EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA: APRESENTANDO UMA PROPOSTA DIDÁTICA PARA O MOVIMENTO CIRCULAR

EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA: APRESENTANDO UMA PROPOSTA DIDÁTICA PARA O MOVIMENTO CIRCULAR

• Autor
• João Bosco De Barros Silva
• Co-autores
• Maria Kelly Keafany Costa da Silva , Paulo Henrique Tavares de Sousa , Robson dos Santos Ferreira , Diego Marceli Rocha
• Resumo

• INTRODUÇÃO: O presente trabalho busca apresentar uma proposta didática desenvolvida e aplicada, a partir do conceito da experimentação no atual cenário do Ensino de Física. Para a exposição detalhada da proposta, faz-se necessário estabelecer discussões acerca do uso de práticas investigativas, como a prática experimental, em sala de aula. Podemos compreender o processo de experimentação como recurso didático-metodológico para uma experiência direta e concreta, sendo ela essencial para o desenvolvimento de habilidades práticas e uma porta de entrada para a introdução aos conceitos físicos. Segundo Alves e Stachak (2005), o ato de “experimentar" é de extrema importância e fundamental no processo de ensino e aprendizagem. Ainda, segundo os autores, esse processo, muitas das vezes, é percebido como algo abstrato e distante da realidade dos alunos, o que leva a um completo desinteresse pelas atividades. Para Mourão (2018) a inclusão dessas práticas no Ensino de Ciências são cruciais, uma vez que, as práticas de ensino são caracterizadas, muitas das vezes, por aulas conteudistas e expositivas. Ao se tratar do Ensino de Física, a experimentação desempenha um papel importante no processo do ensino e aprendizagem, permitindo aos alunos saírem do cotidiano de aulas puramente teóricas e padronizadas. Moran (2015), revela que as escolas buscam ensinar e avaliar de forma previsível, sem diferencial, desconsiderando as potencialidades da experimentação no desenvolvimento do conhecimento em sala de aula. Dessa forma, a importância da experimentação na construção do conhecimento científico se torna indiscutível. Para Pereira (2017) a inclusão da abordagem prática-experimental no processo de ensino de conceitos físicos é justificada pela validação da experimentação, constituindo assim a base para a Ciência. Através da experimentação, os estudantes podem observar fenômenos físicos em ação, analisar dados e formular conclusões, contribuindo assim para aprofudarem discussões acerca dos princípios físicos. As Orientações Curriculares para o Ensino Médio - OCEM (BRASIL, 2006), aconselham o uso de experimentos nas aulas de Ciências, dessa forma, percebemos a existência da busca pela autonomia intelectual dos alunos, por meio da prática, recorrendo a uma abordagem flexível, com orientação aos alunos para um pensamento crítico e ativo. O pensamento crítico é cultivado quando os alunos são desafiados a analisar e interpretar os resultados de seus experimentos, questionar e identificar possíveis fontes de erro. Além disso, a colaboração é promovida quando os alunos trabalham em equipe para projetar, executar e analisar experimentos, aprendendo a compartilhar ideias, dividir responsabilidades e trabalhar de forma cooperativa para alcançar objetivos comuns. Conforme destacado por Seré, Coelho e Nunes (2003), é fundamental que o aluno seja capacitado para tomar decisões durante o processo de investigação e discussão dos resultados. Segundo o autor, somente ao entrar nessa dinâmica de decisão e escolha, além de interagir entre a teoria e o experimento, é que o aluno será capaz de questionar o mundo, manipular modelos e desenvolver métodos eficazes para a compreensão dos fenômenos estudados. Portanto, neste contexto, este estudo propõe a aplicação de um experimento sobre o Movimento Circular Uniforme (MCU), com o intuito de fornecer uma experiência prática que complementa e enriquece o Ensino de Física. Além disso, buscamos discutir o papel da experimentação no Ensino de Física, além de fundamentar a  abordagem metodológica e demonstrar o impacto potencial que essa estratégia pode possuir. OBJETIVOS: Neste trabalho propusemos a elaboração e aplicação de uma proposta didática no âmbito do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência (PIBID), subprojeto Física do Centro de Formação de Professores da Universidade Federal de Campina Grande (CFP/UFCG). A proposta, em questão, foi direcionada a uma turma do 1º ano do Ensino Médio da Escola Técnica de Saúde de Cajazeiras (ETSC) na Paraíba. O objetivo foi integrar a prática experimental como uma ferramenta para o ensino dos conceitos relacionados ao Movimento Circular Uniforme, a partir de desafios estruturantes. Nessa proposta didática, buscou-se abordar diferentes aspectos do MCU, como velocidade angular, aceleração centrípeta e força centrípeta, com o uso do experimento denominado de “Gira-Gira”. O experimento do “Gira-gira” tinha como objetivo final levantar uma garrafa pet, com capacidade para um 1 litro de água, girando apenas uma bolinha de papel presa a garrafa por um barbante de 80 centímetros (Gira-Gira.pdf). A atividade foi planejada para promover a participação e o engajamento ativo dos alunos, além de estimular a curiosidade e o seu envolvimento com os conceitos relacionados ao MCU. Durante a aplicação realizada em sala de aula, os alunos foram incentivados a colaborar e participar ativamente da atividade experimental. Além disso, realizamos uma análise e discussão dos resultados obtidos durante as atividades, buscando incentivar os discentes a refletirem sobre as suas observações durante a prática experimental, de modo a apresentarem suas conclusões. DESENVOLVIMENTO: A elaboração e aplicação da proposta didática envolveu uma série de etapas, cuidadosamente planejadas, visando proporcionar aos alunos uma experiência inovadora no Ensino de Física. Preocupados com a formação de professores e o desenvolvimento de atividades em sala de aula, em especial, aquelas associadas ao Ensino de Ciências, Carvalho e Gil-Perez (2014), enfatiza a importância do planejamento de aulas e de atividades práticas pretendidas, garantindo contexto e coesão com a dinâmica elaborada para promover a participação e o envolvimento dos alunos. A elaboração de dinâmicas contextualizadas e problematizadas foram fundamentais para a confecção da proposta didática.  Ricardo (2010),  destaca que a contextualização demanda a implementação de um conjunto de estratégias didáticas, sendo a problematização uma etapa essencial nesse processo. A problematização, conforme descrita pelo autor, consiste na elaboração de situações-problema que servem de base para estruturar as situações de aprendizagem, conferindo-lhes um significado que seja perceptível e relevante para os alunos. Durante a aplicação da proposta didática apresentamos o experimento aos alunos como um desafio a ser realizado que, por sua vez, consistia em levantar a garrafa sem segurá-la. Durante a realização da atividade experimental, os alunos também foram incentivados a observarem eventos relacionados ao MCU. As análises e discussões dos resultados obtidos durante as atividades experimentais foram feitas com os alunos em paralelo a aplicação da atividade prática proposta. Essa análise crítica dos possíveis fenômenos observados teve como pressuposto permitir aos alunos aprofundarem sua compreensão dos conceitos do MCU e desenvolver habilidades de análise e interpretação de dados. Assim, os alunos praticaram suas habilidades cognitivas, formulando hipóteses, fazendo previsões e tirando conclusões com base em suas observações. DISCUSSÕES: Apesar das dificuldades iniciais, com alunos receosos que optaram só pela observação da prática, relutantes na participação, a proposta foi capaz de estimular a participação e o envolvimento dos estudantes. Durante a realização da atividade reconhecemos o surgimento de hipóteses acerca da experimentação. Tal prática é caracterizada pelos alunos que tentavam, com dicas, ajudarem os demais estudantes na resolução do desafio proposto. O diálogo constante entre os aplicadores e os alunos promoveu um ambiente colaborativo, onde discussões, dúvidas e questionamentos surgiam a todo tempo. Como exemplo, podemos destacar uma das questões levantadas a respeito do que aconteceria se fosse feita a troca por uma garrafa com maior capacidade de água, ou até mesmo se utilizássemos uma bolinha de menor massa. As dúvidas dos alunos foram interessantes, ao questionar sobre a substituição da garrafa por uma com maior capacidade de água, os alunos demonstraram interesse em como a quantidade de líquido influenciaria no movimento da garrafa, da mesma forma, ao perguntarem sobre a utilização de uma bolinha de menor massa, os alunos exploraram a influência da massa do objeto na dinâmica do MCU. Neste cenário, identificamos diversas potencialidades que contribuíram para a aplicação do desafio experimental, dentre elas, destacamos a curiosidade dos alunos e a estrutura da escola que facilitou a movimentação e a participação ativa dos alunos.  Além disso, podemos destacar a realização de trabalhos colaborativos entre os alunos durante a execução do experimento. CONCLUSÕES: Em conclusão, buscamos evidenciar e destacar a importância da prática investigativa como uma abordagem metodológica em potencial para o ensino dos conceitos relacionados ao MCU e outras áreas do conhecimento científico. Esse trabalho demonstrou que a aplicação dessa abordagem permitiu aos alunos não apenas participar de uma aula dinâmica e colaborativa, mas também uma aula que buscava o desenvolvimento de habilidades de análise crítica e resolução de problemas. O uso da experimentação se mostrou uma potencial ferramenta para a construção de conceitos básicos do Movimento Circular Uniforme. De acordo com  Moreira (2021), ensinar Física envolve não somente os conceitos e contextualização, mas o uso de modelagem, atividades experimentais e situações que façam sentido para bons diálogos e o despertar do interesse dos alunos. Os diálogos e debates entre os alunos e os aplicadores durante a atividade experimental enriqueceram o processo, permitindo a troca de ideias e experiências. Por fim, mediante o trabalho apresentado, torna-se evidente a relevância e necessidade de práticas docentes que incorporem a experimentação em sala de aula. Neste cenário a abordagem experimental se mostrou uma ferramenta pedagógica potencial para o processo de ensino, mas não só isso, ela também percebemos sua potencialidade de enriquecer esse processo e estimular o interesse dos alunos pela observação prática no contexto científico. Ao oferecer um contexto prático para os conceitos teóricos apresentados em sala de aula, a experimentação estimula o interesse dos alunos pela Ciência, tornando-a mais cativante. Quando os alunos são incentivados a explorar e experimentar, eles tornam-se mais engajados e motivados, pois veem a aplicação direta do que estão aprendendo. Assim, a experiência prática também promove a colaboração entre os alunos, à medida que trabalham em equipes e executam os experimentos. Essa colaboração não apenas reforça a construção dos saberes, mas também desenvolve habilidades essenciais, como a comunicação e o trabalho em equipe.

  
   

   

  REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

  
   

  ALVES, V. C.; STACHAK, M. A importância de aulas experimentais no processo ensino-aprendizagem em física: “Eletricidade”. In: XVI SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA – SBF, 16., 2005, Rio de Janeiro. Anais [...]. p. 1-4. Disponível em: http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xvi/cd/resumos/T0219-3.pdf. Acesso em: 20 mar. 2024.

   

  BRASIL. Orientações Curriculares para o Ensino Médio – Ciências da natureza, Matemática e suas Tecnologias.  Secretaria de Educação Média e Tecnológica, Brasília. 2006. Disponível em:<http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/book_volume_02_internet.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2024. 

   

  CARVALHO, A. M. P.; GIL-PÉREZ, D. Formação de Professores de Ciências. Cortez: São Paulo, 2014. 

   

  PEREIRA, M.; MOREIRA, M. Atividades prático-experimentais no ensino de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 34, n. 1, p. 265-277, 2017.

   

  MOURÃO, M. F.; SALES, G. L. O uso do ensino por investigação como ferramenta didático-pedagógica no Ensino de Física. Experiências em Ensino de Ciências, Cuiabá, v. 13, n. 5, p. 428-440, 2018.

   

  MORÁN, J. Mudando a educação com metodologias ativas. Coleção Mídias Contemporâneas. Convergências Midiáticas, Educação e Cidadania: aproximações jovens, v. 2, p. 15-33, 2015.

   

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

   

  RICARDO, E. C. Problematização e contextualização no ensino de Física. In: CARVALHO, A. M. P. (Org). Ensino de Física. Cengage Learning: São Paulo, 2010, p. 29-52.

   

  SERE, M. G.; COELHO, S.; NUNES, A. O papel da experimentação no ensino da física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v.20, n.1, p. 30-42, abr. 2003.

   

• Palavras-chave
• Ensino de Física; Experimentação; Proposta Didática; Movimento Circular Uniforme.
• Modalidade
• Comunicação oral
• Área Temática
• Física, Ensino de Física e Tecnologias Aplicadas