e recomendações,
entendendo que este trabalho não possui fim em si mesmo, mas remete à
continuidade de outros estudos, seja para a melhoria do produto e a criação da Série
Didática para atender demais conteúdos de Física no Ensino Médio, seja para
motivar a capacitação de docentes no desenvolvimento de outros materiais de apoio
ao ensino, mas especialmente à sua utilização no processo de Alfabetização
Científica, haja vista que o material se mostrou bastante favorável.
19
2 OBJETIVOS
2.1 GERAL
Desenvolver um produto educacional que seja aplicável ao Ensino de Física
no Ensino Médio.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Favorecer a aprendizagem de conceitos de grandezas e principios da física.
Permitir a realção da teoria com aplicação prática dos conceitos aprendidos;
Estimular a participação do aluno e da aluna na atividade em aula;
Possibilitar trabalho em equipe;
Disponibilizar para o docente um material de apoio que será de facil
utilização, independente do número de alunos e alunas, dos recursos
tecnologicos disponiveis na escola;
Contribuir com a diversidade de metodologias a ser utilizada no planejamento
de aula;
Observar aspectos de respeito ao meio ambiente e utilização correta de
recursos naturais
20
3 REFERENCIAL TEÓRICO
Na figura 3.1, apresentamos a sequência para a concepção e aplicação do
produto educacional, onde se fez necessário nos apropriar de teorias, informações
técnicas e estudos que constituíssem a fundamentação teórica que apresentamos a
seguir.
Figura 3.1 – Esquema da sequência do Referencial Teórico
re
3.1 CONCEPÇÕES DO ENSINO DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO
A tarefa de ensinar, por mais perfeita que seja não garante por si só o
sucesso na aprendizagem. O docente pode preparar uma aula utilizando os
melhores recursos disponíveis no mercado, em termos de equipamentos, fazer uma
coreografia didática excelente, trazer contexto do cotidiano para a aula e ter bom
domínio dos conteúdos programáticos, falar com eloquência, etc. Porém, há de se
considerar que a aprendizagem acontece no estudante que está, por sua vez,
condicionado a outras variáveis pessoais que o professor não é capaz de mudar. De
acordo com uma pesquisa feita por Libanêo “O que os alunos criticam é o ensino
tradicional, isto é, um sistema de relações centrado apenas na didática da
transmissão de informações que reduz o estudante a um sujeito que recebe
passivamente essa informação” (LIBANÊO, apud SILVA; PAIVA; NETO, 2010, p.5)
Referencial
teórico
Estudos
Teorias
Informações
técnicas Produto
educacional
educacional
Aplicação do
produto
21
A nossa experiência como docente de Física em Ensino Médio e, também,
em diferentes cursos de Engenharias em turmas ministradas em Universidades
públicas e privadas, nos remetem a grandiosos desafios enfrentados, dos quais
destacamos: ementas das disciplinas incompreensíveis ou conflitantes; cargas
horárias incompatíveis com o programa da disciplina; bibliografia específica escassa
ou inexistente, material didático e de apoio limitado, subutilização de laboratórios,
entre outros.
Essa complexidade é acentuada na formação de alunos/alunas que
possuem estilos diferentes de aprendizagem, trazem consigo as deficiências e
lacunas do ensino fundamental e médio. Além disso, apresentam necessidades
pessoais e individuais que precisam de intervenções específicas do docente, que
requer preparo para atuar de forma contundente, eficiente e eficaz na busca de
promover o processo de ensino e aprendizagem. Sob o ponto de vista de Zabalza,
“a aprendizagem depende da inteligência, da motivação, do esforço entre outros que
o aluno possa dedicar à sua formação” (ZABALZA, 2006, p.8).
Com a recente questão sobre a Reforma do Ensino Médio, nos deparamos
com o documento intitulado Exposição de Motivos, encaminhado pelo Ministro da
Educação ao Presidente da Republica (EM MP746-16), que expõe razões para a
referida Reforma, dos qual destacamos o seguinte trecho:
...atualmente o ensino médio possui um currículo extenso, superficial e
fragmentado, que não dialoga com a juventude, com o setor produtivo, tampouco com as demandas do século XXI. Uma pesquisa realizada pelo Centro Brasileiro de Análise e Planejamento – Cebrap, com o apoio da Fundação Victor Civita – FVC, evidenciou que os jovens de baixa renda não veem sentido no que a escola ensina. ... um elevado número de jovens encontra-se fora da escola e aqueles que fazem parte dos sistemas de ensino não possuem bom desempenho educacional.... 41% dos jovens de 15 a 19 anos matriculados no ensino médio apresentaram péssimos resultados educacionais. (1)
Além disso, essa Exposição de Motivos traz os resultados mais recentes do
Índice de Desenvolvimento da Educação Básica - IDEB afirma que o ensino médio
no Brasil está estagnado, pois apresenta o mesmo valor (3,7) desde 2011. No
período de 2005 a 2011, apresentou um pequeno aumento de 8% e, de 2011 a
2015, nenhum crescimento.
Ao longo de vários anos de experiência como docente, percebemos que os
últimos anos têm sido marcados por mudanças significativas no discurso sobre a
22
educação e, particularmente, sobre o Ensino Médio. Verificamos a introdução de
novos conceitos e temas como interdisciplinaridade, competências,
contextualização, habilidades, saberes, entre outros que se o entendemos na teoria
se tornam complexos de serem traduzidos em sala de aula. Segundo Kawamura e
Housome,
É fácil falar, mas difícil fazer. A escola real é muito mais complexa do que os instrumentos disponíveis para descrevê-la ou analisá-la. Mais do que isso, propostas, como resultado de práticas e reflexões, apenas sinalizam possíveis caminhos e não podem (nem deveriam) dar conta de propor receitas de mudanças. Em tempos de mudança, a situação é particularmente estressante, pois é preciso encontrar opções novas, modificar hábitos, romper com rotinas, quase sempre sem a certeza nem a segurança das vantagens e desvantagens dos esforços desenvolvidos. (KAWAMURA; HOUSOME, 2003 p.22)
Os dados apresentados não são ignorados pelos docentes e a cada ano que
passa, os afetam profundamente, e nos remete a alguns questionamentos sobre as
dificuldades do processo ensino e aprendizagem, em particular do Ensino de Física,
matéria que os estudantes naturalmente alegam ter dificuldade e desinteresse.
Concordamos com Kawamura e Housome (2003), quando afirmam que as
novas diretrizes e, consequentemente, as novas práticas escolares, não ocorreram,
exclusivamente, por decreto, regras ou leis. Antes de tudo dependem dos
professores inseridos em diferentes realidades e de um processo continuo para
investigar, discutir e dialogar, permanentemente, com todos os envolvidos.
Ao analisar as Orientações Curriculares para o Ensino Médio (2006)
elaborado pelo MEC/ Secretaria de Educação Básica, constatamos que os atuais
marcos legais previstos na LDB (9394/96), propiciam avanços consideráveis nesta
etapa da educação básica brasileira, e merece destaque dois aspectos:
O primeiro diz respeito às finalidades atribuídas ao ensino médio: o aprimoramento do educando como ser humano, sua formação ética, desenvolvimento de sua autonomia intelectual e de seu pensamento crítico, sua preparação para o mundo do trabalho e o desenvolvimento de competências para continuar seu aprendizado. (Art. 35).
O segundo propõe a organização curricular com os seguintes componentes:
• base nacional comum, a ser complementada, em cada sistema de ensino e estabelecimento escolar, por uma parte diversificada que atenda a especificidades regionais e locais da sociedade, da cultura, da economia e do próprio aluno (Art. 26);
• planejamento e desenvolvimento orgânico do currículo, superando a organização por disciplinas estanques;
23
• integração e articulação dos conhecimentos em processo permanente de interdisciplinaridade e contextualização;
• proposta pedagógica elaborada e executada pelos estabelecimentos de ensino, respeitadas as normas comuns e as de seu sistema de ensino;
• participação dos docentes na elaboração da proposta pedagógica do estabelecimento de ensino.
Os Parâmetros Curriculares (2002) sugerem um conjunto de competências a
serem alcançadas para a área das ciências, da representação e comunicação;
investigação e compreensão; e contextualização sociocultural.
Para o desenvolvimento das competências sugeridas temos clareza de que
apenas o ensino de física não será capaz de dar conta desta questão.
Sabemos que o ensino de física no Ensino Médio não tem por objetivos,
formar Físicos, nem seus conteúdos se destinam apenas para o ingresso em cursos
superiores, como exigido em vestibulares e Exame Nacional do Ensino Médio-
ENEM, nem também conseguimos dar conta de conhecermos tudo que nos cerca.
Então podemos fazer duas indagações: Por que então ensinar Física? Para quem
ensinar Física?
No documento Orientações Curriculares para o Ensino Médio, verificamos
dois aspectos do ensino da Física na escola: a Física como cultura e como
possibilidade de compreensão do mundo. Propõe que o ensino de Física utilize o
esquema situação-problema-modelo, sendo situação um conceito de física. O
documento caracteriza a Física uma ciência capaz de criar modelos de realidade
para entendê-la e consequentemente resolver um problema, precedendo de
investigação, tratamento e compreensão de fenômenos da realidade, passando pela
abstração.
A física conceitual de maneira clara e objetiva é para nós, portanto, um
ponto de partida para nosso estudo. A apropriação de conceitos de Física é
indispensável para mobilizá-los na resolução de qualquer desafio/problema. Como
afirma Hewitt se dirigindo ao estudante:
Você sabe que não pode se divertir em um jogo a menos que conheça suas regras, seja ele um jogo de bola, um jogo de computador ou simplesmente um passatempo. Da mesma forma, você não pode apreciar plenamente o que o cerca até que tenha compreendido as leis da natureza. A física é o estudo dessas leis, que lhe mostrará como tudo na natureza está maravilhosamente conectado. Assim, a principal razão para estudá-la é
24
aperfeiçoar a maneira como você enxerga o mundo. Você verá a estrutura matemática da física em várias equações, mas as verá como guias do pensamento, mais do que como receitas para realizar cálculos. Eu me divirto com a física, e você também se divertirá – pois a compreenderá. (HEWITT, 2015, p.xi)
Em seu livro Física Conceitual, Paul Hewitt (2015), afirma que a física é mais
do que um ramo das ciências da natureza, pois trata de elementos fundamentais
como a energia, as forças, os movimentos, a matéria, o calor, a luz e estrutura dos
átomos. A física e seus conceitos fundamentais dão sustentabilidade a outras
ciências mais complexas como Química que estuda as moléculas e átomos, bem
como suas combinações Inter atômicas e intermoleculares, na formação do mais
variados tipos de materiais e a Biologia, que estuda a matéria viva, incluindo os
reinos animal e vegetal. Dessa forma a compreensão das ciências passa, portanto,
pela compreensão dos conceitos de física.
Física é um termo com origem no Grego “physis” que significa natureza. É a
ciência que estuda e pesquisa os acontecimentos naturais através da observação
experimental, buscando classificar os fenômenos analisados, bem como a
explicação destes, sintetizando-os através de Leis, Teorias e Princípios Físicos.
Ressaltamos que ao nos debruçarmos sobre o estudo dos Conceitos de
Ciências, atentamos sobre a importância quanto à História da Ciência, em especial
no estudo conceitual de Física.
Os conceitos, definições e postulados são frutos de um momento
histórico/cultural definido, bem como da competência do cientista/pesquisador
mobilizar os saberes para sua elaboração.
No texto “Variações da História da Ciência no Ensino de Ciências”
(BALDINATO E PORTO, 2007), que trata das discussões ocorridas no final do
século XX e as repercussões sobre os educadores de ciências, os autores,
ressaltam a importância do educador entender que tipo de história é necessário para
que sejam atendidos os objetivos educacionais que deseja alcançar.
Segundo, BALDINATO E PORTO (2007), o papel da história no ensino-
aprendizado de ciências, apresenta benefícios de uma abordagem para o ensino
de ciências, pois desperta o interesse dos alunos, humaniza os conhecimentos,
25
mostra a evolução e desenvolvimento dos conceitos científicos e como a ciência é
dinâmica podendo ser alterada. A história da ciência apresenta o caminho percorrido
pela ciência justificando-a no tempo, na realidade local, nos interesses envolvidos,
dando ao estudo da ciência um aspecto mais atraente e de familiaridade.
Por fim, os autores apresentam a importância do professor que está em sala
de aula, em entender o significado da História da Ciência e sua pertinência para o
enriquecimento e compreensão das teorias e princípios da física. Destacam ainda,
que há muita informação disponível sobre teorias e os personagens teóricos, porém
tudo deve ser visto de forma ponderada e crítica para que se possa compreender
melhor a História da Ciência.
Considerando nossa preocupação em conciliar a necessidade de mudança
no sistema educacional brasileiro, com os problemas atuais enfrentados pelo
professor em sala de aula, percebemos que é plausível o uso de metodologias
ativas e participativas que proporcionam a interação do aluno e da aluna com o
conteúdo, intermediado pelo professor ou pela professora.
26
3.2 METODOLOGIAS ATIVAS E PARTICIPATIVAS - ALTERNATIVAS E
POSSIBILIDADES
Qual seria então a melhor maneira de transmitir os vários conceitos que são
mostrados e ensinados em uma classe para que todos os alunos e alunas possam
receber e usar tais informações? Como se pode entender que temas individuais é
parte integrada, que são construídas umas sobre as outras? Como podemos abrir
“as mentes” dos nossos alunos e alunas para que entendam que as teorias, os
conceitos e as fórmulas é que abrirão as portas ao longo de suas vidas?
Esses são alguns desafios que os professores e professoras enfrentam a
cada dia. Desafios que um currículo e um enfoque instrucional baseado na
aprendizagem contextual podem ajudá-los a encarar com êxito.
Para a teoria da aprendizagem significativa ausubeliana, no que diz respeito
a informações adquiridas quando ancorada em conceitos relevantes, há uma
necessidade prévia da existência de certa estrutura cognitiva do aprendiz, onde
podemos observar que em termos práticos educacionais um número de professores
está se dando conta de que a maior parte do interesse e dos resultados positivos
dos alunos melhora consideravelmente quando ajudamos a fazer as conexões entre
a informação nova e suas experiências anteriores ou em outro conhecimento
anterior.
Nos últimos anos uma das questões mais discutidas entre educadores e
pesquisadores da área de educação, está relacionada à metodologia de ensino
adequada à realidade do educando. Busca-se um modelo de ensino que possa
motivar o gosto pela Física.
Como um mediador e incentivador da aprendizagem, o professor ou a
professora estimula a cooperação entre alunos e alunas, que é tão importante
quanto à própria interação entre adulto e criança. O interesse e a participação dos
alunos e das alunas em seu trabalho escolar aumentam significativamente quando
lhe ensinamos porque estão aprendendo as teorias e os conceitos, e como podem
usá-los fora da sala de aula.
Outro grupo de alunos e alunas, no entanto, aprende muito mais facilmente
quando lhes é permitido trabalhar em grupo, cooperativamente, com outros alunos e
alunas. Assim, trabalhar coletivamente, vai favorecer além da busca por solução de
27
uma situação problema, que aprendam também a explicar o próprio pensamento;
procurem compreender o pensamento do outro; discutam as dúvidas; incorporem
soluções alternativas e construam suas próprias ideias.
Essas aprendizagens serão possíveis à medida que o professor ou
professora possa proporcionar um ambiente de trabalho – a sala de aula,
estimulando o aluno ou aluna a criar, comparar, discutir, rever, perguntar e ampliar
ideias.
É importante atentar para o fato de que a explicitação clara de papéis e de
responsabilidades é fundamental para nortear as interações que ocorrem na sala de
aula, entre professor/professora e aluno/aluna ou entre alunos/alunas. Também se
faz necessário avaliar em conjunto essas relações em função dos papéis e
responsabilidades definidas para redimensionar os rumos do processo ensino-
aprendizagem (PCN’s, 1998, p. 39).
É relevante que o professor ou professora dimensione bem a sua
coreografia, de modo que a didática utilizada seja abrangente e eficiente, e quem vai
dizer se essa didática atinge os objetivos traçados é exatamente a resposta no
ensino-aprendizagem. Zabalza relata:
“Conta Baeriswyl (professor da Universidade de Hamburgo...) que estava um dia a assistir uma conferência que tinha que ver com a didática. Um colega americano sentado ao seu lado, perguntou-lhe no início da Conferência: ‘o que é isso da didática? ’ Ele respondeu, sem pensar muito, ‘é a ciência do ensino’. ‘Ah!, aceitou o americano, sem entender muito bem.’ A conferência seguiu o seu curso. Bastante mau. O conferencista não desenvolveu bem o assunto; os acetatos não se conseguiam ver; distribuiu tão mau o tempo que no final não pode abordar aspectos básicos do tema, etc. Em definitivo, um desastre. Num momento determinado, Baeriswyl, virou-se para o colega e disse-lhe: ‘Didática é o que está a faltar nesta conferência’. E o americano respondeu: ‘ Agora percebo bem o que quer dizer’.” (ZABALZA, 2006, p. 12)
Para a definição da coreografia a ser adotada é necessário entender as
características do corpo discente, que traz considerável bagagem de conhecimento
e experiências e por sua vez tantas outras expectativas.
De acordo com Marta Kohl de Oliveira (2001) quando traz à tona a realidade
do professor, que como adulto, seja tanto em relação ao trabalho, como nas
relações interpessoais, difere da realidade da criança e do adolescente. Ele, o
professor ou aprofessora, traz uma história mais longa e com certeza mais
complexa, quanto a reflexões sobre o mundo, sobre si mesmo, sobre o outro,
28
dispondo de diferentes habilidades e com maior capacidade de reflexão sobre
processos de aprendizagem.
Ainda assim, é a participação do professor ou da professora que conduzirá
ao processo de aprendizagem que o aluno ou aluna realiza. Portanto, segundo
Zabalza, a pergunta que deverá ser continuamente refletida pelos professores e
professoras é: O que é que o professor/professora pode fazer para que os alunos e
alunas tenham acesso às melhores aprendizagens?
De acordo com Kawamura e Hosoume (2003) “a discussão sobre as
competências e os conhecimentos a serem promovidos não pode ocorrer dissociada
da discussão sobre as estratégias de ensino e aprendizagem a serem utilizadas em
sala de aula, na medida em que são essas mesmas estratégias que expressam, de
forma bem mais concreta, o que se deseja promover”
Segundo Perrenoud (1999, p. 30): "Competência é a faculdade de mobilizar
um conjunto de recursos cognitivos (saberes, capacidades, informações etc.). Para
solucionar com pertinência e eficácia uma série de situações". Estes saberes,
capacidades, habilidades, etc. não são aprendidos exclusivamente na escola, e que
devem ser consideradas aproveitando-as de modo a desenvolver as competências
escolares que ainda necessitam ser desenvolvidas.
Dessa forma entendemos que aplicar as metodologias ativas e participativas
esperadas para o Ensino Médio significa superar as aulas expositivas como
metodologia exclusiva.
Para promover competências, como definido por Perrenoud e citada por
Kawamura e Housome, os objetivos formativos devem ser apresentados sob forma
de desafios que envolva recursos cognitivos, investimento pessoal e perseverança
por parte dos alunos, para a tomada de decisão a fim de que seja obtida a resolução
do desafio/problema. O importante segundo Kawamura e Housome é que as
atividades solicitem dos alunos e alunas diferentes habilidades que promovam
conexões entre conhecimentos e o desenvolvimento de atitudes como de
cooperação, solidariedade, responsabilidade, entre outros.
Em se tratando do ensino de Física, entendemos que é necessário
contextualizar, trazendo as vivencias cotidianas como ponto de partida, buscando na
29
Estrutura
Cognitiva
Mecânica
Significativa
Processo Continuo
Aprendizagem
Recepção
Descoberta
experimentação o conhecimento e o sentimento de descoberta do sentido das
coisas.
É preciso considerar e lidar com a concepção de mundo do aluno e da
aluna, de como ele/ela interpreta a natureza através de seus conhecimentos prévios,
como se dá a mobilização dos seus saberes para a resolução dos desafios.
3.3 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA DE AUSUBEL
De acordo com Neto (2010), a Teoria da Aprendizagem Significativa, ou
Teoria da Assimilação de David Paul Ausubel, é uma teoria cognitivista em que
procura explicar como ocorrem a aprendizagem e a construção do conhecimento, a
partir dos mecanismos internos que acontece na mente humana.
Acreditamos quando David Ausubel, em sua teoria, apresenta o aluno e
aluna como ser pensante, com conhecimentos prévios, e não uma máquina pronta
para receber informações de seu professor ou professora. Com isso, surge a
necessidade de que os educadores e as educadoras adotem e se apropriem de
ferramentas que favoreça a criatividade e diversificação nos caminhos da
aprendizagem, o qual se refere Rodrigues:
No processo educativo o significado que o sujeito dá ao material aprendido deve ter a marca do próprio sujeito. É aproveitar tudo aquilo que ele já tem armazenado no seu campo cognitivo e utilizar como norte para o desenvolvimento da aprendizagem. Para que essa aprendizagem aconteça o aluno precisa ter uma disposição para aprender ou todo e qualquer esforço por parte do professor tornará a aprendizagem mecanizada. Outro ponto importante é que o material tem de ser potencialmente significativo, estimulador de descobertas. (RODRIGUES, 2010, p.1)
Segundo a Teoria da Aprendizagem Significativa os principais conceitos
podem ser visualizados através do esquema apresentado na figura 3.2.
Figura 3.2 Esquema ausubeliano
30
3.3.1 – Conceitos fundamentais ausubelianos
De acordo com a obra Teorias de Aprendizagem, de Alberto Ricardo Präss
(2012), destacamos os principais conceitos fundamentais ausubelianos:
Estrutura Cognitiva – estrutura e organização das ideias. Em cada
indivíduo essa estrutura é organizada e hierarquizada, onde as ideias se encadeiam
e se inter-relacionam. Nesta estrutura se ordenam e se ancoram novos conceitos e
ideias que o indivíduo vai progressivamente aprendendo e internalizando.
Aprendizagem – é a ampliação da estrutura cognitiva, quando o indivíduo
incorpora novas ideias a ela. Dependendo de como se dá o relacionamento com as
ideais pré-existentes, podemos diferenciar entre aprendizagem mecânica ou
significativa.
Aprendizagem significativa – se dá quando as novas ideias vão se
relacionando de forma não arbitrária com as ideias já existentes, permitindo uma
interação lógica e explícita entre o novo e o já conhecido na estrutura cognitiva do
indivíduo. Para ser significativa, a aprendizagem precisa também ser substantiva, ou
seja, precisa que o aprendiz possa expressa-la com suas próprias palavras, e dessa
forma essas ideias e conceitos serão armazenadas na estrutura cognitiva de forma
estável e duradoura, permitindo ainda, a construção por parte do aprendiz, da
formação e uso de um novo conceito independente do que foi anteriormente
aprendido.
Aprendizagem mecânica – oposto da aprendizagem significativa, são
ideias armazenadas de forma arbitrária, “decoradas”. Não há garantia de
durabilidade dessa forma de aprendizagem, por haver apenas uma memorização da
sequência de palavras sem que haja internalização de seu significado. Apesar de
Ausubel ter enfatizado a importância da aprendizagem significativa, há compreensão
que no processo de ensino-aprendizagem existem circunstâncias em que a
aprendizagem mecânica era inevitável.
31
Para Ausubel a aprendizagem significativa pode se processar de duas
formas: por Descoberta e por Recepção.
Por Descoberta: o aluno ou aluna aprende “sozinho", quando descobre
algum princípio, relação ou lei ao resolver um problema, por exemplo.
Por Recepção: o aluno ou aluna recebe a informação pronta (como em uma
aula expositiva) e o trabalho do aluno ou da aluna consiste em atuar ativamente
sobre esse material, estimulado a fazer relações significativas com ideias disponíveis
e já existentes na sua estrutura cognitiva.
3.3.2 Relacionamento de ideias
Há ainda, para Ausubel, três formas diferentes como um conjunto de ideias
existentes podem se relacionar com as novas ideias, sendo elas:
Por Subordinação - que pode ser dividida em:
Derivativa – o aprendizado consiste em mais um exemplo do
que já sabe não havendo alteração da ideia já existente.
Correlativa – é mais um exemplo do que já se sabe, porém traz
algo novo, acrescenta algo, dando novo sentido ao conhecimento existente
Por Superordenação: acontece quando a ideia nova é mais geral do que
uma ideia ou conjunto de ideias já presente na estrutura cognitiva. De acordo com
Präss (2010) “é mais fácil para o ser humano aprender por subordinação do que por
superordenação” (pag.30)
Aprendizagem combinatória – se dá quando a nova ideia vai se
conectando com o existente, fazendo pontes e se correlacionando com elas,
trazendo significado ao que está sendo aprendido. Não acontece de forma arbitrária,
nem se coloca acima ou abaixo do que já é conhecido. Porém se utiliza das âncoras
existentes na estrutura cognitiva, para fazer de forma consciente as inter-relações do
novo com os conhecimentos prévios.
32
3.3.3 – Fatores da aprendizagem ausubeliana
Para Präss, um bom exemplo dessa forma de aprendizagem são as
metáforas. Outro aspecto destacado para a aprendizagem ausubeliana, são os
fatores internos do indivíduo e sua disposição para aprender significativamente
Fatores cognitivos – para a teoria, três aspectos relacionam-se com a
estrutura cognitiva do indivíduo:
A existência de ideias âncoras, que se conectam a
aprendizagem por subordinação, superordenação ou combinatória;
As ideias novas são muito próximas das ideias âncoras já
existentes, onde no processo de aprendizagem pode se misturá-las,
confundindo-a ou reduzindo-a uma a outra.
A clareza e a firmeza das ideias que servirão como âncoras
determinam o nível e a estabilidade do aprendizado da nova ideia. Se o
utilizado como âncora não seja consistente e sólido para o aluno, pode
acontecer que âncora e ancorado se percam ou não se discriminem de forma
adequada.
Fatores afetivos – sociais – O mais relevante é à disposição do indivíduo
para aprendizagem significativa. Mesmo que a aula o material seja potencialmente
preparado para estimular a aprendizagem significativa o indivíduo pode optar para
decorá-lo, utilizando uma aprendizagem mecânica.
Esse tipo de postura pode ser identificado por vários fatores, dentre eles se
destacam o fato de já estar acostumado com aulas e avalições que exijam respostas
rápidas, idênticas ao gabarito, sem exigência de maturidade e estilo individual, como
também o fato de não haver tido tempo, estímulo ou material adequado para uma
aprendizagem significativa.
Fatores externos para aprendizagem significativa – Neste aspecto, em
especial, se encontram os fatores sobre os quais os facilitadores da aprendizagem
significativa tem acesso e podem utilizar livremente de modo a propiciar as melhores
condições possíveis para que os indivíduos possam aprender significativamente.
Estão relacionados a condições exteriores ao aluno ou aluna como uma aula ou
material instrucional, que caracterizam o ambiente escolar ou acadêmico no qual
está inserido na estrutura cognitiva do estudante.
33
Destacamos que essa questão tem que ser bem entendida pelo professor ou
professora, que ao preparar uma determinada aula ou material instrucional poderá
favorecer ou não o processo de aprendizagem significativa.
Para Melo (2011) o professor ou professora necessita ter a sensibilidade
para enxergar a necessidade apresentada pela teoria ausubeliana a fim de que
ocorra a aprendizagem, sendo necessário, porém, que: o aprendiz tenha disposição
para ir além da memorização mecânica, fazendo associações com o que já sabe
com o que está aprendendo. Deverá haver um mínimo de conhecimento na estrutura
cognitiva do aluno ou aluna para que consiga fazer associações. E é necessário,
também, que o conhecimento a ser assimilado seja potencialmente significativo.
Na teoria de Ausubel, de acordo com MELO (2011) o professor ou
professora visa, “deliberadamente manipular a estrutura cognitiva com a intenção de
facilitar a aprendizagem significativa”(p. 29). Nesse contexto, Melo se refere à
função do professor ou professora em planejar estratégias que propiciem a
manifestação e uso de concepções prévias dos alunos ou alunas. Ressalta ainda a
necessidade da associação do conteúdo a um contexto para dar a aprendizagem
algum sentido. Dessa forma, esta associação permitirá a ampliação do
conhecimento e a possibilidade de colocá-lo em prática na resolução de problemas
cada vez mais complexos e contemporâneos.
Na figura 3.3, o esquema apresentado, traduz visualmente os conceitos
básicos apresentados neste trabalho:
34
Fonte: IHMC Public Cmaps
Figura 3.3 Esquema da Teoria Significativa de Ausubel
35
3.4 A UTILIZAÇÃO DE JOGOS NO ENSINO DE FÍSICA
A Física no ensino Médio é uma disciplina que exige atenção, concentração,
habilidades como abstração, raciocínio, criatividades, reflexão, dentre outras, muitas
vezes não desenvolvidas na formação dos alunos e alunas.
Estimular os alunos e alunas a um processo de aprendizagem mais
elaborada e complexa tem se apresentado como desafio. Dentre as diferentes
metodologias e ferramentas as quais podemos utilizar, os jogos podem nos
oferecem alternativas que podem permear as articulações nas coreografias
utilizadas pelo professor ou professora em sala de aula.
Inúmeros autores, como Piaget, Wallon, Vygotsky, Ausubel, entre outros,
tratam sobre a utilização de jogos ou atividades lúdicas como ferramenta didática,
defendendo seu uso como elemento importante no processo de ensino e
aprendizagem.
Antes de falarmos sobre a importância dessa ferramenta, faremos uma
pequena distinção entre lúdico e jogo, enfatizando os aspectos gerais.
Para Huizinga (2000), o termo Lúdico vem do latim ludos que remete para
jogos e divertimento. Uma atividade lúdica é uma atividade de entretenimento, que
dá prazer e diverte as pessoas envolvidas. O conceito de atividades lúdicas está
relacionado com o ludismo, ou seja, atividades relacionadas com o ato de brincar.
Estimulam a integração, possuem regras mais simples com maior foco no
desenvolvimento da inteligência motora.
Já o jogo é um termo do latim “jocus” que significa gracejo, brincadeira,
divertimento. O jogo é uma atividade física ou intelectual que integra um sistema de
regras e define um indivíduo (ou um grupo) vencedor e outro perdedor. Huizinga
(2000) define jogo como: “uma atividade voluntária exercida dentro de certos e
determinados limites de tempo e espaço, segundo regras livremente consentidas,
mas absolutamente obrigatórias, dotado de um fim em si mesmo, acompanhado de
um sentimento de tensão e alegria e de uma consciência de ser diferente de vida
cotidiana.” (HUIZINGA, 2000 p. 24)
36
Apresentamos no quadro 3.1, concepções de jogos de alguns teóricos do
cognitivismo, na intenção de confirmar a importância da temática bem como validar
a utilização de jogos como metodologia de ensino e apoio didático.
Quadro 3.1 - Concepção sobre jogos: Piaget, Wallon, Vygotsky e Ausubel.
TEÓRICO CONCEPÇÃO SOBRE JOGOS
PIAGET
Por meio da atividade lúdica, a criança assimila ou interpreta a realidade a si própria, atribuindo, então, ao jogo um valor educacional muito grande. Neste sentido, propõe-se que a escola possibilite um instrumental à criança para que, por meio de jogos, ela assimile as realidades intelectuais, afim de que estas mesmas realidades não permaneçam exteriores à sua inteligência. (MENDES e TROBIA – 2015)
WALLON
A atividade própria da criança é o brincar, a brincadeira cumpre papel importante na evolução psíquica do ser, no desenvolvimento de aptidões e das funções. Funções sensórias motoras com suas provas de destreza, precisão, rapidez, além de classificação intelectual e reação diferenciada. Funções de articulação, de memória verbal e de enumeração e funções de sociabilidade. (FERNANDES – 2010)
VYGOTSKY
A brincadeira tem grande importância no desenvolvimento da criança, sendo realizada através das suas interações sociais, criando assim mecanismos para o surgimento da zona proximal tão importante para o desenvolvimento cognitivo, desenvolvendo a iniciativa, oportunizando a expressão de seus desejos e internalizando assim as regras sociais. (PACAGNAM, 2013)
AUSUBEL
O jogo educativo permite ao indivíduo estabelecer inter-relação entre conceitos novos e os já existentes, gerando novas experiências e aprendizagens cognitivas. Por meio do jogo o aprendiz pode desenvolver habilidades e domínio sobre situações de aprendizagem de forma humanizada e significativa. (SILVA, 2013)
Não nos resta dúvida de que o jogo didático é um instrumento poderoso e
muito útil para aprendizagem de crianças, jovens e adultos de todas as idades. O
jogo é encontrado em diversas civilizações e possui um caráter cultural com
diferentes significados, variando conforme a época, a cultura e o contexto. Mendes e
Trobia afirmam que:
37
Um bom jogo deve ser interessante e desafiador, deve permitir que avalie seu desempenho, o resultado deve ser claro para que ela consiga se avaliar e criar novas tentativas, além de proporcionar a participação do grupo todo durante todo o jogo. O jogo deve proporcionar um contexto estimulador da atividade mental com sua capacidade de cooperação, sendo esse jogado de acordo com as regras pré-estabelecidas. (MENDES e TROBIA, 2015, p5)
Concordamos com Silva (2013), que trata especificamente de jogos aplicado
ao ensino de física, apresentando-o como uma ferramenta didática com grande
potencial mobilizar o interesse do aluno e da aluna. O aspecto lúdico e divertido do
jogo favorece um ambiente de participação e criação, muito diferente da aula
tradicional de aulas expositivas e memorização de formulas e conceitos, gerando um
aspecto positivo para uma melhoria na aprendizagem.
O jogo para ensinar física, portanto, deverá ter como objetivo auxiliar na
apresentação do conteúdo, desenvolver a aquisição de habilidades, favorecer o
trabalho em equipe, bem como levar o aluno ou aluna a um momento de
aprendizagem e desenvolvimento de conceitos mais complexos e elaborados.
Diante do exposto podemos afirmar que o jogo poderá ser um aliado do
professor ou da professora, fazendo parte do planejamento de aula, com objetivo de
dinamizar e tornar as aulas mais atraentes e dinâmicas. Corroborando com nossa
compreensão, MENDES (2013) afirma que o lúdico favorece aspectos cognitivos
necessários à aprendizagem e com isso pode contribuir para a melhoria da
aprendizagem do ensino de física.
Acreditando no valor poderoso do jogo, apresentamos o produto Dominó
Didático de Física como ferramenta pedagógica para o ensino e contextualização de
conceitos de Física no ensino médio.
38
4 HIDROSTÁTICA – TEMA PARA O DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA
O nosso produto Dominó Didático de Física- DDF foi concebido para o
estudo de qualquer conceito das grandezas ou princípios propostos ao ensino de
Física no Ensino Médio. A escolha do tema Hidrostática, para experimentação do
jogo, atendeu à sequência de conteúdo a ser aplicado no final do quarto bimestre da
turma de primeiro ano do Centro de Educação Profissional Lourdinha Guerra.
Neste capítulo, portanto, iremos nos deter à explicação dos conceitos
estudados, para o desenvolvimento do Jogo.
É um fato notório que o homem sempre esteve cercado por água e ar desde
sua consciência existencial, essa percepção tornou-se mais acentuada quando ele
interagiu com o meio ambiente, onde coube-lhe algumas perguntas como:
- Quando subimos uma montanha, por que sentimos dificuldade em
respirar?
- Por que quando mergulhamos, sentimos dores nos ouvidos?
- Por que quando jogamos uma pedra num lago, ela afunda?
- O que faz um tronco de arvore flutuar?
Nos dias atuais, temos já acentuada tecnologia, evidenciada tanto no mundo
contemporâneo como moderno, o que nos deixa agora cercados por verdadeiras
maravilhas dos diversos ramos da engenharia, em face da evolução dos diversos
ramos de estudos da física.
Essa parafernália trazida pelo mundo das novas tecnologias, apenas nos faz
mudar os tipos de perguntas, ou simplesmente permutá-las por outras que se
proporcionem ao nosso contexto atual, como:
- O que faz um avião levantar voo, como ele se mantém no ar?
- Porque os balões são cheios com ar quente?
- Como um navio tão pesado consegue flutuar?
- Porque será que um submarino pode flutuar ou submergir?
Para dar esclarecimento a essas e outras indagações, vamos verificar
alguns conceitos básicos de uma parte da Física, classificada didaticamente como
Hidrostática, que é a ciência que estuda o comportamento dos fluidos em equilíbrio.
39
Sugerimos que para esse estudo o professor relembre, com os alunos, o
conceito de força aplicada, bem como a definição de força peso e força normal.
4.1 CONCEITOS BÁSICOS NO ESTUDO DA HIDROSTÁTICA
Sendo fluido, o objeto de estudo da hidrostática, é plausível incluí-lo na gama
dos conceitos para esse estudo, onde vamos analisar os conceitos de pressão,
volume, densidade, tensão superficial e empuxo, o que nos leva as leis que
fundamentam a ciência da hidrostática: a lei de Stevin, a lei de Arquimedes e a lei de
Pascal.
4.1.1 Fluido
Qualquer substância que apresente fluidez, como os líquidos e os gases, são
geralmente chamadas de fluidos, o que nos leva por sua vez a usar o termo que
mais se aplica aos fluidos no contexto da mecânica dos fluidos, “ fluxo”, quando nos
referimos por exemplo ao sangue, é comumente usado o termo fluxo sanguíneo, ou
doravante quando em uma sala e se faz menção à sua ventilação, usando o termo
fluxo de ar, para fazer referência à ventilação da sala.
Observação sobre fluido ideal:
Ora, é sabido que em Física Básica, a matéria pode assumir três estados
físicos: sólido, líquido e gás. Quando se define fluido como uma substância que
pode fluir, isso pode nos levar a alguns equívocos, pois, areia fina também pode
FluidoLíquidos
Gases
Figura 4.1 Classificação de fluido
40
fluir. Aí fica a pergunta: a areia é um fluido? Para responder essa questão, é
aconselhável que haja um refinamento na conceituação de fluido, usando-se o termo
“fluido ideal”, fazendo-se menção as propriedades macroscópicas e microscópicas,
da substância avaliada, seja ela gás ou líquido.
Um gás é considerado próximo do ideal, quando se encontra rarefeito e sob
baixas pressões, não havendo portanto, interações entre suas moléculas. Para um
líquido ser próximo do ideal, ele deve ser incompressível, ter viscosidade
desprezível e quando em equilíbrio, a força exercida sobre uma superfície, seja
normal a mesma.
4.1.2 Volume (V) :
Sob as mesmas condições, o volume de um líquido, permanece constante,
sendo igual ao volume do recipiente que o contém, se o mesmo completa
totalmente esse recipiente. Para os gases, teremos o volume variável, onde o
mesmo ocupa todo o volume que lhe é oferecido.
UNIDADES DE VOLUME
A) metro cúbico – m3 (SI)
B) centímetro cúbico – cm3
C) litro – l
4.1.3 Pressão (P) :
É a grandeza física, determinada pelo resultado da divisão entre a
intensidade da força aplicada perpendicularmente a uma superfície e a sua área.
Perceba que a força em questão, é normal à superfície.
A1
Figura 4.2 Bloco retangular apoiado Área A1
𝑷ሬሬԦ
41
A2
𝑷ሬሬԦ
Perceba que na figura 4.2 temos um bloco retangular apoiado pela área A1,
e na figura 4.3 o mesmo bloco apoiado pela área A2. Como o peso do bloco é o
mesmo nas duas situações e a área A1 é maior que a área A2, a pressão nos blocos
são diferentes em cada situação, podendo ser calculada através da equação 4.1.
Matematicamente, devemos ter:
𝑃 =𝐹
𝐴
Onde:
P é a pressão
F é o módulo da força perpendicular à superfície
A é a área a qual a força é aplicada
UNIDADES DE PRESSÃO:
A) sistema internacional (SI)
Pascal (Pa), definido para a força de um Newton(N), atuando em uma área
de um metro quadrado (m2), ou seja: 1Pa = 1N/ m2
B) sistema Gaussiano – CGS
Bária (bar), quando a força é dada em dina e a área em centímetro
quadrado, ou seja: 1bar = 1dina/cm2
Figura 4.3 Bloco retangular apoiado Área A2
(Equação 4.1)
42
C) unidade prática
Atmosfera (atm) - é a pressão ao nível do mar, experimentalmente aferida
como: 1atm = 760mmHg.
O conteúdo gráfico para o conceito de Pressão, na concepção do jogo, está
representado na figura 4.4.
4.1.4 Densidade (d)
É a propriedade da substância, que associa a massa com o volume por ela
ocupado. A densidade é uma propriedade de caráter intensivo, pois a mesma
independe da amostra envolvida, ou seja, uma pedrinha de gelo possui a mesma
densidade que um bloco de gelo produzido em um grande balde.
Dessa forma, para um corpo com determinada massa m, que ocupe um
volume V, teremos:
𝑑 =𝑚
𝑉
Figura 4.6 Experimento densidade Figura 4.5 Três substâncias diferentes
Figura 4.4 Ícone Pressão, elaborado pelo autor
(Equação 4.2)
43
Nas figuras 4.5 e 4.6, apresentamos três substancias diferentes, um bloco
de isopor, água e uma bolinha de ferro, que foram utilizados, experimentalmente,
para comparar a densidade das três substâncias.
Quimicamente, um corpo pode ser composto por uma substância, (simples
ou composta), ou por uma mistura. Quando ele é formado por uma substância, a
densidade desse corpo é igual à densidade da própria substância. Caso o corpo seja
formado por uma mistura, a sua densidade será calculada, levando-se em
consideração a densidade de cada componente.
UNIDADES DE DENSIDADE
A) no sistema internacional – SI
Quilograma por metro cúbico ( Kg/m3 )
B) no sistema Gaussiano – CGS
Grama por centímetro cúbico (g/cm3 )
C) unidade prática
Grama por litro ( g/l )
A representação gráfica do conceito de Densidade na concepção do jogo, foi
definida pelo ícone da figura 4.7.
Figura 4.7 Ícone Densidade.
44
4.1.5 Tensão Superficial(T)
É uma propriedade que os líquidos possuem de contrair à sua superfície,
comportando-se como se fosse uma membrana elástica. Essa propriedade se deve
ao fato da existência das pontes de hidrogênio, que são ligações entre o átomo de
hidrogênio e átomos com maior eletronegatividade, como o flúor, oxigênio e o
nitrogênio.
Experimentalmente, essa propriedade pode ser observada, por exemplo,
quando estamos enchendo lentamente um copo com água, que mesmo depois de
completamente cheio, vamos continuar colocando água, verificando a formação
dessa membrana.
Na figura 4.8, podemos observar esse fenômeno onde a agulha, mesmo
tendo uma densidade maior que a água, flutua em sua superfície onde se formou
essa membrana plástica pela ligação entre o hidrogênio e o oxigênio, gerando assim
o fenômeno da tensão superficial.
Curiosamente, existe uma espécie de inseto da ordem dos hemípteros,
conhecidos como gerrídeos, que são capazes de se deslocarem na superfície da
água, fazendo uso dessa membrana plástica.
A representação gráfica, identificada na figura 4.9, apresenta o conceito de
Tensão Superficial na concepção do jogo.
Figura 4.8 Experimento tensão superficial.
45
4.1.6 Empuxo (E)
Em praias, piscinas e rios, é comum observamos, quando as pessoas estão
dentro d’agua, podem ser facilmente erguidas, até mesmo por alguém que não tem
uma força descomunal, nem tampouco um físico avantajado. Essa facilidade se
deve a existência do empuxo, que é a força que o fluido exerce de baixo para cima,
em um corpo quando mergulhado nesse fluido. O empuxo é um fator determinante
para entendermos se um corpo flutua ou afunda em um fluido.
Para avaliar o empuxo sofrido por um corpo, é preciso levar em
consideração a sua densidade, uma vez que essa força é fator determinante, pois,
sendo o corpo mais denso que o fluido no qual ele é imerso, ele vai afundar, caso o
corpo seja menos denso que o fluido, ele irá flutuar. Para o caso em que a
Figura 4.9 Ícone Tensão Superficial.
Figura 4.10 Experimento sobre empuxo,
46
densidade do fluido é igual à densidade do corpo a ser imerso, ele nem afunda, nem
flutua, permanece em equilíbrio.
A apresentação gráfica do conceito de Empuxo na concepção do jogo,
foi representada pelo ícone da figura 4.11
4.1.7 Princípio de Arquimedes
Em um dia de lazer, próximo a uma piscina, é comum observar que uma
criança ao pular na água, causa um espalhamento menor do que uma pessoa
adulta, esse fato pode ser facilmente observado através da figura 4.12, e explicado
pelo princípio de Arquimedes, que pode ser enunciado assim:
“Todo corpo mergulhado em um fluido, recebe um empuxo na vertical de
baixo para cima, de módulo igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo
corpo.“
Matematicamente, podemos descrever esse princípio, que pode ser
verificado experimentalmente, quando tomamos um corpo, e o colocamos em cuba
contendo um líquido, conforme a sequência apresentada na figura 4.12. Verificamos
Figura 4.11 Ícone Empuxo.
Figura 4.12 Sequência Princípio de Arquimedes.
47
que o volume submerso do corpo, é igual ao volume de líquido deslocado. Logo,
aplicando o Princípio de Arquimedes, devemos ter:
E = PV
Onde, E representa o empuxo sofrido pelo corpo imerso e PV o peso do
volume do liquido deslocado.
Usando a equação 4.2 para o liquido temos:
dL = 𝑚𝐿
𝑉
Matematicamente o peso de um corpo é definido por:
P=m·g
Que aplicada ao liquido teremos:
PV = mL·g
Então, pelas equações 4.4 e 4.6, a equação 4.3 se torna:
E = dL·V·g
A apresentação gráfica do conceito sobre o Princípio de Arquimedes na
concepção do jogo, foi representada pela figura 4.13.
Figura 4.13 Ícone Princípio de Arquimedes.
(equação 4.3)
(equação 4.4)
(equação 4.5)
(equação 4.6)
(equação 4.7)
48
4.1.8 Lei de Stevin
Um fato interessante ocorre quando mergulhamos em uma piscina, ou então
quando estamos viajando de avião. Nas duas situações, sentimos certo incômodo
em nossos ouvidos, e isso se deve ao fato que uma mudança nos pontos de altitude,
vai implicar em uma variação na pressão percebida por nosso sistema auditivo.
A lei de Stevin verifica precisamente as situações onde ocorrem variações
de pressão, quando um corpo está imerso em um fluido, determinando, portanto a
pressão em qualquer ponto no interior desse fluido, bem como a caracterização de
superfícies isobáricas. Essa lei pode ser enunciada assim:
A pressão (P) em determinado ponto no interior de um fluido uniforme, é
igual ao produto da densidade (d) do fluido pelo módulo da gravidade local, (g) e a
profundidade (h) em que se encontra o ponto considerado, conforme mostra a figura
4.14.
Matematicamente, essa lei é expressa por:
P = d· g· h
Figura 4.14 Experimento Lei de Stevin
(equação 4.8)
49
O ícone gráfico na concepção do jogo para traduzir o Princípio de Stevin, foi
representado pela figura 4.15.
4.1.9 Lei de Pascal
Tomando-se dois pontos distintos A e B, no interior de um líquido em
equilíbrio, a diferença de pressão entre esses pontos pode ser determinada pela lei
de Stevin, dada por:
PB – PA = d· g· h
Produzindo-se um aumento de pressão na superfície desse líquido, os
pontos A e B, também ficarão sujeito a um acréscimo de pressão, de modo que:
(PB + ∆PB) – (PA + ∆PA) = PB – PA
PB + ∆PB – PA – ∆PA = PB – PA
∆PB = ∆PA
Esse resultado mostra matematicamente a lei de Pascal, podendo ser assim
enunciada:
Figura 4.15 Ícone Lei de Stevin.
(equação 4.9)
(equação 4.10)
50
“Os líquidos transmitem integralmente ponto a ponto em todas as direções e
sentidos, as pressões a que são submetidos”.
Uma das aplicações da lei de Pascal, é a prensa hidráulica, que está
ilustrada na Figura 4.16, ao qual podemos observar que a pressão exercida,
conforme a equação 4.1, é inversamente proporcional à área de atuação da força.
O experimento realizado pelo autor, apresentado na figura 4.16, mesmo
estando em proporções exageradas, nos mostra nitidamente que a pressão é
transmitida integralmente a todos os pontos do fluido, o que permite elevar o
caminhãozinho que tem peso consideravelmente maior do que o peso do boneco.
Figura 4.16 Sequência experimental Lei de Pascal.
51
A apresentação gráfica referente ao conceito de Lei de Pascal, na
concepção do jogo, foi representada pela figura 4.17.
4.2 MAPA CONCEITUAL DE HIDROSTÁTICA
Quando nos referimos à teoria significativa de Ausubel para fazer uma
análise das possíveis coreografias didáticas que podemos aplicar no processo de
ensino e aprendizagem, ficamos na busca de estratégias que tenham um potencial
facilitador para essa modalidade de aprendizagem, longe da improvisação e com um
planejamento específico, podemos usar estrategicamente mapas conceituais.
De acordo com Moreira (2012) mapa conceitual é de uma ferramenta
didática que articula de modo sintético e objetivo os conceitos a serem trabalhados.
Nesse âmbito Moreira afirma:
Embora normalmente tenham uma organização hierárquica e, muitas vezes, incluam setas, tais diagramas não devem ser confundidos com organogramas ou diagramas de fluxo, pois não implicam sequência, temporalidade ou direcionalidade, nem hierarquias organizacionais ou de poder. Mapas conceituais são diagramas de significados, de relações significativas; de hierarquias conceituais, se for o caso. Isso também os diferencia das redes semânticas que não necessariamente se organizam por níveis hierárquicos e não obrigatoriamente incluem apenas conceitos. Mapas conceituais também não devem ser confundidos com mapas mentais que são livres, associacionistas, não se ocupam de relações entre conceitos, incluem coisas que não são conceitos e não estão organizados hierarquicamente. Não devem, igualmente, ser confundidos com quadros sinópticos que são diagramas classificatórios. Mapas conceituais não buscam classificar conceitos, mas sim relacioná-los e hierarquizá-los. (MOREIRA,2012,p 01)
Figura 4. 17 Ícone Lei de Pascal.
52
No caso do tema abordado para o produto educacional, Dominó Didático de
Física, sugerimos, conforme a teoria ausubeliana, um mapa conceitual com os
conceitos de pressão, densidade, tensão superficial, volume e as leis de Pascal,
Stevin e Arquimedes, bem como a classificação de fluido, que incluem líquidos e
gases.
Apesar de gás constar no mapa conceitual de Hidrostática por ser um fluido,
o seu estudo deve ser realizado à parte, devido ao seu comportamento cinético,
podendo ser analisado através de um novo mapa conceitual.
Na figura 4.18 enfatizamos um exemplo, de um mapa conceitual para o tema
hidrostática elencado no trabalho. Lembramos que não existe mapa conceitual certo
ou errado, pois a cada construção, dependendo do ponto de vista e dos objetivos a
serem alcançados, pode surgir um mapa conceitual diferente para um mesmo tema.
53
HIDROSTÁTICA
Gases
Pascal
Pressão
Líquidos
Empuxo Stevin
Tensão
Superficial
Densidade
Volume
FLUIDOS
Arquimedes
estuda
escoa
pontes
constante
água
exerce
profundidade propriedade
intensiva
propriedade
peso
pontos
equação
equação
massa
deslocado
relação
escoa
Figura 4.18 – Mapa conceitual de Hidrostática
54
5 – PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS: CONCEPÇÃO E APLICAÇÃO DO
DDF
A fim de descrever todo o processo de criação e aplicação do produto
educacional, observamos a importância de registrar todas as etapas de
planejamento e execução do DDF. Para tanto, dividimos o capítulo em seções sobre
a concepção, modelagem do produto educacional e detalhes do planejamento e do
jogo aplicado com alunas e alunos;
5.1 CONCEPÇÃO DO PRODUTO EDUCACIONAL
O mestrado profissional, coordenado pelo MNPEF, distribuído em diversos
polos pelo Brasil, orienta para a conclusão do curso, que o mestrando desenvolva
um produto didático, inerente à sua proposta de contribuição para o ensino da física,
seja uma pesquisa, uma aplicação prática, um estudo bibliográfico, entre outros.
Inicialmente nos interessamos pela possibilidade de enveredar pelas
atividades práticas e lúdicas como jogos, em especial de dominó, aliado, baralho,
damas e jogos de tabuleiro, que em geral, fazem parte da nossa cultura de lazer. E
por muitos anos nos dedicamos à pratica de diferentes tipos de jogos, dominando
suas regras e gastando horas em suas práticas.
Por convicção não mais nos dedicamos a nenhum tipo de jogo, mas o tempo
empregado e o domínio de regras e jogos nos inspiraram a idealizar uma ferramenta
didática que unisse o útil ao agradável, ou seja, jogar e estudar física
simultaneamente, combinando os conceitos da física, com a ideia empregada nas
regras do jogo de dominó tradicional dando origem, portanto produto educacional
para o ensino de Física.
Sendo assim foi pensado um jogo onde, no lugar de pontos, utilizamos
figuras que possam ser associadas aos conceitos estudados, facilitando à
apropriação desses conceitos com uso de ferramentas lúdicas, bem como promover
e aprofundar a socialização entre os discentes, haja vista que a ferramenta lúdica
utilizada, é um jogo coletivo que pode ser jogado por até cinco jogadores. Além do
que o jogo pode ocorrer de modo individual ou aparceirado (em duplas), e até
mesmo pode-se gerar de maneira saudável certo tipo de competição, o que pode
projetar de modo sintético e analítico, um culminar no desempenho global na
aprendizagem dos alunos e alunas.
55
Historicamente, existem várias versões que tentam decifrar de onde veio o
jogo de dominó, mas conforme o artigo, Qual é a origem do dominó? Publicado pela
redação da revista Superinteressante Mundo Estranho em 2011, acredita-se que
esse jogo tenha surgido na China no período ente 243 a 181 antes de Cristo, criado
por um soldado chamado Hung Ming.
Da China, esse jogo seguiu para Europa em meados do século XVIII
servindo como diversão para os membros das cortes de Veneza e Nápoles.
O artigo traz ainda a informação que o antigo dominó chinês permitia um
total de 21 combinações, que podiam ser obtidas pelo lançamento de dois dados,
portanto, o seu surgimento pode ter sido causado por variações de outro jogo. Na
Europa o dominó ganha sete peças a mais pela combinação dos números 1, 2, 3,
4,5 e 6, com o zero, contando também com a carroça de branco.
Para o nome do jogo, há uma referência à expressão latina domino gratias
que possivelmente, corresponde à tradução Graças a Deus, proferida pelos
sacerdotes europeus por ocasião de seus momentos de lazer enquanto faziam uso
desse jogo.
O dominó está presente em todos os países, sendo mais popular entre os
povos latinos americanos. Na China esse jogo deu origem a outro que também se
tornou muito popular no país, o Mah Jong, segundo o artigo.
No dominó tradicional, nós temos 28 peças cada uma delas com duas
pontas, onde em cada ponta é composta por representação numérica de zero a seis,
cuja denominação, é dada pelas seguintes nomenclaturas: o zero é o branco, o um é
o ás, o dois é o duque, o três é terno, a quadra é quatro, a quina cinco e a sena é o
seis, distribuídas pela combinação, conforme ilustramos na figura 5.1
56
Para a construção do DDF, vamos também lançar mão de sete pontas
distintas, o que nos leva à sete conceitos diferentes a ser trabalhado, o que implica
em usar sete grandezas físicas. Sendo assim podemos dividir os assuntos a serem
abordados em vários tópicos, vindo, portanto personificar o caráter pluralista da
aplicação conceitual do DDF no processo de ensino e aprendizagem da física.
Como todo jogo, o DDF também tem regras, que por consequência tem a
sua base referenciada na regra principal no jogo de dominó tradicional, ou seja a
assim como a peça a ser jogada, deve ter o mesmo valor numérico da peça que
está sobre a mesa, no DDF, a peça a ser jogada deve ter o mesmo ícone da peça
sobre a mesa.
Complementarmente, acrescentamos cartas com definição do Conceito e
carta Aplicação, que serão usadas durante o jogo. No dominó tradicional, há
momentos em que o jogador/jogadora não possui a “pedra” da vez e, portanto, ele
passa a jogada, o que variavelmente pode ser exigido uma “prenda”. Como no DDF
o objetivo final é a aprendizagem, propomos que a cada passe o aluno ou aluna
Fonte: Site Dreamstime
Figura 5.1 - Peças de dominó tradicional.
57
deverá responder as questões da carta aplicação, ou seja, relacionar a teoria com
situações práticas do cotidiano.
No decorrer de nossa pesquisa para a definição das regras e aplicação do
DDF, percebemos que ele pode atender diferentes temas da Física, com
possibilidade da criação de uma Série Didática com diferentes conteúdos.
Para o ensino da Mecânica Clássica, por exemplo, podemos fazer uso de
vários tópicos com blocos que agrupem sete conceitos distintos. Na escolha desses
conceitos, o professor ou professora pode: optar por seguir as sugestões do livro
didático; escolher pessoalmente; fazer uma enquete com os alunos sobre os
conceitos que eles gostariam de trabalhar de acordo com suas expectativas
cotidianas; ou então fazer uma mesclagem, aproveitando tudo isso.
Sugerimos aqui algumas combinações de conceitos que podem ser
trabalhados na Série de DDF de acordo com o, primeiro, segundo ou terceiro ano do
Ensino Médio, assim podemos formar os seguintes blocos de dominós, aos quais
classificamos pelo assunto a ser abordado.
DDF: Mecânica Clássica – Grandezas e Unidades
1 – Vetores
2 – Grandezas adimensionais
3 – Grandezas escalares
4 – Grandezas vetoriais
5 – Sistemas de unidades
6 – Referenciais
7 – Movimento e repouso
DDF: Mecânica Clássica – Leis de Newton
1 – Força
2 – Velocidade
3 – Aceleração
4 – Newton
5 – Inércia
58
6 – Ação/Reação
7 – Princípio Fundamental
DDF: Hidrostática
1 – Densidade
2 – Pressão
3 – Empuxo
4 – Tensão superficial
5 – Lei de Stevin
6 – Princípio de Arquimedes
7 – Princípio de Pascal
DDF – Termodinâmica
1 – Temperatura
2 – Calor
3 – Lei zero
4 – Entropia
5 – Energia interna
6 – Primeira lei
7- Segunda lei
DDF: Eletrodinâmica
1 – Resistor(R)
2 – Capacitor(C)
3 – DDP(U)
4 – Amperímetro (A)
5 – Voltímetro (V)
6 – Corrente Elétrica (i)
7 – Lei de Ohm
59
DDF: Optica
1 – Reflexão
2 – Refração
3 – Índices de Refração
4 – Leis de Snell
5 – Leis de Gauss
6 – Eclipse
7 – Dispersão da luz
DDF: Física Moderna
1 – Fóton
2 – Função Trabalho
3 – Frequências de corte
4 – Dualidade da luz
5 – Constante de Planck
6 – Efeito fotoelétrico
7 – Estados quânticos
60
5.2 APLICAÇÃO DO PRODUTO DDF - HIDROSTÁTICA
Até a aplicação do DDF com alunos do Ensino Médio, foram necessárias
algumas etapas como: reuniões pedagógicas específicas na Escola, definição do
tema, tratamento visual do conteúdo, realização de diagnóstico junto aos alunos e
alunas e, enfim, a aplicação do jogo propriamente dito.
5.2.1 Planejamento
a) Na escola
O Centro Estadual de Educação Profissional Professora Lourdinha Guerra é
uma escola de ensino técnico, com base nos novos parâmetros do Ensino Médio.
Estabelecida na Rua Antônio Lopes Chaves, s/n, nova Parnamirim.
Os alunos e alunas estudam em tempo integral, de 7 às 17h, e possui
espaço e ambiente propício para aplicação do produto educacional proposto.
Previamente realizamos diversas reuniões com equipe pedagógica, onde o
apresentamos a nossa ideia e a coerência entre o planejamento anual/bimestral e os
conteúdos lecionados nos respectivos bimestres.
Na ocasião vimos o entusiasmo da nossa equipe pedagógica com a
possibilidade da aplicação do produto e selecionamos duas turmas do primeiro ano
do Ensino Médio, considerando a conveniência de horário, que a partir daqui
denominaremos turma A e turma B.
Tivemos oportunidade de apresentar nossa proposta de conteúdo a ser
aplicado produto educacional, Dominó Didático de Física, exemplificando-o através
de conteúdos como o de Física Moderna e o de Termodinâmica, alterando
oportunamente para Hidrostática em função de atendermos o planejamento e os
conteúdos a serem aplicados junto a turma.
Para formalizar a pesquisa e a presença dos orientadores em nossas turmas
na escola, apresentamos oficio de encaminhamento da coordenação do mestrado
do MPEF - Polo 51, para direção da escola, conforme Anexo A.
b) Definição do tema Hidrostática
Muito tempo e estudo foram dedicados para chegarmos à definição do tema
a ser escolhido, considerando a diversidade de temas que podem ser abordados no
61
jogo DDF. A princípio, nossa intenção foi o de tratar o tema Física Moderna, pela
sua característica de inovação e possível despertar do interesse dos alunos, ou
Termodinâmica, ao qual já havíamos iniciado o processo de tratamento visual do
DDF-Termodinâmica.
Mas, somente após as reuniões pedagógicas e alguns ponderamentos
sobre o desenrolar do ano letivo, aprouve-nos por trabalhar o tema Hidrostática,
previsto na sequencia de assuntos dos conteúdos programáticos das turmas de
primeiro ano da escola.
Como tratado no capítulo 4 deste trabalho, Hidrostática é a parte da
mecânica que estuda o comportamento dos fluídos em repouso, que são compostos
por líquidos e gases. Essa análise é feita mediante a aplicação das leis de Newton,
levando-se em conta o campo gravitacional terrestre.
Os fenômenos observados na Hidrostática são regidos por leis que estão o
tempo todo em nosso cotidiano muito mais do que podemos pensar. Alguns deles
podem até passar despercebido, mas, com a gama de acontecimentos, à nossa
volta, fica praticamente impossível não ver, a água que jorra de uma torneira em
nossa pia, o mergulho em rios piscinas e praias, a chuva que cai, um copo d’agua
sobre a mesa , ou até mesmo uma criança brincando com um balão. Para entender
esses fatos, é preciso compreender e assimilar, primeiramente, diversos conceitos
os quais serão o fruto de nossa pesquisa através do DDF.
c) Apresentação visual do jogo DDF - Hidrostática
De acordo com informações prestadas por profissional de designer gráfico,
um elemento visual pode ser processado 60 mil vezes mais rápido que um texto, e o
caminho do ícone é mais curto do que o da escrita, fundamentando o nosso
interesse para que o nosso produto tivesse uma apresentação agradável e ao
mesmo tempo cumprisse o papel educativo que o justifique. Para tanto contamos
com colaboração de um designer para aprimoramento dos esboços apresentados no
ANEXO B, definindo o conteúdo gráfico usado em cada peça do DDF – Hidrostática.
Nossa intenção foi deixar o produto mais atraente, mais dinâmico e passar
informações através de imagens (ícones), utilizando o menos de texto possível.
Todos os ícones foram especialmente criados para esse trabalho, e as cores
escolhidas tiveram a intenção de deixar o jogo visualmente bonito, alegre e divertido.
62
Para que o jogo fosse utilizado simultaneamente por vários grupos, foi
necessário a montagem de sete kits composto de 28 peças, 7 cartas conceitos, 21
cartas Aplicação (passe) e cartela com regras do jogo e um caixa para acondicionar
o material.
As figuras 5.2, 5.3 e 5.4 mostram o momento de montagem das peças,
contando com a colaboração de familiares. Cada peça foi cortada de uma cartela,
adesivada e montada individualmente.
Figura 5.3 - Montagem das Cartas DDF Figura 5.4 Adesivo das peças DDF
Figura 5.2 Montagem das peças DDF
63
Os kits montados totalizaram 49 Cartas Conceitos, 147 Cartas Passe e 196
peças do jogo, ilustrados nas figuras 5.11, 5.12 e 5.13.
Figura 5.8 Kits DDF Montados
Figura 5.5 Elaboração dos Kits DDF Figura 5.6 Separação dos Kits DDF
Figura 5.7 Composição do Kit DDF
64
Diagnóstico junto aos alunos e alunas
Antes da aplicação do Jogo Dominó de Física, realizamos com as duas
turmas da Escola, um questionário diagnóstico com a intenção de avaliar
conhecimentos prévios, interesse dos alunos e alunas e suas expectativas,
conforme o ANEXO C.
As perguntas foram feitas de forma a obtenção de respostas abertas e
individuais, que apesar de serem mais complexas em sua tabulação, são mais
reveladoras quanto ao objetivo do diagnóstico, pois além das respostas em si,
podemos observar a criatividade, raciocínio, argumentação e produção textual,
aspectos que foram úteis na percepção do nível de conhecimento e maturidade dos
alunos e alunas para a abordagem a ser realizada na aplicação do jogo.
Dividimos as questões em três blocos:
BLOCO A - Domínio de conceitos teóricos sobre Hidrostática – 3 questões
BLOCO B - Aplicações teóricas e práticas sobre Hidrostática – 4 questões
BLOCO C - Afinidades e expectativas sobre o ensino, e aprendizagem de
Física – 3 questões.
B
Figura 5.9 – Alunos e alunas respondendo o questionário
65
Foram respondidos 34 questionários na turma A e 35 na turma B, totalizando
69 respostas, das quais podemos fazer as seguintes observações:
BLOCO A - Domínio de conceitos teóricos sobre Hidrostática
Questão 1 – O que você entende por hidrostática?
Tabela 5.1 – Distribuição de Frequência da questão 1
Análise das respostas Quantidade %
Possui domínio do conceito 5 7,2
Possui noção do conceito 46 66,7
Não possui noção do conceito 18 26,1
Total 69 100
Questão 2 – Qual a sua ideia de fluido?
Tabela 5.2 – Distribuição da Frequência da questão 2
Análise das respostas Quantidade %
Possui domínio do conceito 1 1,4
Possui noção do conceito 13 18,9
Não possui noção do conceito 55 79,7
Total 69 100
Questão 3 – Pressão e força tem o mesmo significado?
Tabela 5.3 – Distribuição da Frequência da questão 3
Análise das respostas Quantidade %
Possui domínio do conceito 0 0
Possui noção do conceito 16 23,2
Não possui noção do conceito 53 76,8
Total 69 100
66
Considerando as respostas, sintetizadas nas tabelas 5.1, 5.2 e 5.3,
podemos observar quanto ao conceito de hidrostática que 66.7% dos alunos e
alunas possuem noção sobre o conceito. Ressaltamos, entretanto, que isso se
deve, principalmente, ao conhecimento da etimologia da palavra, onde fizeram
referência a HIDRO, como algo relativo à “agua” e ESTÁTICO como algo
relacionado a “parada” ou “repouso”.
Quanto ao conceito de fluido a maioria dos alunos e alunas, 79,7% não
possui conhecimento do conceito, relacionando-o com uma de suas propriedades
que é a de lubrificante, em especial de motores, descreve um dos alunos
(aluno turma A)
Em relação a diferença entre pressão e força 76,8% dos alunos
apresentaram confusão entre os conceitos citados. Destacamos algumas respostas:
(aluno turma B)
(aluno turma A)
(aluno turma B)
67
(aluna turma A)
A maioria das respostas, revelam que não há nenhuma noção da diferença
entre os conceitos de força e pressão, mesmo, os alunos, tendo já estudado as Leis
de Newton, em outras etapas bimestrais e estarem de posse de material didático,
como o livro de física - fornecido pela SEEC/RN.
As questões 1, 2 e 3 do Bloco A, sintetizadas na tabela 5.1, tabela 5.2 e
tabela 5.3, estão representadas no gráfico 5.1, que nos permite observar o
percentual de alunos agrupados em colunas verticais e indicados pelas legendas
gráficas, onde a cor azul refere-se ao percentual de alunos que possuem o domínio
do conceito, a cor vermelha representa o percentual dos alunos que apenas noção
do conceito e para os alunos que não possui a mínima noção do conceito o
percentual está representado pela cor verde.
Gráfico 5.1 – Bloco A – Domínio dos conceitos sobre Hidrostática
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0%
questão 1 questão 2 questão 3
domínio
noção
sem noção
68
BLOCO B - Aplicações teóricas e práticas do tema Hidrostática.
Questão 4 – Por que será que um navio tão pesado flutua?
Tabela 5.4 – Distribuição da Frequência da questão 4
Análise das respostas Quantidade %
Consegue relacionar o conceito teórico com a situação prática
15 21,8
Associa parcialmente o conceito teórico com a situação prática
7 10,1
Não consegue relacionar o conceito teórico com a situação prática
47 68,1
Total 69 100
Questão 5 – Quando se mergulha o que acontece com a pressão?
Tabela 5.5 – Distribuição da Frequência da questão 5
Análise das respostas Quantidade %
Consegue relacionar o conceito teórico com a situação prática
03 4,3
Associa parcialmente o conceito teórico com a situação pratica
46 66,7
Não consegue relacionar o conceito teórico com a situação prática
20 29,0
Total 69 100
Questão 6 – Por que se usa ar quente nos balões?
Tabela 5.6 – Distribuição da Frequência da questão 6
Análise das respostas Quantidade %
Consegue relacionar o conceito teórico com a situação prática
19 27,5
Associa parcialmente o conceito teórico com a situação prática
36 52,2
Não consegue relacionar o conceito teórico com a situação prática
20 29,0
Total 69 100
69
Questão 7 – Qual o princípio de funcionamento de um macaco hidráulico?
Tabela 5.7 – Distribuição da Frequência da questão 7
Análise das respostas Quantidade %
Consegue relacionar o conceito teórico com a situação prática
0 0
Associa parcialmente o conceito teórico com a situação prática
5 7,2
Não consegue relacionar o conceito teórico com a situação prática
64 92,8
Total 69 100
Sobre o questionamento quanto ao navio flutuar, mesmo sendo pesado,
observamos conforme a tabela 5.4, que 21,8% dos alunos conseguiram relacionar
com o conceito de densidade. Em oposição, 68,1% responderam que não tinham
ideia ou fizeram suposições bem equivocadas, tais como:
Aluno turma A
Aluno turma A
Aluna turma B
Aluno turma B
70
De acordo com a tabela 5.5, quando perguntado sobre o que acontece com
a pressão quando se mergulha, obtivemos 66,7% de respostas que associam
aumento de pressão ao mergulhar, sendo maior a pressão quanto mais profundo for
o mergulho. Consideramos, porém, significativa a quantidade de 29% dos alunos
que não conseguem fazer a relação entre a teoria e prática relativa a pressão,
representado pelas seguintes respostas:
Aluna turma A
Aluna da turma B
Ao serem questionados sobre ao uso do ar quente em balões verificamos,
pela tabela 5.6, que apenas 27,5% dos alunos conseguem ter clareza dos princípios
teóricos envolvidos e 52,2% conseguem ter uma noção sobre a implicação da
temperatura na densidade do ar. Dos 20% que afirmaram não saber o motivo ou
que fizeram afirmações equivocadas destacamos:
Aluno da turma A
Aluno da turma B
Na pergunta sobre o princípio aplicativo do macaco hidráulico, conforme a
tabela 5.7, ficamos surpreendidos com o percentual de 92,8% que afirmaram não
saber do que se trata. Suas respostas indicam que não possuem o mínimo de
71
conhecimento sobre o Princípio de Pascal aplicado ao equipamento mencionado.
Destacamos algumas respostas:
aluna - turma A
aluno turma B
aluno turma A
aluna turma B
As questões 4, 5, 6 e 7, referentes ao Bloco B, que se encontram
sintetizadas na tabela 5.4, tabela 5.5, tabela 5.6 e tabela 5.7, estão representadas
no gráfico 5.2, nos permite observar o percentual de alunos agrupados em colunas
verticais e indicados pelas legendas gráficas, onde a cor azul refere-se ao
percentual de alunos que conseguem relacionar, o conceito teórico com a situação
prática, a cor vermelha representa o percentual dos alunos que fazem uma
associação parcial entre teoria e prática. Para os alunos que não conseguem fazer
relação alguma, o percentual está representado pela cor verde.
72
Gráfico 5.2 – Bloco B – Aplicações sobre Hidrostática
BLOCO C - Afinidade e expectativas sobre o ensino e aprendizagem de Física.
Questão 8 – Você gosta de estudar Física?
Tabela 5.8 – Distribuição da Frequência da questão 8
Análise das respostas
Quantidade %
Sim 36 52,2
Não 18 26,1
Às vezes/raramente 15 21,7
Total 69 100
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0%
100.0%
questão 4 questão 5 questão 6 questão 7
sim
parcial
não
73
Questão 9 – É possível estudar Física se divertindo?
Tabela 5.9 – Distribuição da Frequência da questão 9
Análise das respostas
Quantidade %
Sim 64 92,8
Não 4 5,8
Às vezes/raramente 1 1,4
Total
69 100
Questão 10 – Você estuda Física com sua família?
Tabela 5.10 – Distribuição da Frequência da questão 10
Análise das respostas
Quantidade %
Sim 10 14,5
Não 54 78,3
Às vezes/raramente 5 21,7
Total 69 100
As respostas sobre o gosto pelo estudo da Física, conforme a tabela 5.8,
revela que 52,2% gostam de estudar Física, enquanto que 26,1% declararam não
gostar, seja por motivo de achar os conteúdos chatos e repetitivos ou por questões
didáticas.
Na tabela 5.9, que se refere à possibilidade de aprender se divertindo,
constatamos que 92,8% dos alunos acham que é possível, desde que sejam
relacionadas às aulas práticas e a motivação do professor.
74
A pergunta sobre o estudo com a família, registrada na tabela 5.10, nos
trouxe a percepção de que para 78,3% dos alunos, as questões de física estão
relacionadas basicamente ao ambiente escolar.
Neste diagnóstico tivemos a oportunidade de conhecer um pouco mais dos
alunos envolvidos em nossa pesquisa. Constatamos que alguns conceitos já fazem
parte do cotidiano dos alunos, mas ainda há dificuldade de reproduzi-los ou
relacioná-los com a prática. Tivemos um número considerável de alunos não fizeram
a mínima questão de responder o questionário, seguindo nossas orientações de
justificarem suas respostas, se detendo a monossílabos ou no máximo duas
palavras, mostrando dessa forma desinteresse e desmotivação.
Percebemos, ainda, que quanto maior a “intimidade” dos alunos com os
objetos e situações apresentadas, maior o percentual de respostas com proximidade
de conhecimento em relação teoria e prática, ou seja, aquilo que tem maior
significado na vivência tem maior chance de ser assimilado e consequentemente
aprendido.
Para os alunos a Física é importante, está relacionada com a explicação de
tudo que acontece em nosso cotidiano, e que tudo tem relação com os conceitos
físicos, porém, um assunto ainda muito reservado ao ambiente escolar.
Diante do exposto entendemos que o DDF é um material, de apoio, que
possui grande viabilidade para o atendimento das expectativas dos alunos no
processo de ensino dos conteúdos de física de forma divertida e significativa, sendo
um valioso instrumento para o professor em seu planejamento de aula.
As questões 8, 9, e 10, destacadas no Bloco C, se encontram sintetizadas
na tabela 5.8, tabela 5.9 e tabela 5.10, estão representadas no gráfico 5.3, nos
permitindo observar o percentual de alunos agrupados em colunas verticais que são
indicados pelas legendas gráficas, onde a cor azul refere-se ao percentual de alunos
que gostam de estudar física, a cor vermelha representa o percentual dos alunos
que não gostam e o percentual que está representado pela cor verde, reflete os
alunos que raramente estudam.
75
Gráfico 5.3 – Bloco C – Afinidades e expectativas sobre ensino
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0%
100.0%
questão 8 questão 9 questão 10
sim
não
as vezes
76
5.2.2 Jogando o DDF – Hidrostática
A partir do resultado do questionário aplicado, optamos por aplicar o jogo
DDF– Hidrostática em situações diferentes para cada uma das turmas, considerando
a maturidade dos alunos e alunas e alguma noção que já possuíam sobre o tema de
Hidrostática.
Na turma A, apresentamos o jogo, suas regras e objetivos. A turma foi
dividida em grupo de cinco alunos/alunas e entregue a cada grupo um kit do DDF -
Hidrostática.
Na turma B, antes de apresentarmos o jogo, foi realizada uma aula
expositiva cujo propósito foi de apresentar os conceitos iniciais a serem utilizados.
Em seguida apresentamos o jogo, suas regras e objetivos. A turma foi, também,
dividida em grupos, e entregue a cada grupo um kit do DDF- Hidrostática.
Essa aplicação distinta ocorreu para que pudéssemos ter subsídios da
melhor viabilidade aplicativa do DDF, ou seja, responder a seguinte questão: O DDF
de Física, por mais elaborado que seja, com regras simples e definições claras de
objetivos, consegue dispensar uma explicação prévia do conteúdo?
Em ambas as turmas todos os alunos e alunas ficaram empolgados,
participaram ativamente do jogo, e se divertiram. Levaram a sério, entenderam as
regras e percebemos o interesse na competição, cada discente querendo ganhar a
partida, o que provocava intensa discussão entre os participantes sobre os conceitos
e respectivas respostas da aplicação. A participação do professor foi requerida em
ambas às turmas para esclarecer dúvida ou complementação das considerações
dos alunos e alunas sobre os conceitos e aplicações verbalizadas.
Embora nas duas turmas as cartas Conceitos e Aplicação, terem sido
utilizadas, na turma A, onde não tivemos uma aula prévia sobre o tema Hidrostática,
o uso das cartas foi mais acentuado, na proporção de cinco vezes mais que na
turma B, exigindo maior presença do professor nas discussões, dúvidas e
questionamentos, até apartar as discussões mais acaloradas, “brigas”.
O jogo foi iniciado com a carroça do ícone densidade e as jogadas
posteriores foram feitas no sentido anti-horário. O jogador inicial, antes de colocar a
pedra na mesa teve que enunciar o conceito de Densidade. Na turma B houve
utilização da Carta Conceito Densidade, por parte de alguns alunos e alunas que
77
iniciaram a jogada. Na turma A, porém, todos os alunos e alunas que iniciaram a
jogada utilizaram à Carta Conceito Densidade, solicitada ao discente monitor, que
era o participante encarregado de controlar as cartas, entregando à carta conceito
ou lendo à carta aplicação.
Na sequencia o próximo jogador/jogadora, obedecendo às regras, jogou
uma pedra com o ícone densidade, e enunciou o conceito, antes de colocá-la na
mesa. Percebemos que alguns alunos e alunas ainda necessitaram consultar a carta
conceito, mesmo depois de ter sido enunciada na jogada anterior.
Continuando a partida cada grupo experimentou os conceitos e constatamos
que a turma A utilizou mais vezes as cartas conceito.
Figura 5.10 - Jogadas Figura 5.11 – alunos/alunas jogando
Figura 5.12 – aluno conceituando Figura 5.13 – Momento do passe
78
Quando o jogador(a) não tinha uma pedra com o ícone disposto na mesa ele
pedia ao aluno(a) monitor(a) à Carta Aplicação da vez, que era lida e respondida
pelo jogador(a). Em algumas ocasiões o professor era chamado, quando as
respostas não eram iguais às sugeridas na carta Aplicação. Neste momento, alguns
alunos(a) consultavam livros, outros colegas e o professor para avaliar a sua
resposta. Ocasionalmente, apareceram alunos(a) que fizeram o papel de “peru” do
jogo, exibindo o livro e dizendo “aqui tá assim, ô!”. Houve momentos em que o jogo
precisou parar para que fossem comparadas as afirmações com os textos
consultados, culminando com o parecer final do professor.
Notamos que os alunos e alunas, tanto da turma A quanto da turma B,
trouxeram para a partida, outras aplicações práticas dos conceitos, associando
conhecimento prévio ao que estava sendo estudado no momento. Relacionaram
com outros assuntos que viram na televisão ou na internet, trazendo outros temas e
conteúdos que puderam ser relacionados com Hidrostática. A pergunta de um aluno
“aquele bicho que anda sobre a água, que vi na tevê, tem haver com tensão
superficial, né?” é um exemplo da assimilação do conceito.
Figura 5.14 – aluno lendo a carta conceito
79
À medida que os grupos terminavam a sua jogada se juntavam na torcida
dos que ainda estavam jogando, dando pistas e participando indiretamente da
jogada.
. Constatamos que as cartas Conceito mais requeridas foram a de
Empuxo e Tensão Superficial.
A duração de cada partida variou entre 20 e 40 minutos, onde na turma A, foi
observado que as partidas levaram mais tempo, em virtude da necessidade de
consultar mais vezes as Cartas Conceitos e haverem mais dúvidas nas Cartas
Aplicação.
Ao final do Jogo DDF – Hidrostática, realizamos duas perguntas aos
participantes para permitir as suas considerações e verificarmos o impacto e
aceitação dos alunos e alunas, conforme ANEXO D. A seguir transcrevemos
algumas respostas, que consideramos mais representativas em relação à
quantidade de respostas dos alunos e alunas:
Figura 5.15 – aluno respondendo a carta passe
80
Pergunta 1 - O que vocês acharam de estudar Física utilizando o jogo
DDF – Hidrostática?
Aluna 1 turma A.
Aluno 2 turma A.
Aluno 3 turma B
Aluno 4 turma B
81
Aluna 5 turma A.
Aluna 6 turma A.
Aluno 7 turma B
Tabela 5.11 – Distribuição da Frequência para pergunta 1.
Sobre o Jogo Quantidade %
Ótimo 54 78,2
Bom 12 17,6
Regular 2 2,8
Indiferente 1 1,4
Total 69 100
82
Gráfico 5.4 – Opinião dos alunos e alunas sobre o jogo.
Pergunta 2: Dos conceitos estudados, qual foi o que lhe chamou mais
atenção?
Aluno 8 turma B.
Aluno 9 turma B.
78.2%
17.6%
2.8% 1.4%
opinião dos discentes sobre o jogo
ótimo
bom
regular
indiferente
83
Aluno 10 turma A.
Aluna 11 turma A.
Tabela 5.12 – Distribuição da Frequência para pergunta 2.
Conceito mais interessante Quantidade %
Pressão 14 20,3
Tensão Superficial 27 39.1
Empuxo 17 24,7
Densidade 11 15,9
Total 69 100
84
Gráfico 5.5 – Conceito mais interessante
Os alunos(as), mesmo com o toque do fim da aula, permaneceram em sala,
conforme vemos na figura 5.16, discutindo sobre o assunto e as questões mais
polêmicas, explicando e perguntando sobre algumas situações vivenciadas durante
a partida e que envolveram o tema sobre Hidrostática.
20.3%
39.1%
24.7%
15.9%
conceito interessante
pressão
tensão superficial
empuxo
densidade
Figura 5.16 – O momento da motivação
85
Aproveitamos a oportunidade e entusiasmo dos discentes para motivá-los
ainda mais. Incentivamos a formação de grupos de estudo e discussão, com o
objetivo de discutirem e trazerem para as aulas suas expectativas sobre o ensino de
física.
Parabenizamos a atuação dos alunos e alunas, ressaltando que quando há
interesse e participação o processo de ensino e aprendizagem é melhor. Essa
afirmação pode ser constatada no gráfico 5.5, síntese da tabela 5.12, que mostra o
interesse e a participação dos alunos e alunas através da representação de domínio
dos conceitos estudados.
86
6 ANÁLISE DOS RESULTADOS E CONCLUSÕES
As constatações e conclusões ora apresentadas são fruto das atividades
realizadas no CEEP Lourdinha Guerra, desde as reuniões pedagógicas,
direcionadas para aplicação do diagnostico e do produto educacional, o jogo DDF-
Hidrostática.
A partir do nosso referencial teórico entendemos que o Ensino Médio passa
por necessidade de mudanças. Estudos apontam que os índices do IDEB
encontram-se estagnados ao longo dos anos, os alunos não veem sentindo no que
estudam e os conteúdos que requerem o uso de um raciocínio lógico-matemático
são verdadeiros “horrores” para a maioria dos alunos e alunas.
Despertar o interesse nos alunos e alunas e motivá-los a participar das
atividades em sala de aula pareceu-nos ser uma busca constante da equipe
pedagógica do CEEP Lourdinha Guerra o que favoreceu a nossa pesquisa e
consequentemente a aplicação do produto DDF.
Longe de discutir a questão da Reforma do Ensino Médio, discentes e
docentes já estão vivenciando essas mudanças, como: escolas de tempo integral,
currículos flexíveis, necessidade de colocar o aluno e a aluna como protagonista de
seu estudo e itinerário formativo, entre outras. A Escola de tempo integral, como é o
caso do CEEP Lourdinha Guerra, responde a intenção de melhorar o processo de
ensino e aprendizagem, oportunizando ao aluno e aluna outras experiências das que
comumente são oferecidas, como o fomento ao ensino técnico.
Percebemos nas conversas com a equipe pedagógica, que o processo de
ensino está caminhando para uma escola cada vez mais multidisciplinar e
transversal e que, os procedimentos devem combinar aulas expositivas com
metodologias alternativas, projetos e pesquisas.
Nosso ponto de partida foi o de conhecer melhor os alunos e alunas que
fariam parte de nossa pesquisa. O que já conhecem sobre o tema, sua capacidade
de relacionar a teoria com a prática e a expectativa sobre o Ensino de Física, que
foram explicitados no resultado do questionário aplicado, nas duas turmas.
Não houve, entre as turmas, variação quanto às expectativas, interesses e
conhecimentos prévios dos alunos e alunas. Os resultados revelaram que são
jovens criativos, com certa maturidade emocional e responsabilidade, que possuem
87
noção do tema trabalhado no jogo, mas que também não se interessam muito por
aulas tradicionais, as quais acham chatas, repetitivas especialmente às aulas de
Física ministradas de forma puramente teórica.
Destacamos que, por parte dos alunos e alunas, a Física é muito importante.
Afirmaram que é um conhecimento essencial para compreensão do mundo em que
vivemos, porém a utilização de ferramentas matemáticas, de certa forma muito
exagerada, na visão dos alunos e alunas, torna mais difícil o entendimento e
aprendizagem dos conteúdos estudados em sala de aula.
Mediante o entendimento da realidade da escola e dos alunos e alunas,
partimos para aplicação do jogo Dominó Didático de Física, que não somente
atendeu ao objetivo proposto como superou nossa expectativa.
A adesão de todos os alunos e alunas na prática do jogo confirmou que o
lúdico atrai e dinamiza a aula, mobilizando a atenção de todos, permitindo que o(a)
professor(a) seja facilitador(a) do processo de aprendizagem.
A familiaridade inicial com as regras básicas de um jogo convencional de
dominó facilitou o entendimento quanto à jogada inicial e jogadas sequenciais.
Termos como: “carroça”, “ponta”, “passe”, já fazem parte do vocabulário e do
cognitivo dos alunos e alunas. A complexidade do jogo estava na memorização dos
conceitos e sua relação com fatos reais, fenômenos naturais ou do cotidiano,
associadas a utilização das cartas Conceito e cartas Passe.
A possibilidade de aplicarmos o Jogo DDF – Hidrostática em momentos
diferentes na turma A e B, permitiu que avaliássemos a viabilidade do jogo em sua
eficácia e eficiência, bem como a necessidade de associar o jogo com outras
metodologias, esclarecendo que se trata de um material de apoio pedagógico, não
excluindo a ação ativa do professor ou da professora.
Na turma A o jogo foi apresentado, juntamente com suas regras e objetivos.
Na turma B antes da apresentação do jogo, realizamos uma aula expositiva que
tratou dos conceitos e definições sobre Hidrostática.
Quanto à questão da eficácia, ou seja, a capacidade do Jogo em favorecer a
apreensão e memorização dos Conceitos, percebemos que foi verificado em ambas
as turmas. A eficiência, relacionada aqui ao tempo necessário para o domínio dos
conceitos e a autonomia dos alunos e alunas na busca das respostas as cartas
88
passes, percebemos que houve significativa diferença entre as turmas, onde a turma
A precisou de mais tempo que a turma B, solicitando a intervenção do professor
durante a partida por mais vezes.
Observamos que em ambas as turmas, o DDF cumpriu o objetivo principal
de ser um produto educacional de apoio para o Ensino de Física. Porém,
observamos diferenças significativas quanto ao tempo utilizado na conclusão da
partida e na capacidade de relacionar a teoria com as atividades reais.
Na turma A o tempo utilizado para realização de uma partida foi em média
cinquenta por cento maior do que as partidas realizadas na turma B. Os grupos da
turma A utilizaram com maior frequência as cartas conceitos e solicitaram a
presença do professor com mais frequência.
Entendemos com a experiência que com maior disponibilidade de tempo a
turma A chegaria ao mesmo nível de compreensão dos conceitos que a turma B,
somente utilizando o jogo DDF.
Percebemos em nosso estudo e orientações curriculares nacionais, que há
um crescimento das teorias e de procedimentos pedagógicos que exigem que os
conteúdos sejam contextualizados, que os materiais sejam significativos ou que as
metodologias sejam, impreterivelmente, dinâmicas onde as aulas expositivas
perdem seu valor e espaço.
Essa experiência guarda o valor da aula expositiva associada a um material
didático atrativo e mobilizador. Confirmado pela teoria de Ausubel o ensino
expositivo, apresentou ao aluno o conteúdo principal de sua aprendizagem. Neste
momento a nossa expectativa é que o aluno e aluna consiga entender e incorporar
na sua estrutura cognitiva, ficando disponível para reproduzir, para relacionar em
outros momentos com uma nova informação e para resolução de problemas futuros.
Ao longo do jogo e da utilização das Cartas Conceitos os alunos e alunas
puderam a cada rodada, se apropriar dos sete conceitos distintos, ao ponto de
dispensarem o uso das referidas cartas, antes do final da partida.
Verificamos que os conceitos de Hidrostática foram plenamente
compreendidos, quando os participantes começaram a verbalizá-los com suas
próprias palavras, tendo a capacidade de contestar ou de complementar o conceito
verbalizado pelo(a) colega. Percebemos também, que as cartas dos conceitos de
89
Empuxo e Tensão superficial, foram as mais requeridas, acreditamos que isso se
deve a dificuldade na interpretação de conceitos com teores mais abstratos.
Já as Cartas Aplicação, ou Carta Passe, sempre realizada em forma de
perguntas, deu ao aluno e aluna a possibilidade de associar os conceitos com
situações reais. Provocou no aluno e aluna a sua capacidade de assimilação e
mobilização de outros conhecimentos adquiridos, para encontrar uma resposta
melhor ao questionamento.
Como a intenção era provocar a aprendizagem, foi permitida a consulta dos
materiais que tinha disponíveis, como o livro didático, ou outra fonte de pesquisa,
como a internet do celular, apesar de haver uma resposta simplificada em cada
carta, que era de conhecimento do aluno e aluna monitor(a).
Em diversos momentos verificamos a espontaneidade dos alunos e alunas
na busca da melhor resposta e da contestação por parte de outros, gerando
diferentes opiniões.
As cartas passe fomentaram as interpretações de conceitos, pesquisas
paralelas e discussões as quais muitas se acaloravam a ponto de necessitar da
intervenção do professor para que os ânimos se acalmassem. Esse aspecto foi,
indiscutivelmente, além de nossa expectativa, quando acreditamos que a resposta
registrada na carta seria suficiente para dar conta do entendimento por parte do
aluno e da aluna.
Considerando o exposto podemos afirmar que subestimamos a capacidade
do aluno e aluna em obter a melhor resposta, a princípio, com intuito de vencer o
jogo, mas que motivou a sua busca e sua capacidade de participar ativamente na
resolução de um problema.
Observamos que os alunos e alunas se mobilizaram em um trabalho de
equipe, não somente na formação do grupo para cada partida, mas
surpreendentemente, para colaboração e incentivo dos colegas na busca de
informações para enriquecer as respostas da Carta Passe.
À medida que um grupo terminava suas partidas, os alunos e alunas ficavam
em torno dos grupos que ainda jogavam e colaboraram com as respostas,
promoveram torcida para os jogadores, diziam palavras de incentivo quando um dos
participantes titubeava, ou não estava seguro da resposta. Com isso contatamos a
90
capacidade do DDF, em integrar os alunos e alunas e mobilizá-los em equipe.
Sobre esse aspecto, o Jogo DDF – Hidrostática não somente cumpriu seu objetivo,
como foi além de nossas expectativas.
Ao final das partidas, fizemos um questionamento junto aos alunos e alunas,
com a finalidade de conhecer suas opiniões, permitindo que realizassem suas
considerações sobre o Jogo DDF- Hidrostática. A nossa expectativa foi atendida à
medida que eles foram favoráveis a utilização de jogos para o ensino de física e com
a solicitação de que o DDF- Hidrostática fosse novamente aplicado, ou utilizado para
o estudo de novos conteúdos de física.
Houve sugestões dos alunos e alunas para outras aplicações do DDF, tais
como a sua utilização para outros conteúdos, seja para a realização de atividades
mais lúdicas como um campeonato entre os alunos e alunas. Houve até que
quisesse saber onde comprar o jogo.
É importante que o professor ou professora aproveite esse momento de
entusiasmo, para motivar os alunos e alunas a formarem grupos de estudo e trazer
para a sala de aula suas expectativas, frente ao processo de ensino e aprendizagem
de Física.
O bicho não é tão feio quanto parece, quando as situações são enfrentadas
com todos fazendo o seu papel. Foi um resultado muito bom
As considerações dos alunos e alunas, em relação ao jogo superaram
nossas expectativas, o que fortalece a validade da ideia, viabilizando a criação de
uma série didática com outros conteúdos.
.
91
7 CONSIDERAÇÕES E RECOMENDAÇÕES
Longe de esgotar a questão da temática sobre o uso ou não de jogos em
processos de aprendizagem, o Jogo Dominó Didático de Física, mostrou-se um
material de apoio viável ao planejamento docente, porém carece de mais estudos
sobre sua aplicação em outras turmas de Ensino Médio.
Há uma capacidade intrínseca na formatação do jogo que possibilita, não
somente atender outros conteúdos de Física, como, também, sua utilização em
qualquer outra área de conhecimento, tais como Química, Biologia, Geografia, entre
outras, as quais requeiram trabalhar conceitos e sua aplicabilidade em situações
reais, mostrando-se ser muito útil em processo de alfabetização cientifica.
O material é de fácil aplicabilidade e dispensa recursos tecnológicos de
ponta, podendo ser levado a qualquer ambiente escolar, ou até mesmo ser uma
fonte de lazer sem mais pretensões.
O cuidado com a criação de um conteúdo gráfico garantiu uma atração à
parte para o DDF-Hidrostática, dando uma identidade visual para o jogo, que deve
ser replicado para o estudo dos outros conteúdos do ensino de Física, o que
constituirá, dessa forma, a Série Didática - DDF para o Ensino de Física,
contemplando todo o Ensino Médio.
Percebemos que se faz necessário a constante renovação das “Cartas
Passe”, com o intuito de manter acesa a chama na mente dos participantes, para a
descoberta e na busca de respostas aos questionamentos das situações reais, e a
relação teórica com suas aplicações. Isso implica que o docente deva estar sempre
buscando situações novas e reais, o mais próximo possível do cotidiano do aluno.
A análise sobre o resultado do Jogo DDF – Hidrostática, aguçou a nossa
curiosidade para o desenvolvimento de novos estudos e pesquisas, as quais
destacamos:
A criação da Série Didática para o Jogo Dominó Didático de Física,
contemplando as Orientações dos Parâmetros Curriculares Nacionais para
todo o Ensino Médio;
92
A aplicação do Jogo Dominó Didático em processos de Alfabetização
Cientifica, em diferentes áreas do conhecimento;
Processos cognitivos de aprendizagem e a capacidade de abstração de
alunos do Ensino Médio;
Percepção do docente quanto à utilização de metodologias ativas e
participativas, em especial os jogos no Ensino de Física;
Formação docente para concepção e modelagem de jogos como material de
apoio ao processo de ensino e aprendizagem.
Concluímos nosso trabalho com a certeza de que o produto educacional
desenvolvido atendeu ao seu propósito de ser um material útil e valioso no processo
de ensino-aprendizagem, mas acima de tudo com a constatação de que há muito a
ser pesquisado para colaborar com o Ensino de Física, enfim, “Que Comecem os
Jogos ”
93
REFERÊNCIAS
BALDINATO, J. O, PORTO, P.A. Variações da história da ciência no ensino de ciências, Fapesp, 2007 – processo no. 2007/02542-4. Disponivel em http://www.nutes.ufrj.br/abrapec/vienpec/CR2/p1023.pdf, acesso em 31/03/2017.
BAUER, Wolfgang; WEATFALL, Gary D.; DIAS, Hélio . FISICA PARA UNIVERSITÁRIOS: Relatividade, Oscilações, Ondas e Calor. Porto Alegre: AMGH, 2013. 348 p.
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________ Secretaria de Educação Média e Tecnológica. PCN+ Ensino Médio: Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais. Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias (MEC SEMTEC, Brasília, 2002b), p. 59.
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96
APÊNDICE – A
PRODUTO EDUCACIONAL
DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA: Uma estratégia para o estudo de
conceitos de Física no Ensino Médio
Allan Kardec de Paiva
Orientador: Prof.º Dr. Paulo Sesion Dantas Junior
Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal do Rio
Grande do Norte (UFRN) – Mestrado Nacional Profissional em
Ensino de Física (MNPEF) do Polo 51
NATAL/RN 2018
97
APRESENTAÇÂO
Nobre Professor e professora,
O presente produto educacional foi pensado para ser um material de
apoio didático para o Ensino e aprendizagem de Física, em especial os
conceitos de grandezas físicas, princípios e leis físicas, bem como suas
aplicações.
Nossa intenção foi desenvolver um produto com o objetivo de
estimular a participação dos alunos e das alunas na aula através de uma
atividade divertida, utilizando o lúdico, como ponto estratégico.
Os fenômenos observados na Hidrostática são regidos por leis que
estão o tempo todo em nosso cotidiano muito mais do que podemos pensar.
Alguns deles podem até passar despercebido, mas, com a gama de
acontecimentos, a nossa volta, fica praticamente impossível não ver, a água
que jorra de uma torneira em nossa pia, o mergulho em rios piscinas e praias,
a chuva que cai, um copo d’agua sobre a mesa , ou até mesmo uma criança
brincando com um balão.
Portanto, esse foi o nosso ponto de partida para criação do produto
educacional, direcionado ao tema Hidrostática, mas que não pretendemos
encerrar somente nesse tema.
Aplicamos esse produto educacional em turmas do primeiro ano do
Ensino Médio, para sua validação, o qual passou no teste com louvor.
Como fundamentação de nosso produto educacional tomamos por
base a necessidade de mudanças que estão ocorrendo no Ensino Médio,
algumas teorias educacionais sobre ensino e aprendizagem e sobre teorias de
jogos educacionais e uma revisão bibliográfica do tema Hidrostática, além de
nossa experiência por mais de três décadas em sala de aula. Todo esse estudo
consta na nossa Dissertação de Mestrado, o que proporcionou o
desenvolvimento do nosso produto, o jogo Dominó Didático de Física.
Vamos conhecer, então, o Dominó Didático da Física- Hidrostática?
Prof. Allan Kardec de Paiva
98
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 – Classificação de fluido........................................ 8
Figura 1.2 – Bloco retangular apoiado Área A1.................................. 9
Figura 1.3 – Bloco retangular apoiado Área A2 .................................. 10
Figura 1.4 – Ícone Pressão..................................................... 11
Figura 1.5 – Três substâncias diferentes............................... 11
Figura 1.6 – Experimento de Densidade................................. 11
Figura 1.7 – Ícone Densidade................................................. 12
Figura 1.8 – Experimento Tensão Superficial......................... 13
Figura 1.9 – Ícone Tensão Superficial.................................... 13
Figura 1.10 – Experimento sobre Empuxo.............................. 14
Figura 1.11 – Ícone Empuxo.................................................. 14
Figura 1.12 – Sequencia Princípio de Arquimedes................ 15
Figura 1.13 – Ícone Princípio de Arquimedes......................... 16
Figura 1.14 – Experimento Lei de Stevin............................... 16
Figura 1.15 – Ícone Lei de Stevin ......................................... 17
Figura 1.16 – Sequencia experimental Lei de Pascal............. 18
Figura 1.17 – Ícone Lei de Pascal........................................... 18
Figura 1.18 – Mapa Conceitual de Hidrostática...................... 20
Figura 2.1 – Caixa de madeira com tampa............................. 22
Figura 2.2 – Caixa de madeira com visualização das peças
22 Figura 2.3 – Primeira interpretação visual dos ícones propostos – agosto- 2017 .......................................................
22
Figura 2.4 – Modelo da Carta Conceito sem tratamento gráfico ..................................................................................... 23
Figura 2.5 e 2.6 – Modelo da Carta Passe sem tratamento gráfico...................................................................................... 24
Figura 2.7 e 2.8 – Cortando material para montagem de peças do jogo........................................................................... 24
Figura 2.9 – Peças montadas............................................. 25
99
Figura 2.10 e 2.11 – Corte e colagem das cartas.................... 25
Figura 2.12 – Kit Completo...................................................... 26
Figura 2.13 – Regras do jogo................................................... 26
Figura 3.1 Orientação para aplicação do jogo......................... 29
100
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 1.1 ...................................................................................... 10
Equação 1.2 ...................................................................................... 11
Equação 1.3 ...................................................................................... 15
Equação 1.4 ...................................................................................... 15
Equação 1.5 ...................................................................................... 15
Equação 1.6 ...................................................................................... 15
Equação 1.7 ...................................................................................... 15
Equação 1.8 ...................................................................................... 17
Equação 1.9 ...................................................................................... 17
Equação 1.10 .................................................................................... 17
101
SUMÁRIO
1 – HIDROSTÁTICA – TEMA PARA O DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA 7
1.1 OS CONCEITOS BÁSICOS NO ESTUDO DA HIDROSTÁTICA..... 8
1.1.1 Fluido ........................................................................................... 8
1.1.2 Volume (V) ................................................................................... 9
1.1.3 Pressão (P) .................................................................................. 9
1.1.4 Densidade (d) .............................................................................. 11
1.1.5 Tensão Superficial(T) .................................................................. 12
1.1.6 Empuxo (E) .................................................................................. 14
1.1.7 Princípio de Arquimedes ............................................................. 15
1.1.8 Lei de Stevin ................................................................................ 16
1.1.9 Lei de Pascal ............................................................................... 17
1.2 MAPA CONCEITUAL DE HIDROSTÁTICA ..................................... 19
2 - MODELAGEM DO PRODUTO EDUCACIONAL – DDF ........................ 21
2.1 CRIAÇÃO DO DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA............................ 21
2.2 MONTANDO O KIT DDF-HIDROSTÁTICA...................................... 24
2.3 DAS REGRAS DO JOGO................................................................. 27
3 – ORIENTAÇÕES DE APLICAÇÃO DO DDF – HIDROSTÁTICA ........... 29
3.1 APLICAÇÃO DO QUESTIONÁRIO DIAGNÓSTICO................. 29
3.2 AULA EXPOSITIVA E DIALOGADA.......................................... 29
3.3 EXPLICANDO AS REGRAS DO JOGO................................... 29
3.4 QUE COMECE O JOGO! .......................................................... 30
3.5 AVALIAÇÃO DA AÇÃO PEDAGÓGICA .................................. 30
4 – REFERÊNCIAS ..................................................................................... 31
5 – ANEXOS ................................................................................................ 32
102
1 – HIDROSTÁTICA – TEMA PARA O DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA
O nosso produto Dominó Didático de Física- DDF foi concebido para o
estudo de qualquer conceito das grandezas ou princípios propostos ao ensino de
Física no Ensino Médio. A escolha do tema Hidrostática, para experimentação do
jogo, atendeu a sequencia de conteúdo a ser aplicado conforme planejamento
bimestral.
Dessa forma iremos nos deter à explicação dos conceitos estudados, para o
desenvolvimento do Jogo, contudo cada professor deve ter seu próprio
planejamento, o que desembocará em escolha diferente do bloco de conceitos.
É um fato notório que o homem sempre esteve cercado por água e ar desde
a sua consciência existencial, essa percepção tornou-se mais acentuada quando
ele interagiu com o meio ambiente, onde coube-lhe algumas perguntas como:
- Quando subimos uma montanha, por que sentimos dificuldade em
respirar?
- Por que quando mergulhamos, sentimos dores nos ouvidos?
- Por que quando jogamos uma pedra num lago, ela afunda?
- O que faz um tronco de arvore flutuar?
Nos dias atuais, temos já acentuada tecnologia, evidenciada tanto no mundo
contemporâneo como moderno, o que nos deixa agora cercados por verdadeiras
maravilhas dos diversos ramos da engenharia, em face da evolução dos diversos
ramos de estudos da física.
Essa parafernália trazida pelo mundo das novas tecnologias, apenas nos faz
mudar os tipos de perguntas, ou simplesmente permutá-las por outras que se
proporcionem ao nosso contexto atual, como:
- O que faz um avião levantar voo, como ele se mantém no ar?
- Porque os balões são cheios com ar quente?
- Como um navio tão pesado consegue flutuar?
- Porque será que um submarino pode flutuar ou submergir?
103
Para dar esclarecimento a essas e outras indagações, vamos verificar
alguns conceitos básicos de uma parte da Física, classificada didaticamente como
Hidrostática, que é a ciência que estuda o comportamento dos fluidos em equilíbrio.
Sugerimos que para esse estudo o professor relembre, com os alunos, o
conceito de força aplicada, bem como a definição de força peso e força normal.
1.1 OS CONCEITOS BÁSICOS NO ESTUDO DA HIDROSTÁTICA
Sendo fluido, o objeto de estudo da hidrostática, é plausível incluí-lo na gama
dos conceitos para esse estudo, onde vamos analisar os conceitos de pressão,
volume , densidade, tensão superficial e empuxo, o que nos leva as leis que
fundamentam a ciência da hidrostática: a lei de Stevin, a lei de Arquimedes e a lei de
Pascal.
1.1.1 Fluido:
Qualquer substancia que apresente fluidez, como os líquidos e os gases, são
geralmente chamadas de fluidos, o que nos leva por sua vez a usar o termo que
mais se aplica aos fluidos no contexto da mecânica dos fluidos, “ fluxo”, quando nos
referimos por exemplo ao sangue, é comumente usado o termo fluxo sanguíneo, ou
doravante quando se está em uma sala e se faz menção a sua ventilação, usando o
termo fluxo de ar, para fazer referencia a ventilação da sala.
FluidoLíquidos
Gases
Figura 1.1 Classificação de fluido
104
Observação: Fluido ideal
Ora, é sabido que em física básica a matéria pode assumir três estados
físicos: sólido, líquido e gás. Quando se define fluido como uma substância que
pode fluir, isso pode nos levar a alguns equívocos, pois, areia fina também pode
fluir. Aí fica a pergunta: a areia é um fluido? Para responder essa questão, é
aconselhável que haja um refinamento na conceituação de fluido, usando-se o termo
“fluido ideal”, fazendo-se menção as propriedades macroscópicas e microscópicas,
da substância avaliada, seja ela gás ou líquido.
Um gás é considerado próximo do ideal, quando se encontra rarefeito e sob
baixas pressões. Para um líquido ser próximo do ideal, ele deve ser incompressível,
ter viscosidade desprezível e quando em equilíbrio, a força exercida sobre uma
superfície, seja normal a mesma.
1.1.2 Volume (V)
Sob as mesmas condições, o volume de um líquido, permanece constante,
sendo igual ao volume do recipiente que o contém, se o mesmo completa totalmente
esse recipiente. Para os gases, teremos o volume variável, onde o mesmo ocupa
todo o volume que lhe é oferecido.
UNIDADES DE VOLUME
A) metro cúbico – m3 (SI)
B) centímetro cúbico – cm3
C) litro – l
1.1.3 Pressão (P)
É a grandeza física, determinada pelo resultado da divisão entre a
intensidade da força aplicada perpendicularmente a uma superfície e a sua área.
Perceba que a força em questão, é normal à superfície.
Figura 1.2 Bloco retangular apoiado Área A1
𝑷ሬሬԦ
A1
105
A2
𝑷ሬሬԦ
Perceba que na figura 1.2 temos um bloco retangular apoiado pela área A1,
e na figura 1.3 o mesmo bloco apoiado pela área A2. Como o peso do bloco é o
mesmo nas duas situações e a área A1 é maior que a área A2, a pressão nos blocos
são diferentes em cada situação, podendo ser calculada através da equação 1.1.
Matematicamente, devemos ter:
𝑃 =𝐹
𝐴
Onde:
P é a pressão
F é o módulo da força perpendicular à superfície
A é a área a qual a força é aplicada
UNIDADES DE PRESSÃO:
A) sistema internacional (SI)
Pascal (Pa), definido para a força de um Newton(N), atuando em uma área
de um metro quadrado (m2), ou seja: 1Pa = 1N/ m2
B) sistema Gaussiano – CGS
Bária (bar), quando a força é dada em dina e a área em centímetro
quadrado, ou seja: 1bar = 1dina/cm2
Figura 1.3 Bloco retangular apoiado Área A2
(Equação 1.1)
106
C) unidade prática
Atmosfera (atm) - é a pressão ao nível do mar, experimentalmente aferida
como: 1atm = 760mmhg.
O conteúdo gráfico para o conceito de Pressão, na concepção do jogo, está
representado na figura 1.4.
1.1.4 Densidade (d)
É a propriedade da substância, que associa a massa com o volume por ela
ocupado. A densidade é uma propriedade de caráter intensivo, pois a mesma
independe da amostra envolvida, ou seja, uma pedrinha de gelo possui a mesma
densidade que um bloco de gelo produzido em um grande balde.
Dessa forma, para um corpo com determinada massa m, que ocupe um
volume V, teremos:
𝑑 =𝑚
𝑉
Figura 1.5 Três substâncias diferentes
Figura 1.4 Ícone Pressão
(Equação 1.2)
Figura 1.6 Experimento densidade
107
Na figura 1.5, apresentamos três substâncias diferentes, um bloco de isopor,
água e uma bolinha de ferro, que foram utilizados, experimentalmente, para
comparar a densidade das três substâncias, conforme podemos ver pela figura 1.6.
Quimicamente, um corpo pode ser composto por uma substância, (simples
ou composta), ou por uma mistura. Quando ele é formado por uma substância, a
densidade desse corpo é igual à densidade da própria substância. Caso o corpo seja
formado por uma mistura, a sua densidade será calculada, levando-se em
consideração a densidade de cada componente.
UNIDADES DE DENSIDADE
A) no sistema internacional – SI
Quilograma por metro cúbico ( Kg/m3 )
B) no sistema Gaussiano – CGS
Grama por centímetro cúbico (g/cm3 )
C) unidade prática
Grama por litro ( g/l )
A representação gráfica do conceito de Densidade na concepção do jogo, foi
definida pelo ícone da figura 1.7
1.1.5 Tensão Superficial(T)
É uma propriedade que os líquidos possuem de contrair à sua superfície,
comportando-se como se fosse uma membrana elástica. Essa propriedade se deve
Figura 1.7 Ícone Densidade.
108
ao fato da existência das pontes de hidrogênio, que são ligações entre o átomo de
hidrogênio e átomos com maior eletronegatividade, como o flúor, oxigênio e o
nitrogênio.
Experimentalmente, essa propriedade pode ser observada, por exemplo,
quando estamos enchendo lentamente um copo com água, que mesmo depois de
complemente cheio, vamos continuar colocando água, verificando a formação dessa
membrana.
Na figura 1.8, podemos observar esse fenômeno onde a agulha, mesmo
tendo uma densidade maior que a água, flutua em sua superfície onde se formou
essa membrana plástica pela ligação entre o hidrogênio e o oxigênio, gerando assim
o fenômeno da tensão superficial.
Curiosamente, existe uma espécie de inseto da ordem dos hemípteros,
conhecidos como gerrideos, que são capazes de se deslocarem na superfície da
água, fazendo uso dessa membrana plástica.
A representação gráfica, identificada na figura 1.9, apresenta o conceito de
Tensão Superficial na concepção do jogo.
Figura 1.8 Experimento Tensão Superficial.
Figura 1.9 Ícone Tensão Superficial.
109
1.1.5 Empuxo (E)
Em praias, piscinas e rios, é comum observamos, quando as pessoas estão
dentro d’agua, podem ser facilmente erguidas, até mesmo por alguém que não tem
uma força descomunal, nem tampouco um físico avantajado. Essa facilidade se
deve a existência do empuxo, que é a força que o fluido exerce de baixo para cima,
em um corpo quando mergulhado nesse fluido. O empuxo é um fator determinante
para entendermos se um corpo flutua ou afunda em um fluido.
Para avaliar o empuxo sofrido por um corpo, é preciso levar em
consideração a sua densidade, uma vez que essa força é fator determinante, pois,
sendo o corpo mais denso que o fluido no qual ele é imerso, ele vai afundar, caso o
corpo seja menos denso que o fluido, ele irá flutuar. Para o caso em que a
densidade do fluido é igual à densidade do corpo a ser imerso, ele nem afunda, nem
flutua, permanece em equilíbrio.
A apresentação gráfica do conceito de Empuxo na concepção do jogo,
foi representada pelo ícone da figura 1.11
Figura 1.10 Experimento sobre Empuxo,
Figura 1.11 Ícone Empuxo.
110
1.1.7 Princípio de Arquimedes
Em um dia de laser, próximo a uma piscina, é comum observar que uma
criança ao pular na água, causa um espalhamento menor do que uma pessoa
adulta, esse fato pode ser facilmente observado através da figura 1.12, e explicado
pelo princípio de Arquimedes, que pode ser enunciado assim:
“Todo corpo mergulhado em um fluido, recebe um empuxo na vertical de
baixo para cima, de módulo igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo
corpo.“
Matematicamente, podemos descrever esse princípio, que pode ser
verificado experimentalmente, quando tomamos um corpo, e o colocamos em cuba
contendo um líquido, conforme a sequencia apresentada na figura 4.12. Verificamos
que o volume submerso do corpo, é igual ao volume de líquido deslocado. Logo,
aplicando o Princípio de Arquimedes, devemos ter:
E = PV
Onde, E representa o empuxo sofrido pelo corpo imerso e PV o peso do
volume do liquido deslocado.
Usando a equação 1.2 para o liquido temos:
dL = 𝑚𝐿
𝑉
Matematicamente o peso de um corpo é definido por:
P=m·g
Que aplicada ao liquido teremos:
PV = mL·g
Então, pelas equações 1.4 e 1.6, a equação 1.3 se torna:
E = dL·V·g
Figura 1.12 Sequencia Princípio de Arquimedes.
(equação 1.3)
(equação 1.4)
(equação 1.5)
(equação 1.6)
(equação 1.7)
111
A apresentação gráfica do conceito sobre o Princípio de Arquimedes na
concepção do jogo, foi representada pela figura 1.13.
Figura 1.13 Ícone Princípio de Arquimedes.
1.1.8 Lei de Stevin
Um fato interessante ocorre quando mergulhamos em uma piscina, ou então
quando estamos viajando de avião. Nas duas situações, sentimos certo incomodo
em nossos ouvidos, e isso se deve ao fato que uma mudança nos pontos de altitude,
vai implicar em uma variação na pressão percebida por nosso sistema auditivo.
A lei de Stevin verifica precisamente as situações onde ocorrem variações
de pressão, quando um corpo está imerso em um fluido, determinando, portanto a
pressão em qualquer ponto no interior desse fluido, bem como a caracterização de
superfícies isobáricas. Essa lei pode ser enunciada assim:
A pressão (P) em determinado ponto no interior de um fluido uniforme, é
igual ao produto da densidade (d) do fluido pelo módulo da gravidade local, (g) e a
profundidade (h) em que se encontra o ponto considerado, conforme mostra a figura
1.14.
Figura 1.14 Experimento Lei de Stevin
112
Matematicamente, essa lei é expressa por:
P = d· g· h
O ícone gráfico na concepção do jogo para traduzir o Princípio de
Stevin, foi representado pela figura 1.15.
1.1.9 Lei de Pascal
Tomando-se dois pontos distintos A e B, no interior de um líquido em
equilíbrio, a diferença de pressão entre esses pontos pode ser determinada pela lei
de Stevin, dada por:
PB – PA = d· g· h
Produzindo-se um aumento de pressão na superfície desse líquido, os
pontos A e B, também ficarão sujeito a um acréscimo de pressão, de modo que:
(PB + ∆PB) – (PA + ∆PA) = PB – PA
PB + ∆PB – PA – ∆PA = PB – PA
∆PB = ∆PA
Esse resultado mostra matematicamente a lei de Pascal, podendo ser assim
enunciada:
“Os líquidos transmitem integralmente ponto a ponto em todas as direções e
sentidos, as pressões a que são submetidos”.
Figura 1.15 Ícone Lei de Stevin.
(equação 1.8)
(equação 1.9)
(equação 1.10)
113
Uma das aplicações da lei de Pascal, é a prensa hidráulica, que está
ilustrada na Figura 1.16, ao qual podemos observar que a pressão exercida,
conforme a equação 1.1, é inversamente proporcional à área de atuação da força.
O experimento realizado pelo autor, apresentado na figura 1.16, mesmo
estando em proporções exageradas, nos mostra nitidamente que a pressão é
transmitida integralmente a todos os pontos do fluido, o que permite elevar o
caminhãozinho que tem peso consideravelmente maior do que o peso do boneco.
A apresentação gráfica referente ao conceito de Lei de Pascal, na
concepção do jogo, foi representada pela figura 1.17.
Figura 1. 17 Ícone Lei de Pascal.
Figura 1.16 Sequencia experimental Lei de Pascal.
114
1.2 MAPA CONCEITUAL DE HIDROSTÁTICA
Quando nos referimos a teoria significativa de Ausubel para fazer uma
análise das possíveis coreografias didáticas que podemos aplicar no processo de
ensino e aprendizagem, ficamos na busca de estratégias que tenham um potencial
facilitador para essa modalidade de aprendizagem, longe da improvisação e com um
planejamento específico, podemos usar estrategicamente mapas conceituais.
De acordo com Moreira (2012) mapa conceitual é de uma ferramenta
didática que articula de modo sintético e objetivo os conceitos a serem trabalhados.
Nesse âmbito Moreira afirma:
Embora normalmente tenham uma organização hierárquica e, muitas vezes, incluam setas, tais diagramas não devem ser confundidos com organogramas ou diagramas de fluxo, pois não implicam sequência, temporalidade ou direcionalidade, nem hierarquias organizacionais ou de poder. Mapas conceituais são diagramas de significados, de relações significativas; de hierarquias conceituais, se for o caso. Isso também os diferencia das redes semânticas que não necessariamente se organizam por níveis hierárquicos e não obrigatoriamente incluem apenas conceitos. Mapas conceituais também não devem ser confundidos com mapas mentais que são livres, associacionistas, não se ocupam de relações entre conceitos, incluem coisas que não são conceitos e não estão organizados hierarquicamente. Não devem, igualmente, ser confundidos com quadros sinópticos que são diagramas classificatórios. Mapas conceituais não buscam classificar conceitos, mas sim relacioná-los e hierarquizá-los. (MOREIRA,2012,p 01)
No caso do tema abordado para o produto educacional, Dominó Didático de
Física – DDF sugerimos, conforme a teoria ausubeliana, um mapa conceitual com os
conceitos de pressão, densidade, tensão superficial, volume e as leis de Pascal,
Stevin e Arquimedes, bem como a classificação dos fluidos, que incluem líquidos e
gases.
Apesar de gás constar no mapa conceitual de Hidrostática por ser um fluido,
o seu estudo deve ser realizado à parte, devido a seu comportamento cinético,
podendo ser analisado através de um novo mapa conceitual.
Na figura 1.18 enfatizamos um exemplo, de um mapa conceitual para o tema
hidrostática elencado no trabalho. Lembramos que não existe mapa conceitual certo
ou errado, pois a cada construção, dependendo do ponto de vista e dos objetivos a
serem alcançados, pode surgir um mapa conceitual diferente para um mesmo tema.
115
HIDROSTÁTICA
Gases
Pascal
Pressão
Líquidos
Empuxo Stevin
Tensão
Superficial
Densidade
Volume
FLUIDOS
Arquimedes
estuda
escoa
pontes
constante
água
exerce
profundidade propriedade
intensiva
propriedade
peso
pontos
equação
equação
massa
deslocado
relação
escoa
Figura 1.18 – Mapa Conceitual de Hidrostática
116
2 - MODELAGEM DO PRODUTO EDUCACIONAL – DDF
2.1 – CRIAÇÃO DO DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA
O DDF tem por base a ideia do dominó tradicional com a inserção de cartas
complementares, que tem como objetivos facilitar o entendimento do conceito e sua
relação com situações reais do dia a dia. Para modelagem do produto aplicado em
nosso estudo, utilizamos a seguinte composição:
1 caixa de madeira
28 peças de dominó de madeira
7 cartas Conceito
21 cartas Aplicação dos Conceitos (Carta Passe)
1 Instrução de como jogar
Encontramos no comercio local, caixa com peças que se adequaram a
proposta do produto a educacional a ser confeccionado, cujo próximo passo seria a
criação de um desenho gráfico de ícones para o estudo dos conceitos físicos, a
definição dos conceitos a serem tratados de acordo com o tema, bem como um
conteúdo gráfico que representasse todo o Jogo.
Destacamos que a escolha do material para confecção do jogo, levou em
conta seu apelo ecológico, por ser fabricada com madeira, cem por cento reciclada.
Esse aspecto oportuniza a observação e discussão sobre o respeito ao meio
ambiente e a possibilidade da produção de um material de qualidade, com boa
apresentação, sem que para isso seja necessário depredar ou consumir os recursos
naturais indiscriminadamente.
Entendemos que a apresentação visual é vital para despertar o interesse do
aluno e para tanto contamos com a colaboração de um Designer Gráfico, que
conseguiu habilmente traduzir o nosso desejo, explicitando a importância dos
elementos gráficos em um trabalho desta natureza.
A seguir apresentamos figuras do início dos estudos gráficos do DDF e do
material encontrado em diferentes lojas de departamento, livrarias e papelaria da
cidade.
117
Figura 2.3 primeira interpretação visual dos ícones propostos – agosto- 2017.
Figura 2.1 caixa de madeira com tampa Figura 2.2 caixa de madeira com visualização
das peças.
118
Cartas Conceito
Como o próprio nome diz, essas cartas trazem o conceito físico e a
definição matemática. Quando for o caso, deve ser utilizadas, quando, durante o
jogo, o aluno/aluna não memorizou ou assimilou o conceito plenamente.
Durante o jogo será possível o aluno/aluna rever os conceitos,
tantas vezes forem necessárias, e ainda opinar sobre a verbalização do conceito
descrito pelo colega, bem como questionar o conceito descrito.
Carta Passe
Trata-se de exemplos práticos relacionados ao cotidiano em forma de
questionamentos, cuja resposta deverá remeter a um dos conceitos apresentados
no jogo.
A intenção é de que o aluno/aluna realize, a partir de seus conhecimentos
prévios e exemplos concretos, o desenvolvimento da aprendizagem significativa.
1 – Densidade(d)
É a propriedade das substâncias,
que associa a massa com o
volume ocupado. É uma
grandeza que expressa a razão
entre a massa(m) de um corpo e
o volume(v) por ele ocupado.
Matematicamente, podemos
expressar a densidade como:
d=m/V
Figura 2.4 Modelo da Carta Conceito sem tratamento gráfico
119
2.2 MONTANDO O KIT DOMINÓ DIDÁTICO DE FÍSICA-HIDROSTÁTICA
Considerando a possibilidade que o material seja utilizado em qualquer
ambiente de aprendizagem, organizamos um kit prático de montagem, com baixo
custo e materiais alternativos, bastando seguir os seguintes passos:
1 – Escolha o material para montar as peças do jogo. O material pode ser: madeira
(resto de ripa ou caixote), EVA, papelão, outros.
2 - Corte 28 peças do material escolhido nas dimensões: comprimento - 4,0cm,
largura - 2,0cm. (a altura das peças pode variar entre 0,2 e 1,0cm).
PERGUNTA
Porque o gelo flutua na água?
R: Devido a densidade do gelo ser
menor do que a densidade da água
Figura 2.5 e 2.6 Modelo da Carta passe sem tratamento gráfico.
Figura 2.7 e 2.8 – cortando material para montagem de peças
do jogo
120
3 – Imprima e recorte as peças que estão na cartela do anexo B. A impressão
deverá ser colorida.
4 – Cole as peças recortadas do anexo B, nas peças do material. (use,
preferencialmente, cola spray ou fita adesiva dupla face).
5 – Imprima as cartas Conceito e Passe constante dos Anexos D a M que deverão
ser recortadas e coladas frente e verso.
Figura 2.9 – Peças montadas
Figura 2.10 e 2.11 – Corte e colagem das cartas
121
6 – Escolha um recipiente para guardar peças e cartas do jogo. Podendo ser um
pote de sorvete, margarina grande, ou confeccione uma caixa com dimensões
aproximadas de 13 cm x 13 cm x 5,5 cm.
7 - Imprima as regras do jogo que está no ANEXO B, e cole na tampa da caixa.
Figura 2.12 – Kit completo
122
2.3 DAS REGRAS DO JOGO
Nossa proposta para o produto educacional DDF, é de que através de
atividade educativa, divertida e agradável, seja estimulado a aprendizagem
significativa e o desenvolvimento de competências.
Objetivo:
Vence o jogo quem conseguir o maior número de jogadas “sentando” o
maior número de peças, considerando a pontuação total adquirida durante a partida.
Número Participante:
a) grupo de 5 alunos/alunas - 4 alunos/alunas jogam e 1 aluno/aluna
controla as cartas conceito e aplicação.
b) grupo de 4 alunos/alunas - jogam e controlam as cartas entre si.
Valor da jogada – cada jogada vale de 0 (zero) a 1 (um) ponto.
a) jogada sem consultar a carta conceito – 1,0 ponto
b) jogada consultando a carta conceito – 0,5 ponto
c) passe com resposta certa – 0,5 ponto
d) passe com resposta errada – 0,0 ponto
Como jogar:
1. Inicio - As pedras devem ser mexidas e cada jogador/jogadora, deve
escolher 7 pedras.
2. Partida - O jogo pode ser individual ou em duplas.
3. A saída – a primeira jogada será executada pelo jogador/jogadora que tiver a
carroça do conceito Densidade. O jogador/jogadora deve conceituar a
grandeza da “carroça” na jogada inicial. Se não souber o conceito exigido,
pode consultar a carta Conceito, tirar a sua dúvida e seguir a jogada. A carta
usada volta para o monte. A saída também pode ser feita por outra carroça,
isso fica a critério do professor/professora e dos alunos/alunas participantes.
123
4. Sequência - Na continuação, o próximo jogador/jogadora deve fazer a sua
jogada, porém, antes ele tem que conceituar a grandeza que aparece na
ponta em que ele vai “sentar” a sua pedra. Se não souber o conceito exigido,
pode consultar a Carta Conceito, tirar a sua dúvida e seguir a jogada.
5. O passe – em caso de passe, que é a situação em que o jogador/jogadora da
vez não possui nenhuma peça que combine com qualquer ponta que está na
mesa, esse/essa jogador/jogadora é obrigado a tirar uma Carta Passe onde o
mesmo/mesma deve dar um parecer conceitual para a questão sorteada.
6. Jogo fechado - caso os jogadores/jogadoras da mesa, não tenham pedras
com ícones que combinem com os ícones das pontas expostas, encerra-
se a partida e apura-se o total de pontos.
7. Encerramento - vence a partida quem tiver a maior pontuação.
124
3 – ORIENTAÇÕES DE APLICAÇÃO DO DDF – HIDROSTÁTICA
A sequência sugerida por nós na figura 3.1, para aplicação do jogo, pode se
dá pelas etapas detalhadas a seguir, contudo, fica a critério do professor/professora,
dá uma aula expositiva e dialogada sobre o assunto a ser abordado, antes do jogo,
ou depois deste.
re
Figura 3.1 Orientação para aplicação do jogo.
3.1 – APLICAÇÃO DO QUESTIONÁRIO DIAGNÓSTICO (ANEXO A)
O questionário sugerido por nós pode ser modificado. Dependendo dos
conceitos que o professor/professora quer abordar, de acordo com o seu
planejamento anual e bimestral.
3.2 – AULA EXPOSITIVA E DIALOGADA
Nessa aula é aconselhável que o professor/professora, aborde os
conceitos fazendo uso da metodologia ativa-participativa, para que os
alunos/alunas entrem no contexto da aula.
3.3 – EXPLICANDO AS REGRAS DO JOGO
Não se joga nenhum jogo sem conhecer as regras, portanto é preciso
que o professor/professora e os alunos/alunas, leiam com atenção as
instruções (ANEXO 3).
Orientação
Questionário
Regras Jogo
Aula
Avaliar
125
3.4 – QUE COMECE O JOGO! .
O professor/professora deve organizar a sala e auxiliar na divisão dos
grupos, onde cada grupo pode ter cinco componentes, com quatro
alunos/alunas jogando e um/uma controlando as cartas passe e conceito.
3.5 – AVALIAÇÃO DA AÇÃO PEDAGÓGICA (ANEXO N )
Esse é o momento onde o professor/professora e os alunos/alunas
avaliam a ação pedagógica Conjuntamente, e ao professor/professora, cabe o
papel de motivar os alunos/alunas a discutirem sobre os conceitos que mais
lhe chamaram atenção.
No anexo N, sugerimos um questionário subjetivo, mais vale salientar
que também podemos utilizar perguntas objetivas.
126
4 – REFERENCIAS
DOCA, Ricardo Helou; BISCUOLA, Gualter José; BÔAS, Newton Villas. Mecânica:
Tópicos de física, 1. 2 ed. São Paulo: Saraiva, 2013.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física,
volume 1: mecânica. Rio de Janeiro: LTC, 2014.
HEWITT, Paul G. Física Conceitual, tradução: Trieste Freire Ricci ; revisão técnica:
Maria Helena Gravina. – 12. ed. – Porto Alegre : Bookman, 2015.
MARTINI, Glória; et al. Conexões com a Física 1. Mecânica Física do século XXI.
2 ed, São Paulo: Moderna, 2013.
MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física 1. 3 ed. São Paulo:
Harbra, 1993.
MOREIRA, M. A.. Teorias de aprendizagem. 2. ed. ampliada São Paulo: EPU, 2011.
___________ Mapas conceituais e aprendizagem significativa. São Paulo: Centauro, 2010.
__________Mapas Conceituais e Aprendizagem Significativa. Adaptado e atualizado, em 1997, de um trabalho com o mesmo título publicado em O ENSINO, Revista Galáico Portuguesa de Sócio-Pedagogia e Sócio-Linguística, Pontevedra/Galícia/Espanha e Braga/Portugal, N° 23 a 28: 87-95, 1988. Revisado novamente em 2012. Disponível em https://www.if.ufrgs.br/~moreira/mapasport.pdf Acesso em 15 de janeiro de 2018. NOVAIS, Vera L.D. Química 1,3ed. São Paulo: Atual, 2006
POLITO, Antony M.M. A construção da estrutura Conceitual da Física Clássica.
1ª. ed. São Paulo: Livraria da Física, 2016. 153 p. (Série MNPEF, v. 2)
PRASS, Alberto Ricardo – Teorias de Aprendizagem. ScriniaLibris.com, 2012.
RODRIGUES, Renan. Teoria da Aprendizagem Significativa de David Paul
Ausubel. Disponível em https://rcrrodrigues.wordpress.com/2010/12/06/teoria-da-
aprendizagem-significativa-de-david-ausubel. Acesso em 07/01/2018.
SANT’ANNA, B.; REIS, H. C;MARTINI, G.; SPINELLI, W.. Conexões com a Física.
São Paulo: Moderna, 2010.
SARDELLA, D. Curso Completo de Química vol. Único 2 ed. São Paulo: Ática,
1999
YONG, Hugh D; Freedman, R. A. Física II. Termodinâmica e Ondas, 12ed. São
Paulo: Pearson, 2010.
127
ANEXO A – Questionário Diagnóstico
Escola _________________________________
Turma___________________________________
Questionário – Diagnóstico
1 – O que você entende por hidrostática?
2 – Qual é a sua ideia sobre fluido?
3 – Pressão e força tem o mesmo significado?
4 – Porque será que um navio tão pesado flutua?
5 – Quando se mergulha numa piscina, o que acontece com a pressão ?
6 – Porque se usa ar quente nos balões?
7 – Qual o princípio de funcionamento de um macaco hidráulico?
8 – Você gosta de estudar física?
9 – É possível estudar física se divertindo?
10 – Você estuda física junto com a sua família?
128
ANEXO B – Cartela com as peças do jogo
129
ANEXO C – REGRAS DO JOGO
130
ANEXO D – Carta Conceito Modelo frente e verso
131
ANEXO E – Carta Conceito Modelo frente e verso
132
ANEXO F– Carta Conceito Modelo frente e verso
133
ANEXO G – CARTAS PASSE E FRENTE E VERSO
134
ANEXO H – CARTAS PASSE E FRENTE E VERSO
135
ANEXO I – CARTAS PASSE E FRENTE E VERSO
136
ANEXO J – CARTAS PASSE E FRENTE E VERSO
137
ANEXO K – CARTAS PASSE E FRENTE E VERSO
138
ANEXO L – CARTAS PASSE E FRENTE E VERSO
139
ANEXO M– CARTAS PASSE E FRENTE E VERSO
140
ANEXO N
Escola _________________________________
Turma___________________________________
Questionário – Os alunos avaliando o jogo DDF – Hidrostática
Pergunta 1 : O que vocês acharam de estudar Física, utilizando Jogo
DDF- Hidrostática?
Pergunta 2: Dos conceitos estudados, qual foi o que lhe chamou
mais atenção?
141
ANEXO A – Ofício encaminhado à Escola
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL DE ENSINO DE FÍSICA
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – POLO 51.
Ofício nº 009/2017 Natal, 06 de novembro de 2017.
Ilma. Sra. Profa. Sandra Maria de Oliveira Pimentel Diretora Centro Estadual de Educação Profissional – CEEP - Lourdinha Guerra
Pelo presente, comunicamos que o professor Allan Kardec de Paiva, é aluno do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física – Polo 51, promovido pela Sociedade Brasileira de Física e executado em parceria com a UFRN.
O mestrando desenvolveu Projeto de Pesquisa que tem como objetivo aplicar um jogo didático que favoreça o processo de ensino e aprendizagem de Conceitos de Física aos alunos de Ensino Médio, que terá acompanhamento de seus orientadores.
Pretendemos, em no máximo três semanas, verificar se o jogo cumprirá seu propósito, adotando as seguintes etapas:
- aplicação de questionário diagnóstico junto aos alunos;
- realização do jogo em equipes (duas ou mais rodadas);
- aplicação de questionário de resultado com os alunos que utilizaram o jogo;
- adaptação do jogo de acordo com os resultados obtidos;
- reaplicação do jogo para validação.
Na oportunidade, agradecemos a disponibilidade CEEP Lourdinha Guerra como espaço de prática para a referida Pesquisa, que tem como princípio básico contribuir para a melhoria na qualidade do Ensino de Física no Brasil.
Atenciosamente,
Prof. Dr. Paulo Sesion Dantas Júnior
Coordenador
MNPEF– Polo 51
142
ANEXO B – Esboços
143
ANEXO C – Questionário Diagnóstico
Escola _________________________________
Turma___________________________________
Questionário – Diagnóstico
1 – O que você entende por hidrostática?
2 – Qual é a sua ideia sobre fluido?
3 – Pressão e força tem o mesmo significado?
4 – Porque será que um navio tão pesado flutua?
5 – Quando se mergulha numa piscina, o que acontece com a pressão ?
6 – Porque se usa ar quente nos balões?
7 – Qual o princípio de funcionamento de um macaco hidráulico?
8 – Você gosta de estudar física?
9 – É possível estudar física se divertindo?
10 – Você estuda física junto com a sua família?
144
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL DE ENSINO DE FÍSICA
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – POLO 51.
Centro Estadual de Educação Profissional – CEEP - Lourdinha Guerra
Turma___________________________________
Questionário – Os alunos avaliando o jogo DDF – Hidrostática
Pergunta 1 : O que vocês acharam de estudar Física, utilizando Jogo
DDF- Hidrostática?
Pergunta 2: Dos conceitos estudados, qual foi o que lhe chamou
mais atenção?
ANEXO D – Questionário final
