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LIVRO PARADIDÁTICO: UMA ALTERNATIVA DIDÁTICA EXPERIMENTAL PARA AULAS DE ÓPTICA GEOMÉTRICA
ALANA CRUZ DE SOUSA Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Ensino de Física da Universidade Federal do Tocantins, no Curso de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF), como requisito parcial à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Física.
Orientador: Prof. Dr. Alexsandro Silvestre da Rocha
Araguaína Janeiro de 2018
ii
ALANA CRUZ DE SOUSA
LIVRO PARADIDÁTICO: UMA ALTERNATIVA DIDÁTICA EXPERIMENTAL PARA AULAS DE ÓPTICA GEOMÉTRICA
Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Ensino de Física da Universidade Federal do Tocantins, no Curso de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF), como requisito parcial à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Física.
Orientador: Prof. Dr. Alexsandro Silvestre da Rocha
Aprovado por:
________________________________________
Prof. Dr. Alexsandro Silvestre da Rocha (Orientador)
________________________________________
Prof. Dr. Gecilane Ferreira
________________________________________
Prof. Dr. Nilo Maurício Sotomayor Choque
Araguaína Janeiro de 2018
S725I
Sousa, Alana Cruz de. Livro Paradidático: Uma Alternativa Didática Experimental
Para Aulas De Óptica Geométrica / Alana Cruz de Sousa - Araguaína:
UFT / TO, 2018.
100 f.
Orientador: Alexsandro Silvestre da Rocha
Dissertação (Mestrado Profissional) – Universidade Federal
do Tocantins – Câmpus Universitário de Araguaína/ Curso de Pós-
Graduação (Mestrado) Profissional Nacional em Ensino de Física,
2018.
Referências Bibliográficas: f. 77-80.
1. Óptica geométrica. 2. Material paradidático. 3.
Experimentação. 4. Livro. I. Título
iii
À minha filha, Catarina Marie e minha mãe,
Alzira Gonçalves por serem as minhas
pessoas nesta vida.
iv
RESUMO
LIVRO PARADIDÁTICO: UMA ALTERNATIVA DIDÁTICA EXPERIMENTAL PARA AULAS DE ÓPTICA GEOMÉTRICA
Alana Cruz de Sousa
Orientador:
Alexsandro Silvestre da Rocha
Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Ensino de Física da Universidade Federal do Tocantins, no Curso de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF), como requisito parcial à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Física.
Esta pesquisa foi motivada pela relevância que a experimentação em Física
possui no processo de ensino e aprendizagem dos estudantes e pela carência de
espaços laboratoriais nas escolas brasileiras. Objetivamos desenvolver um material
paradidático que diminua o espaço entre aulas teóricas e experimentais, onde este foi
pensado e criado para o estudo da Óptica Geométrica no Ensino Médio. O Livro
Paradidático Experimental - LPE desenvolvido como um produto do Mestrado
Nacional Profissional em Ensino de Física – polo/UFT, foi aplicado aos alunos da
segunda série do Ensino Médio do Educandário Objetivo de Araguaína. Para sua
aplicação foram criados uma sequência didática e três questionários voltados aos
professores e alunos da disciplina de Física. Em suma, os resultados obtidos pelo
questionário direcionado aos docentes fortalecem que a experimentação em Física é
parte fundamental no processo de ensino-aprendizagem da matéria. Já, a sequência
didática e os questionários voltados aos alunos para a aplicação do LPE indicaram
que o produto desenvolvido está de acordo com os objetivos previstos. Portanto,
corroborando com a proposta de criar um material inovador e de fácil acesso que traga
a experimentação de Física para o ambiente escolar.
Palavras-chave: óptica geométrica. material paradidático. experimentação.
Araguaína Janeiro de 2018
v
ABSTRACT
PARADIDATIONAL BOOK: AN EXPERIMENTAL DIDACTIC ALTERNATIVE FOR
GEOMETRIC OPTICAL CLASSES
Alana Cruz de Sousa
Supervisor: Alexsandro Silvestre da Rocha
Dissertation presented to the Post-Graduation Program in Physics Teaching of the Federal University of Tocantins, in the National Professional Masters Course in Physics Teaching (MNPEF), as a partial requirement to obtain a Master's degree in Physics Teaching.
This research was motivated by the relevance that the experimentation in Physics has
on the teaching and learning process of the students and by the lack of lab spaces in
Brazilian schools. We aim to develop a supplemental material that reduces the space
between theoretical and experimental classes. This material was thought and designed
for the study of Geometrical Optics at the high School. The Experimental Supplemental
Booklet - ESB developed as a product of the National and Professional Master's
degree in Teaching of Physics – campus/UFT, was applied to students from the high
School second grade of the Educandário Objetivo of Araguaína. For its application, it
has been created a teaching sequence and three questionnaires aimed at teachers
and students of Physics. In short, the results obtained by the questionnaire aimed at
teachers pointed out that they all believe that the experimentation in Physics is a
fundamental part in the teaching-learning process of the subject. On the other hand,
the teaching sequence and the questionnaires aimed at students for the application of
the EEB, indicated that the product developed is according to the planned objectives.
Therefore, corroborating with the proposal to create an innovative and accessible
material that brings the experimentation of Physics to the school environment.
Keywords: geometrical optics. supplemental material. experimentation.
Araguaína January 2018
vi
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Representação ilustrativa da reflexão da luz no espelho plano, no qual î é o ângulo de incidência formado pelo raio incidente e a reta normal ao plano do espelho, enquanto que 𝑟 é o ângulo de reflexão, formado pelo raio refletido e a reta normal ao plano do espelho. ...................................................................................................... 25
Figura 2: Objeto (Artur, personagem fictício do LPE) e sua imagem são simétricos em relação ao espelho. ................................................................................................... 26
Figura 3: Espelhos postos um defronte do outro e a formação de imagens resultantes desta situação. .......................................................................................................... 26
Figura 4: Associação de dois espelhos planos perpendiculares entre si. ................ 27
Figura 5: Mapa Conceitual sobre a Reflexão da Luz em Espelhos Planos. ............. 31
Figura 6: Capa do Livro Paradidático Experimenta intitulado “Física Óptica: aprenda e faça você mesmo!” ................................................................................................. 34
Figura 7: O material criado tem o formato de um livro com tamanho 22x29x6,5 (LxAxE)...................................................................................................................... 35
Figura 8: Etapas de montagem do experimento "Formação de Imagens em Espelhos Planos". ..................................................................................................................... 35
Figura 9: Experimento de Polarização da Luz, onde a imagem de uma personagem do livro fica oculta até que o polarizador seja rotacionado. ....................................... 36
Figura 10: Aqui temos no material o capítulo correspondente ao Caleidoscópio, e o equipamento está embutido na página destacada pelo círculo pontilhado. .............. 37
Figura 11: Aqui mostramos os passos para montar o Caleidoscópio. (a) Equipamento destacado do livro, (b) montagem do mesmo, (c) as miçangas usadas para potencializar o efeito físico e (d) o efeito gerado. ...................................................... 37
Figura 12: Artur, o personagem fictício do LPE procura instigar o leitor por meio da problematização de situações cotidianas a pensar sobre a reflexão da luz em espelhos planos. ....................................................................................................................... 38
Figura 13: Paginação do Livro Paradidático Experimental. ...................................... 39
Figura 14: Ilustração dos momentos que nortearam a sequência didática. ............. 40
Figura 15: Mapa conceitual individual produzido pelo participante verde-03. .......... 42
Figura 16: Mapa conceitual individual produzido pelo participante azul-01. ............. 43
Figura 17: Partes dos slides utilizados na problematização inicial durante a aula expositiva com projetor. O slide (a) faz mensão aos tipos de espelhos, enqanto que o slide (b) sobre as caracterísicas de um objeto extenso em frente ao espelho plano. 43
Figura 18: Mapa conceitual coletivo (avaliação diagnóstica inicial dos participantes). .................................................................................................................................. 44
vii
Figura 19: Atividade Experimental Investigativa 01, formação da imagem de um corpo extenso no espelho plano. ........................................................................................ 45
Figura 20: Socialização dos conceitos abordados na folha de hipóteses ................ 46
Figura 21: Hipóteses e/ou conclusões sobre a primeira atividade experimental investigativa. (a)participante verde-01. (b)participante azul-03 ................................. 47
Figura 22: Atividade Experimental Investigativa 02, a imagem de um corpo extenso formada a partir da associação de espelhos planos. ................................................ 48
Figura 23: Hipóteses e/ou conclusões do participante verde 01 sobre a segunda atividade experimental investigativa. ......................................................................... 48
Figura 24: Hipóteses e/ou conclusões do participante vermelho 03 sobre a segunda atividade experimental investigativa. ......................................................................... 49
Figura 25: A construção individual dos mapas conceituais no terceiro momento pedagógico. ............................................................................................................... 50
Figura 26: Mapa conceitual Individual 02 do participante verde 03. ......................... 50
Figura 27: construção do mapa conceitual coletivo, atividade avaliativa final da sequência didática proposta pela pesquisadora........................................................ 51
Figura 28: Resultado da primeira pergunta do questionário aplicado aos professores. Podemos ver a porcentagem na extremidade externa dos dados ou o quantitativo de professores que concordam, concordam fortemente, discordam ou discordam fortemente das indagações (no eixo vertical). ........................................................... 55
Figura 29: Resultado da segunda pergunta do questionário aplicado aos professores. .................................................................................................................................. 55
Figura 30: Resultado da terceira pergunta do questionário aplicado aos professores mestrandos do MNPEF. ............................................................................................ 56
Figura 31: Resultado da quarta pergunta do questionário aplicado aos professores. .................................................................................................................................. 56
Figura 32: Resultado do quinto questionamento feito aos professores do mestrado MNPEF. ..................................................................................................................... 57
Figura 33: Resultado da quarta pergunta do questionário aplicado aos professores. .................................................................................................................................. 57
Figura 34: Respostas sobre a formação acadêmica dos professores. ..................... 58
Figura 35: Dados sobre o número de docentes entrevistados que possuem Pós-graduação. ................................................................................................................ 59
Figura 36: Respostas sobre os recursos disponibilizados aos professores entrevistados. ............................................................................................................ 59
Figura 37: Resultados sobre o questionamento: Você consegue ministrar óptica geométrica no curso comum? Se não, por quê?. ...................................................... 60
Figura 38: Gráfico sobre o quantitativo de respondentes que sabem o significado de Física. ........................................................................................................................ 63
Figura 39: Gráfico gerado pelas respostas das questões 3 e 4 do questionário aplicado. .................................................................................................................... 64
viii
Figura 40: Gráfico quantitativo das respostas captadas por meio da quinta pergunta: “As aulas práticas de que você participou foram:”. .................................................... 65
Figura 41: Gráfico que apresenta os dados quantitativos da sétima pergunta do Questionário Pré-aplicação do LPE. ......................................................................... 66
Figura 42: Quantitativo das respostas à pregunta “Que tipo de aula você acha que aprende mais?”. ........................................................................................................ 68
ix
LISTA DE TABELA Tabela 1: Aqui temos as perguntas que compõe os questionários aplicados aos grupos
envolvidos na pesquisa. (a) Perguntas do Questionário para Professores. (b)
Perguntas do Questionário Pré Aplicação do LPE. (c) Perguntas do Questionário Pós
Aplicação do LPE. ..................................................................................................... 52
xi
SUMÁRIO
Capítulo 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................ 12
Capítulo 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: O ensino de óptica geométrica a partir
de uma concepção problematizadora do conhecimento em aulas teórico-
experimentais .......................................................................................................... 15
2.1 A IMPORTÂNCIA DA ÓPTICA GEOMÉTRICA .......................................... 15
2.2 O Ensino da óptica geométrica ................................................................. 17
2.3 A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA E CRÍTICA a partir de uma
concepção problematizadora do conhecimento ............................................... 19
2.4 O desenvolvimento de atividades experimentais Investigativas nA
organização do conhecimento ........................................................................... 21
2.5 A aplicação do conhecimento por meio da utiização dos mapas
conceituais ........................................................................................................... 23
2.6 Motivação da pesquisa .............................................................................. 24
2.7 Conceitos Físicos Da sequência didática ................................................ 24
2.7.1 Reflexão da Luz em Espelhos Planos ................................................... 25
2.7.2 Formação da Imagem de um Corpo Extenso ........................................ 25
2.7.3 Associação de espelhos planos............................................................. 26
Capítulo 3 Objetivos ................................................................................................ 28
3.1 objetivo geral .............................................................................................. 28
3.2 objetivos específicos ................................................................................. 28
Capítulo 4 metodologia ........................................................................................... 29
4.1 local, contexto e amostra da pesquisa ..................................................... 29
4.2 o produto: livro paradidático experimental ............................................. 30
4.3 A sequência didática .................................................................................. 30
4.4 Métodos de obtenção e tratamento dos dados ....................................... 32
Capítulo 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................ 34
5.1 Desenvolvimento do Produto: Lpe ........................................................... 34
5.2 descrição das ativitadades desenvolvidas na sequência didática para
Aplicar o lpe ......................................................................................................... 39
5.3 ANÁLISE DOS DADOS OBTIDOS DURANTE A IMPLANTAÇÃO DA
SEQUÊNCIA DIDÁTICA ....................................................................................... 40
5.3.1 Primeiro momento pedagógico: problematização do conhecimento...... 41
5.3.2 Segundo momento pedagógico: organização do conhecimento. .......... 44
xi
5.3.3 Terceiro momento pedagógico: aplicação do conhecimento ................. 49
5.4 discussão dos resultados obtidos com os questionários ..................... 52
5.4.1 Questionário aos professores ................................................................ 54
5.4.2 Questionário pré-aplicação do LPE ....................................................... 62
5.4.3 Questionário pós-aplicação do LPE ....................................................... 67
Capítulo 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................... 73
Capítulo 7 Referências ............................................................................................ 75
12
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
O processo de ensino e aprendizagem na área de Física motiva vários estudos,
mas apesar de ser um tema bastante discutido, não há roteiro nem fórmula pronta
para obtermos sucesso. Esta pesquisa faz parte do Mestrado Nacional Profissional
em Ensino de Física (MNPEF) da Universidade Federal do Tocantins
(UFT)/Araguaína-TO e objetivou desenvolver um material educacional denominado
“Livro Paradidático Experimental (LPE)” com foco em Óptica Geométrica.
O LPE surgiu a partir do amadurecimento de uma ideia que, a princípio consistia
na criação de pequenos kits com experimentos simples de óptica geométrica no
formato de panfleto. A medida que notamos a fragilidade na associação experimentos-
panfletos, partimos para o desenvolvimento de um produto mais resistente inspirado
nos livros pop-up infantis. Tais livros ganharam destaque no século XIX por
apresentarem ilustrações tridimensionais, feitos a partir de cortes especiais, páginas
capazes de se tornarem grandes cenários com bonecos de papel e abas móveis com
imagens escondidas (1).
Livros como o de (2; 3; 4), são propostas fascinantes que instigam o leitor a
conhecer a Física de uma forma divertida e sugerem a construção de experimentos
feitos com materiais reciclados e de baixo custo. Mesmo assim, não há trabalhos
publicados que tragam em suas páginas experimentos montáveis e desmontáveis de
óptica geométrica. Isto torna o LPE uma ideia inovadora e ousada.
A criação e produção do LPE foi dividida em duas etapas denominadas
estruturação física e arte gráfica. Devido à falta de recursos financeiros,
desenvolvemos cada detalhe do livro com materiais de fácil acesso como, por
exemplo, cola, tecido, papelão, tesoura, caneta, entre outros. Para o desenvolvimento
da arte gráfica, apostamos nas cores da paginação e principalmente na criação de um
personagem fictício, Artur, com fisionomia baseada em desenhos com estilo japonês
do tipo mangá.
A proposta de montar e desmontar experimentos de óptica geométrica ao abrir
um livro é motivada principalmente pela escassez dos recursos laboratoriais de Física
nas escolas. Esta realidade torna difícil aos professores ministrarem aulas práticas e
investigativas. Além disso, lecionar esta disciplina se torna um desafio quando
13
documentos como a Proposta Curricular do Ensino Médio (5) alerta sobre o
mediocrização do Ensino de Física e ainda assim, o calendário junto ao referencial
curricular adotado pelo estado do Tocantins limita o tempo destinado à disciplina de
óptica (6; 7; 8).
Assim, este trabalho assume o pressuposto de que a construção do
conhecimento a partir da solução de situações-problemas podem possibilitar ao
educando uma aprendizagem significativa e crítica dos fenômenos estudados em sala
de aula que é oposto a crítica apontada anteriormente. Para isso, nos fundamentamos
nas contribuições dos escritos de Ausubel, Moreira, Paulo Freire e Delizoicov (9; 10;
11; 12; 13).
O LPE foi pensado e desenvolvido para ser um material educacional de fácil
acesso, ou seja, um dispositivo compacto que congregue experimentos de física na
estrutura de um livro, e que podem ser desenvolvidos em sala de aula sem a
necessidade de espaço laboratorial adequado. Este material incorpora dez
experimentos de Óptica Geométrica, com linguagem e personagens próprios para a
faixa etária de alunos do Ensino Médio (EM).
Os três protótipos do LPE foram aplicados a um grupo de alunos do EM
pertencentes a um colégio de Araguaína-TO por meio de uma sequência didática e,
as informações obtidas por meio de observações e questionários eletrônicos
específicos foram graficadas e estudadas quanti-qualitativamente. Isto, para
diagnosticar os fatores que favorecem e demarcam o processo de ensino-
aprendizagem dos participantes via LPE.
A sequência didática utilizada no processo investigativo empregou folhas de
hipóteses e conclusões sobre as atividades práticas feitas com o LPE e mapas
conceituais, usados na problematização e organização do conhecimento. Por se tratar
de um método flexível, buscou-se a generalização dos conceitos abordados a partir
da análise e interpretação dos momentos anteriores.
Estudos como o de (9; 10) defendem que a aprendizagem acontece quando o
ensino está associado ao interesse do aluno, a metodologia adotada e ao material
empregado. Assim, o LPE desenvolvido nesta pesquisa é pensado no intuito de
possibilitar este processo e suprir necessidades conhecidas publicamente, como a
falta de laboratórios de ciências no ambiente escolar.
Como salientado anteriormente o LPE foi aplicado a um grupo de alunos do
Ensino Médio, e analisado por meio de uma investigação qualitativa e quantitativa. Os
14
dados obtidos por meio de observações da pesquisadora e dos documentos
produzidos durante a pesquisa foram importantes para diagnosticar os aspectos
favoráveis e demarcadores do material e no processo de ensino-aprendizagem dos
participantes da pesquisa.
Em suma, o Livro Paradidático Experimental apresentou boa aceitação entre o
público de interesse, e as observações e respostas indicam que este material cumpriu
com seu objetivo, facilitando o acesso a experimentação em Física e tornando
possível que o dispositivo seja usado por alunos de escolas que não possuem
infraestrutura laboratorial adequada.
15
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: O ENSINO DE ÓPTICA GEOMÉTRICA A PARTIR DE UMA CONCEPÇÃO PROBLEMATIZADORA DO CONHECIMENTO EM AULAS TEÓRICO-EXPERIMENTAIS
Neste tópico apresentamos alguns fatores que ressaltam a importância da
óptica geométrica ao longo do seu desenvolvimento histórico seguido de alguns
aspectos que implicam a relevância dos saberes dessa ciência para o ensino, assim
como as principais necessidades encontradas no processo de ensino-aprendizagem
em sala de aula.
A IMPORTÂNCIA DA ÓPTICA GEOMÉTRICA
A Física é a ciência que estuda a natureza e seus fenômenos, ou seja, o
universo em seus aspectos mais gerais. Dentro desta ciência, o estudo da Óptica
Geométrica nos permite compreender algumas particularidades essenciais para o
desenvolvimento humano/científico.
O interesse pelos fenômenos ópticos e suas aplicações têm origens que
remontam à antiguidade. A luz era tão importante em algumas civilizações, como os
antigos hebreus e os egípcios, que associavam este fenômeno as suas divindades
(15). Com o passar dos séculos, os conceitos e estudos das propriedades da luz foram
tomando formas mais robustas e ganharam um tratamento matemático baseado em
modelos puramente geométricos, perceptíveis na análise de Euclides sobre o olho
humano (16).
Além da ideia de Euclides, doutrinas filosóficas sustentadas por antigos
estudiosos como Pitágoras, Empédocles, Platão e Aristóteles, buscavam
compreender a sensação visual, ou seja, o que existia no espaço entre os nossos
olhos e o objeto visto (17). A problemática consistia em saber se havia ou não
separação entre o olho humano e o objeto, já que se tratava de um campo sensorial,
tornando-o um tanto adventício.
Na tentativa de solucionar este problema, foram criados três modelos distintos.
De acordo com Silva, o primeiro retrata
[...] a tese dos raios visuais, segundo a qual os olhos emitiam partículas luminosas; a noção de que os olhos recebiam raios emitidos pelos corpos; e a terceira concepção, formulada pelo filósofo grego Platão (428-348 a.C), de que a visão de um objeto era devida a três jatos (raios) de partículas: um proveniente dos olhos, outro do objeto e o último da fonte iluminadora (15 p. 182).
16
Todas as respostas, “compartilhavam a ideia fundamental de que toda
experiência sensível é o resultado de algum tipo de contato físico, ainda que mediado,
entre o órgão sensorial e o objeto de sensação” (16 p. 874). Tanto as ideias pitagóricas
como as plantonistas descreviam a luz corpuscular, ou seja, composta por partículas.
No que diz respeito a formação das imagens, na concepção pitagórica, a imagem era
formada por um fluxo emitido pelos olhos, já os plantonistas acreditavam no encontro
entre feixes provenientes dos olhos e dos objetos (15 p. 182).
Somente após o séc. XVII, os fenômenos ópticos ganham um caráter mais
científico, com questionamentos mais objetivos e intrigantes, oriundo de cientistas
influentes como Newton, Hooke, Huygens, Thomas, Young, entre outros. Todos
responsáveis pelo desenvolvimento e enriquecimento da óptica (15).
Diante os séculos de estudos e desenvolvimento tecnológico, a manipulação
dos fenômenos luminosos permitiu a humanidade obter recursos inimagináveis, como
empregar estes fenômenos para diagnosticar o câncer. Segundo Bagnato e
Pratevieira, “o número de aplicações das ciências da vida envolvendo luz é
praticamente inesgotável. O tópico é tão importante, que recebe um nome para si:
biofotônica” (18). Esta área de estudo é resultado da união entre a óptica e a medicina
e “trata-se da interação da luz com células a fim de podermos diagnosticar doenças
ou mesmo tratá-las” (18).
A importância do estudo dos fenômenos ópticos vai além das aplicações
tecnológicas. De acordo com a Lei 13.290/2016 (19), conhecida como “Lei do Farol
Baixo” foi sancionada pelo presidente interino Michel Temer no dia 24 de maio de
2016 e obriga condutores que circulam por túneis providos de iluminação pública e
rodovias de todo o país a acender a “luz baixa” dos faróis de seus veículos durante o
dia e a noite.
Inúmeras discussões surgiram desde a tentativa de implantação desta lei até
seu sancionamento. A população diretamente afetada manifestou seus
questionamentos acerca dos reais motivos e suas penalidades legais. Em resposta os
órgãos responsáveis declararam que
o objetivo da medida foi aumentar a segurança nas estradas, reduzindo o número de acidentes frontais. Segundo o Departamento Nacional de Trânsito (Denatran), estudos indicam que a presença de luzes acesas reduz entre 5% e 10% o número de colisões entre veículos durante o dia (19).
Ou seja, as luzes nos veículos tornam os mesmos mais perceptíveis aos outros
motoristas mesmo durante o dia, permitindo que os condutores antecipem suas
17
decisões ao notarem outro carro com mais antecedência e, portanto, reduzir em até
10% as colisões. Questões sociais como estas nos motivam a refletir sobre a
importância de discutir os fenômenos ópticos no processo de ensino-aprendizagem.
Por isso, trataremos no próximo tópico sobre o ensino da óptica geométrica na
educação básica.
O ENSINO DA ÓPTICA GEOMÉTRICA
A Lei de Diretrizes e Bases (LDB) – Lei 9.394/96 (20), orienta as diretrizes que
fundamentam o Referencial Curricular, nos artigos 27 e 44 e organiza o sistema
educacional brasileiro que constitui em seu título V dois níveis de escolarização: a
educação básica – formada pelo ensino infantil, fundamental e médio, e a educação
superior. Para Cury, “a Educação Infantil é a base da Educação Básica, o Ensino
Fundamental é o seu tronco e o Ensino Médio é seu acabamento, e é de uma visão
do todo como base que se pode ter uma visão consequente das partes” (21 p. 171).
Nos últimos anos a organização e funcionamento da educação básica têm sido
objeto de grandes mudanças. Do cenário atual destacam-se, os componentes
curriculares para os anos finais – de 6º (sexto) ao 9º (nono) ano do Ensino
Fundamental (EF) que devem compor obrigatoriamente as seguintes áreas de
conhecimento: linguagens, matemática, ciências da natureza, ciências humanas e
ensino religioso (22 p. 13).
O parecer do Ministério da Educação e Cultura – MEC sobre as Diretrizes
Curriculares Nacionais para o Ensino Fundamental de 9 (nove) anos, em seu art. 13
e 14 (22 p. 34), alerta que as áreas de conhecimento devem favorecer “a comunicação
entre diferentes conhecimentos sistematizados e entre estes e outros saberes”, assim
como, o currículo da base nacional deve abranger “o conhecimento do mundo físico e
natural”. Neste sentido, fica claro que os conhecimentos físicos de óptica geométrica,
uma vez que fundamental para o desenvolvimento humano, não deve ser excluído.
De acordo com o Documento Referência para Elaboração dos Planos de
Ensino 2017, os alunos matriculados nos anos finais do EF na rede de educação
básica do estado do Tocantins só terão acesso ao ensino de Física no 9º (nono) ano,
ou seja, o último ano (6). Dentre os conteúdos básicos sobre Física selecionados para
o ano letivo estão: mecânica, gravitação, termologia, ondulatória, acústica,
eletrostática e eletrodinâmica, mas infelizmente não consta óptica geométrica. Isto
18
não significa que óptica perdeu sua importância, mas provavelmente indica que os
elaboradores deste documento acreditam que este tema não se enquadra com faixa
etária destes alunos.
Segundo a Proposta Curricular do Ensino Médio (PCEM), o eixo temático que
configura o estudo da óptica geométrica é pertinente e “indicado para a 2ª (segunda)
série do Ensino Médio” (5). Desta forma, este eixo tem priorizado estudantes entre 15
e 17 anos, uma faixa etária muito controversa devido à transição da infância para a
vida adulta, em que a indisciplina e desinteresse pelas aulas estão presentes (23).
Fazer com que os jovens superem as mudanças biológicas e prestem atenção em
uma disciplina difamada, como é o caso da Física, é um desafio árduo.
Para Kawamura e Hosoume,
A educação vem, ainda que muito vagarosamente, voltando a ocupar seu espaço, pois educar é mais do que ensinar conhecimentos: é promover o desenvolvimento dos jovens, é possibilitar a construção de uma ética, é expor os valores em que acreditamos e discuti-los (24 p. 23).
Mesmo para estudantes que querem ingressar logo no mercado de trabalho e
não pretendem continuar seus estudos em um curso superior, os conhecimentos até
então estudos devem ser base para uma vida sociocultural consciente e crítica. No
que diz respeito ao ensino dos fenômenos ópticos, a PCEM ressalta que,
[...] o estudo sobre a Luz é fundamental, pois por meio dele se discutirá desde a formação de imagens e problemas que podem ocorrer com a visão, até as características de propagação das ondas eletromagnéticas. Ele é fundamental para o entendimento de muitos fenômenos que ocorrem diariamente na vida de todos como: a formação de miragens em uma rodovia quente, ou o funcionamento da fibra ótica, do forno de micro-ondas, dos aparelhos de celular, bem como, o fenômeno do arco-íris, e tantos outros fenômenos que podem ser explicados quando se conhece a natureza das ondas eletromagnéticas (5 p. 87).
Embora esteja claro a importância do estudo destes fenômenos físicos, os
estudantes matriculados no EM terão acesso breve e limitado. De acordo com
Documento Referência para Elaboração dos Planos de Ensino 2017 (8), os conteúdos
básicos referentes à óptica geométrica, como, os princípios da reflexão e refração da
luz, são previstos apenas para o 4º (quarto) bimestre do ano letivo que compõe ao
todo vinte e quatro aulas de Física se descartarmos qualquer evento ou atividades
extracurriculares (7).
Atualmente o Referencial Curricular do Ensino de Física no estado do Tocantins
está em processo de adaptação e possui como base as Propostas Curriculares
19
Nacionais do Ensino Médio (25; 5) e a PCN+ Ensino Médio (26), entre outros
documentos. Segundo o PCEM
[...] a Física para o Ensino Médio tem se reduzido a um treinamento para a aplicação de fórmulas na resolução de problemas artificialmente elaborados ou simplesmente abstratos, cujo sentido escapa aos estudantes e, não raro, também aos professores. Além de outras razões históricas, o que reforça essa concepção é a expectativa de que sirva como preparo eficiente para os exames vestibulares, de acesso ao nível superior. Além de levar a uma mediocrização do aprendizado, automatizando ações pedagógicas, tal ensino sequer serve adequadamente à preparação para a educação superior, pois a postura de memorização sem compreensão conduz ao esvaziamento do sentido das fórmulas matemáticas, que expressam leis fundamentais ou procedimentos científicos, conduzindo a um falso aprendizado (5 p. 82).
Acreditamos que o oposto à “mediocrização do aprendizado” é a aprendizagem
significativa e é necessário pensar em alternativas que possibilite o estudante dar
significados ao seu aprendizado por meio do processo de ensino-aprendizagem em
Física. Isto não é possível sem a relação substantiva do profissional docente, do
estudante e do material utilizado.
Para isso, o professor deve estar disponível para refletir sobre sua prática a
ponto de selecionar materiais potencialmente significativos. Este material deve ser
“relacionável à estrutura cognitiva do aprendiz, de maneira não-arbitrária” e flexível
(27). Não esqueçamos que sem o comprometimento do estudante todas as ações
mesmo que significativas, tornam-se irrelevantes.
É necessário pensar em alternativas metodológicas que permita ao estudante
alcançar uma aprendizagem significativa e crítica dos princípios ópticos (10). No
próximo tópico discutiremos a problematização do conhecimento visando
aprendizagem significativa e crítica dos educandos.
A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA E CRÍTICA A PARTIR DE UMA CONCEPÇÃO PROBLEMATIZADORA DO CONHECIMENTO
A problematização do conhecimento é alvo de discussões em diversos
trabalhos que abordam o processo educacional em Ensino de Física. Para
compreendermos esta temática, nos inspiramos nas contribuições dos escritos de
Ausubel, Moreira, Paulo Freire e Delizoicov (9; 10; 11; 12; 13), que fundamentam a
metodologia da problematização em vista de uma aprendizagem significativa e crítica.
Muitos pesquisadores discutem as discrepâncias existentes no discurso de
David Ausubel e Paulo Freire, mas esta pesquisa busca ser fundamentada na riqueza
de sua semelhança. Ausubel e Freire compartilham ideias pertinentes sobre o
20
educador que em sua prática reconhece e valoriza os conhecimentos prévios dos
educandos e acredita que sua construção tem origem na busca pela solução de
situações-problemas (28 p. 13). Por isso, partiremos do pressuposto que as
problematizações de situações cotidianas proporcionam a aprendizagem significativa.
A aprendizagem significativa “é um processo por meio do qual uma nova
informação relaciona-se com um aspecto especificamente relevante da estrutura do
conhecimento do indivíduo, [...] a qual Ausubel define como conceito subsunçor” (27).
No estudo da óptica geométrica, por exemplo, uma vez compreendido a relação dos
conceitos de luz e onda eletromagnética, estes servirão como subsunçores para
ancorar os conceitos de absorção, reflexão e refração da luz na estrutura cognitiva do
estudante.
Para Miras, “aprender qualquer um dos conteúdos escolares pressupõe atribuir
um sentido e construir os significados implicados em tal conteúdo” (29 p. 58). Deste
modo, os conceitos discutidos em sala de aula e principalmente o material escolhido
ou desenvolvido devem estabelecer uma relação funcional com os conhecimentos
prévios, sejam eles técnicos ou não.
Esta relação implica no processo que Moreira e Massoni denominam de
aprendizagem significativa e crítica, no qual
[...]o aprendiz é a pessoa que deve captar criticamente os significados dos conteúdos da matéria de ensino. Quer dizer, deve apresentar uma intencionalidade para captar e internalizar significados aceitos no contexto da matéria de ensino, porém não como se fossem únicos e definitivos [...](14 p. 53).
A aprendizagem significativa e crítica opõem-se as características adquiridas
pelo Ensino de Física durante seu processo histórico no Brasil, marcado por reduzir
as possibilidades metodológicas em aulas expositivas que na maioria das vezes foge
a realidade dos estudantes. Segundo Freire, para conseguirmos mudar esta realidade,
é necessário ter uma educação aberta ao diálogo constante, em que educador e
educando se predispõe a constantes revisões de sua prática por meio da “análise
crítica de seus ‘achados’” (12 p. 119).
De acordo com Berbel, a metodologia da problematização como metodologia
de ensino é oportuna quando o objetivo do educador é relacionar os temas abordados
em sala de aula com a vida em sociedade de seus educandos (30 p. 142). Este
assunto é recorrente e discutido com propriedade por Delizoicov em seu trabalho
sobre a “concepção problematizadora do ensino de ciências na educação formal” (13),
21
em que defende que “o conhecimento trabalhado na escola deve ter a função de
instrumentalizar o aluno para a sua melhor compreensão e atuação na sociedade
contemporânea” (13 p. 140). Neste mesmo trabalho dá origem à dinâmica
metodológica dos três momentos pedagógicos que consistem na,
Problematização inicial: apresentam-se situações reais que os alunos conhecem e presenciam, que estão envolvidas nos temas e, também, que exigem a introdução dos conhecimentos nas teorias físicas para interpretá-las [...].; Organização do conhecimento: os conhecimentos selecionados como necessários para a compreensão dos temas e da problematização inicial são sistematicamente estudados nesse momento sobre a orientação do professor. [...]; Aplicação do conhecimento: destina-se, sobretudo, a abordar sistematicamente o conhecimento que vem sendo incorporado pelo aluno para analisar e interpretar tanto as situações iniciais que determinaram seu estudo quanto as situações que, embora não estejam diretamente ligadas ao motivo inicial, podem ser compreendidas pelo mesmo conhecimento. [...] (31 p. 143).
A organização e a aplicação do conhecimento são momentos da sequência
didática que dão flexibilidade ao educador na escolha da metodologia. Na próxima
seção discutiremos sobre o desenvolvimento de atividades experimentais (AE)
durante a organização do conhecimento.
O DESENVOLVIMENTO DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS INVESTIGATIVAS NA ORGANIZAÇÃO DO CONHECIMENTO
Alguns pesquisadores afirmam que a experimentação é algo fundamental e
serve como estratégia no aprendizado da Física (32; 33; 34). De acordo com Hodson
apud Pagel, os professores apontam dez motivos que justificam a realização de
atividades experimentais (AEs) em sala de aula, os quais são
1. Estimular a observação acurada e o registro cuidadoso dos dados; 2. Promover métodos de pensamento científico simples e de senso comum; 3. Desenvolver habilidades manipulativas; 4. Treinar em resolução de problemas; 5. Adaptar as exigências das escolas; 6. Esclarecer a teoria e promover a sua compreensão; 7. Verificar fatos e princípios estudados anteriormente; 8. Vivenciar o processo de encontrar fatos por meio da investigação, chegando a seus princípios; 9. Motivar e manter o interesse na matéria; 10. Tornar os fenômenos mais reais por meio da experiência (35 p. 17).
Por outro lado, a carência de laboratórios, recursos, instrumentos e o tempo
insuficiente são os motivos mais citados para a desmotivação do educador em realizar
as aulas práticas no ambiente escolar (35).
Uma alternativa a falta de laboratórios de Física nas escolas leva alguns
autores a desenvolverem experimentos físicos com materiais reciclados e/ou de baixo
22
custo (36; 37; 38) que podem ser aplicados na própria sala de aula ou no pátio das
escolas.
Segundo Moraes e Moraes (39 p. 242), “o método tradicional sem laboratório
do ensino de Física mostra-se ineficiente e muito pouco produtivo”. Em contrapartida,
Hodson (40 p. 8) acredita que no meio educacional tanto alunos como professores
sustentam uma ideia equivocada daquilo que acreditam ser aulas experimentais,
ressalta ainda, a necessidade de distinguir os experimentos desenvolvidos na escola
pelos alunos dos experimentos desenvolvidos em laboratórios pelos cientistas. Para
isso, os objetivos que norteiam a sequência didática devem ser esclarecidos pelo
professor e condizentes com as atividades propostas de tal forma que esta diferença
esteja clara aos aprendizes.
De acordo com Delizoicov, a organização do conhecimento durante a
sequência didática, permite ao professor desenvolver a conceituação física de forma
flexível em que as mais variadas atividades podem ser empregadas (31 p. 143). Para
Moraes e Moraes (39 p. 234), o desenvolvimento de atividades experimentais com
uma perspectiva ativa associadas a atividades que se aproximam da realidade
cotidiana dos alunos podem melhorar significativamente a aprendizagem.
Além disso, segundo Moreira e Masini, o aluno pode formar ou adquirir
conceitos, a diferença é que a primeira requer uma postura ativa de interação,
enquanto que a segunda ocorre de forma passiva, onde o processo de internalização
dos conceitos é receptivo. Ressaltam ainda, que quanto mais ativo for o processo,
“mais significativos e úteis serão os conceitos” (9). Isto não exclui, em qualquer
hipótese, a importância do processo de ensino-aprendizagem por meio de
aprendizagem mecânica, uma vez que é fundamental para estabelecer
conhecimentos prévios técnicos do tópico estudado e servir de ancoragem para
atividades mais ativas (27).
Neste sentido, as atividades experimentais (AE) podem ser elaboradas com
uma perspectiva investigativa, denominadas de Atividades Experimentais
Investigativas (AEI) (41 p. 24). Estas atividades possibilitam que os alunos
desenvolvam um papel ativo, no qual o levantamento de hipóteses, a socialização de
ideias, conceitos, variáveis envolvidas e conclusões podem surgir durante a
investigação (41 p. 29).
A atividade investigativa nesta perspectiva, ou seja, de Atividade Experimental Investigativa (AEI) não deve conter roteiros prontos e fechados, em que os estudantes, executam todos as etapas pré-definidas, sem ao
23
menos ter a oportunidade de questionar, ou mesmo compreender o processo desenvolvido. Os roteiros devem ser abertos, a fim de propiciarem momentos de discussões sobre como realizar a (AE) e inspirar os alunos a levantarem hipóteses, permitir o diálogo entre os componentes do grupo, possibilitar a sistematização dos conhecimentos adquiridos, confronto dos resultados com as hipóteses levantadas no início, construção de uma conclusão coerente e percepção de aplicação do tema no cotidiano (41 pp. 28-29).
Por isso, a sequência didática deve conter recursos que estimule o estudante a
afrontar seus conhecimentos prévios com os conceitos adquiridos após o
desenvolvimento das atividades propostas na organização do conhecimento. Neste
sentido, trataremos na próxima seção sobre o terceiro momento pedagógico de
Delizoicov – a aplicação do conhecimento a partir da análise e interpretação de mapas
conceituais desenvolvidos pelos estudantes em sala de aula (31).
A APLICAÇÃO DO CONHECIMENTO POR MEIO DA UTIIZAÇÃO DOS MAPAS CONCEITUAIS
Segundo Delizoicov, a aplicação do conhecimento deve ser um período durante
a sequência didática que busque a generalização dos conceitos abordados a partir da
análise e interpretação dos momentos anteriores – problematização e organização do
conhecimento. Mais que isso, deve proporcionar a articulação constante dos conceitos
físicos aprendidos as situações reais e cotidianas dos educandos (31 p. 144).
Os mapas conceituais, criado por Joseph Novak, na década de setenta, “são
propostos como uma estratégia potencialmente facilitadora de uma aprendizagem
significativa” (42), e por se tratar de um método flexível pode ser usado em diversas
situações, ou seja, podemos associá-lo a qualquer momento da sequência
pedagógica proposta por (13).
De acordo com Moreira, os mapas conceituais “são diagramas de significados”,
constituídos por palavras que utilizamos para representar conceitos organizados
hierarquicamente, na maioria das vezes por meio de setas (42). Estes podem ser
utilizados em “uma única aula, para uma unidade de estudo, para um curso ou, até
mesmo, para um programa educacional completo. A diferença está no grau de
generalidade e inclusividade dos conceitos colocados no mapa” (42 p. 3).
Além disso, Moreira e Buchweitz,
defendem que os mapas conceituais podem ser utilizados tanto como instrumentos de ensino quanto de avaliação. Enquanto instrumento de ensino, eles são representações das estruturas que estão sendo ensinadas e, por isso, podem facilitar o aprendizado. Neste contexto, o papel do professor é indispensável na condução do processo, guiando o aluno através dos mapas conceituais. Enquanto instrumento de avaliação, os mapas podem
24
auxiliar na verificação do que o aluno sabe em termos conceituais e como ele estrutura, hierarquiza, diferencia, relaciona, discrimina e integra os conceitos de uma disciplina ou de parte dela (43).
Contudo, uma sequência didática pautada nos momentos pedagógicos de
Delizoicov (13; 31) permite a inclusão de diversos instrumentos facilitadores da
aprendizagem e fica à critério do professor escolher aquelas que mais condizem com
os objetivos da aula. Na seção a seguir, citaremos algumas ocorrências do cotidiano
educacional que motivaram o desenvolvimento desta pesquisa.
MOTIVAÇÃO DA PESQUISA
Nossa motivação parte do contexto escolar em que o pouco tempo destinado
às aulas de óptica geométrica (6; 7), as limitações do Referencial Curricular no Estado
do Tocantins (8), a “mediocrização” do ensino de Física e a carência de recursos
facilitadores do processo educacional, em especial aqueles destinados ao
desenvolvimento de atividades experimentais em Física, são desafios diários do
ambiente escolar (5). Diante disso, como proporcionar aos aprendizes, aulas teórico-
experimentais que visam atividades práticas e investigativas dos fenômenos ópticos
desenvolvidas com recursos de fácil acesso?
Dentre algumas propostas que podem surgir a partir deste problema, a solução
escolhida deve ser capaz de atender à falta de laboratórios e instrumentação voltadas
para o Ensino de Física, além de contemplar a flexibilidade de ser utilizado em
conjunto com o material didático adotado pelas escolas em geral.
Na próxima seção faremos uma pequena abordagem dos conceitos ópticos que
podem ser abordados numa sequência didática curta, desenvolvida a partir do
cronograma vigente dos participantes desta pesquisa.
CONCEITOS FÍSICOS DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA
Na ótica de verificarmos a aceitação, utilidade e flexibilidade de um possível
produto que responda a problemática apontada na seção anterior (2.6) sem alterar a
linearidade do cronograma curricular seguido pela escola, optamos por desenvolver,
somente com esta finalidade, uma sequência didática com o tema óptico: reflexão da
luz em espelhos planos.
25
Desta forma, os fenômenos abordados limitam-se as características de um
objeto extenso diante de um espelho plano e/ou de uma associação de espelhos
planos, brevemente abordados nas subseções a seguir.
2.7.1 Reflexão da Luz em Espelhos Planos
A maioria das coisas vistas é resultado da reflexão difusa da luz que ocorre
quando os raios incidem numa superfície rugosa e retornam para o meio de origem
de forma irregular (44 p. 3). Os espelhos planos, por outro lado, são superfícies lisas
e polidas nas quais os raios incidem e sofrem reflexões regulares (45). A interação
entre os raios luminosos e o espelho plano representado na Figura 1 obedecem às
leis da reflexão.
Figura 1: Representação ilustrativa da reflexão da luz no espelho plano, no qual î é o ângulo de incidência formado pelo raio incidente e a reta normal ao plano do espelho, enquanto que �̂� é o
ângulo de reflexão, formado pelo raio refletido e a reta normal ao plano do espelho.
As Leis da Reflexão estabelecem que o raio incidente, a reta normal ao plano
do espelho e o raio refletido são coplanares, e o ângulo de incidência formado pelo
raio incidente e a reta normal ao plano é sempre igual ao ângulo de reflexão, formado
pelo raio refletido e reta normal ao plano (44). Tais conceitos são abstratos e podem
causar uma certa confusão de início, mas podem ser facilmente compreendidos se
compararmos o plano do espelho à lousa branca da sala e a reta normal como uma
reta imaginária perpendicular a esta lousa, ou seja, que forma um ângulo de noventa
graus com a mesma.
2.7.2 Formação da Imagem de um Corpo Extenso
As imagens formadas nos espelhos planos são produto da interação dos raios
luminosos com a superfície do espelho que possui características específicas, tais
como a textura lisa e polida feitas de camadas de vidro e material metálico. As
26
imagens provenientes da intersecção dos prolongamentos dos raios são ditas virtuais,
enquanto que as imagens formadas pelos raios refletidos são denominadas reais (45).
Diante de um espelho plano é possível notar facilmente algumas
características, como: a natureza, a orientação e o tamanho que as imagens possuem
em relação ao objeto. Na Figura 2, a imagem e o objeto (Artur) são simétricos em
relação ao espelho, por isso, o que vemos no espelho é uma imagem reversa, que
denominamos ‘‘enantiomorfa’’, ou seja, se compararmos imagem e objeto, veremos
que ambos não podem se sobrepor. Isso ocorre porque o corpo do Artur é assimétrico.
Figura 2: Objeto (Artur, personagem fictício do LPE) e sua imagem são simétricos em relação ao espelho.
2.7.3 Associação de espelhos planos
É comum ver em salões de beleza uma associação de espelhos planos. Neste
fenômeno, a imagem é multiplicada inúmeras vezes, dependendo do ângulo e do
número de espelhos associados (45).
Figura 3: Espelhos postos um defronte do outro e a formação de imagens resultantes desta situação.
Quando colocamos os espelhos, um defronte do outro (Figura 3), isto é, se o
ângulo entre eles for igual a 0º, o número de imagens é dito “infinito”, mas na prática,
nunca haverá infinitas imagens, pois, o espelho absorve um pouco de luz em cada
reflexão de modo que a imagem vai escurecendo até sumir. Por outro lado, podemos
27
controlar o número de imagens a ser formada se consideramos, por exemplo, dois
espelhos planos associados de maneira a formar um ângulo α entre eles e um objeto
P, conforme a (Figura 4) (45).
Figura 4: Associação de dois espelhos planos perpendiculares entre si.
Nesta associação, a imagem formada por um dos espelhos serve de objeto
para o outro. Na Figura 4 os espelhos formam um ângulo de 90º entre eles e, neste
caso, para um único objeto P, o sistema forma três imagens. À medida que diminuímos
o ângulo entre os espelhos, o número de imagens aumenta voltando para o caso
mencionado acima de “infinitas imagens’’ em que o ângulo é 0º. A partir da expressão
matemática,
N = 360°
∝− 1
podemos determinar o número de imagens (N) obtidas de acordo com a escolha do ângulo (α)
entre os espelhos em cada caso. É importante destacar também que esta equação só é válida
para um único objeto e depende de sua posição em relação aos espelhos.
28
CAPÍTULO 3 OBJETIVOS
Neste capítulo, apresentamos os objetivos desta pesquisa.
3.1 OBJETIVO GERAL
Desenvolver um Livro Paradidático Experimental de Física sobre óptica
geométrica para auxiliar o processo de ensino-aprendizagem de estudantes do Ensino
Médio.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
I. Buscar fundamentação sobre a construção do conhecimento por meio da
problematização pautado nas teorias de Ausubel e Freire, e presente nos três
momentos pedagógicos de Delizoicov.
II. Desenvolver material paradidático, do tipo “Livro Paradidático Experimental”, que
possibilitam aulas teórico-experimentais de fácil acesso.
III. Diagnosticar os fatores favoráveis e demarcadores do LPE.
29
CAPÍTULO 4 METODOLOGIA
A proposta de construção de um LPE e a relação de sua aplicação na
sequência didática com a aprendizagem significativa dos estudantes exige a utilização
de instrumentos para avaliar seus efeitos no processo de ensino-aprendizagem. Neste
capítulo apresentamos os aspectos metodológicos para o desenvolvimento desta
pesquisa.
4.1 LOCAL, CONTEXTO E AMOSTRA DA PESQUISA
O “Educandário Objetivo de Araguaína”, onde a pesquisadora é professora
regente, é uma instituição escolar privada localizada no setor central do município de
Araguaína-TO cujo o público alvo são alunos da educação básica – ensino
fundamental e médio. A estrura é ampla e conta com duas quadras poliesspotivas,
sala de robótica, biblioteca, mas possui apenas um laboratório de ciências com
pouquíssimos recursos experimentais e práticos destinados ao Ensino de Física.
A pesquisa foi realizada em agosto de 2017 com dois grupos de participantes,
todos convidados a participar de forma voluntária. O Grupo A, formado por 12 alunos
do segundo ano do Ensino Médio selecionados em duas, das três turmas que existem
atualmente no “Educandário Objetivo de Araguaína”. Já o Grupo B é composto por 10
mestrandos do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física da UFT que
compõem o quadro docente das redes de ensino do Tocantins, Maranhão e Pará.
Cumprindo com todos os requisitos éticos e morais pertinentes, os participantes
do Grupo A (menores de idade), assinaram um Termo de Assentimento (Anexo I) e
seus responsáveis legais assinaram um Termo de Consentimento Livre e Esclarecido
(Anexo II). Os professores pertencentes ao Grupo B também foram submetidos a este
procedimento e assinaram documentos aceitando participar do estudo (Anexo III).
É imperativo destacar que esta investigação seguiu rigidamente as regras que
regem pesquisas com humanos, ou seja, a proposta da pesquisa foi submetida ao
Conselho de Ética da Universidade Federal do Tocantins via Plataforma Brasil (CAAE1
nº 68770117.0.0000.5519) e aprovada em reunião do dia 06 de julho de 2017 (Anexo
IV).
1 Certificado de Apresentação para Apreciação Ética (CAAE): gerado automaticamente quando o projeto é aceito pelo Comitê de Ética.
30
4.2 O PRODUTO: LIVRO PARADIDÁTICO EXPERIMENTAL
Buscamos desenvolver um material paradidático que não faculta, em hipótese
alguma, a utilização de um livro didático e permite ao professor o trabalho conjunto
com o livro adotado pelo Colégio. O material sobre óptica geométrica foi desenvolvido
de forma lúdica, experimentada e contextualizada. Conta também, com um
personagem fictício ao qual os participantes da pesquisa possam se identificar.
A proposta almejava produzir um LPE com dez experimentos montáveis e
desmontáveis, divididos em capítulos que trabalham conceitos diversos visando
principalmente, a associação dos fenômenos ópticos às situações cotidianas.
4.3 A SEQUÊNCIA DIDÁTICA
No intuito de aplicarmos o LPE, desenvolvemos uma sequência didática
inspirada nos três momentos pedagógicos de Delizoicov (31)– problematização inicial,
organização do conhecimento e aplicação do conhecimento, que serão dispostos em
três aulas de 50 (cinquenta) minutos.
Na primeira aula, a professora/mestranda apresenta a princípio os objetivos da
sequência didática aos participantes da pesquisa. Em seguida, os estudantes são
submetidos a uma avaliação diagnóstica inicial, instrumento essencial na
problematização para gerar uma discussão sobre o tema, a Reflexão da Luz em
Espelhos Planos.
Esta discussão é novamente levantada na segunda aula na qual iniciamos a
organização do conhecimento. Além disso, são selecionados dois experimentos do
LPE denominados “Formação de Imagem do Corpo Extenso e Associação de Dois
Espelhos Planos” para a realização de uma atividade prática e experimental
investigativa na qual os participantes precisam ser separados em grupos de quatro
integrantes.
Na terceira aula, os participantes da pesquisa realizam uma avaliação
diagnóstica final que serve não só para verificarmos o progresso da aprendizagem
como é objeto de aplicação do conhecimento no qual os estudantes podem expor os
conceitos compreendidos e sua relação com seu cotidiano.
As avaliações diagnósticas são compostas pela construção de mapas
conceituais sobre a reflexão da luz em espelhos planos a exemplo na Figura 5. Estas
31
são realizadas em duas etapas. Na primeira etapa, os mapas conceituais serão
produzidos individualmente pelos participantes da pesquisa sem mediação da
professora. Na segunda etapa, todos os participantes da pesquisa mediados pela
professora/mestranda fazem suas contribuições para a construção de um novo mapa
conceitual construído na lousa.
Figura 5: Mapa Conceitual sobre a Reflexão da Luz em Espelhos Planos.
O mapa conceitual da Figura 5, criado pela autora, sugere um esboço dos
assuntos que podem ser discutidos na sequência didática. Neste mapa, as palavras
chaves, as definições importantes assim, como os conectores utilizados fundamentam
o tema escolhido – a reflexão da luz em espelhos planos.
É importante destacar que a sequência didática foi pensada e desenvolvida a
partir de uma proposta metodológica rica em diversos aspectos, mas com intuito
principal de tornar possível a aplicação do Livro Paradidático Experimental – LPE e
avaliarmos a partir desta aplicação sua aceitação pelos participantes do Grupo A.
32
4.4 MÉTODOS DE OBTENÇÃO E TRATAMENTO DOS DADOS
Nesta investigação, utilizamos como metodologia, a investigação qualitativa
com perspectiva para a pesquisa participante que nos permite planejar, agir, observar
e refletir sobre os procedimentos adotados, sem ignorar os aspectos quantitativos. A
pesquisa qualitativa possui semelhanças com a metodologia quantitativa devido a
possibilidade de ambas permitirem o uso de tabelas, dados, sumários e classificações
(11).
Para diagnosticar os fatores positivos e limitantes do LPE, realizamos
entrevistas com questionários previamente elaborados sobre os diversos aspectos
referentes ao ensino de Física, o acesso as aulas práticas/experimentais ou com
demonstrações experimentais, os aspectos físicos do LPE, a montagem dos
experimentos durante a sequência didática e suas impressões sobre a aplicação dos
experimentos escolhidos.
Verificamos também, possíveis elementos que evidenciam a aprendizagem
significativa a partir da aquisição de novos conceitos por meio dos resultados obtidos
nos documentos produzidos durante o período de investigação, tais como: o grau de
segurança das respostas dadas pelos participantes da pesquisa durante a sequência
didática, as fotografias da realização dos experimentos e os mapas conceituais.
Por isso, a análise dos dados é focada na participação dialógica, no interesse
pelo assunto mediante a metodologia adotada, no desenvolvimento das atividades
propostas, em especial, a montagem e investigação dos experimentos contidos no
Livro Paradidático Experimental.
Contudo, decidimos evitar a exclusão de informações, adotamos um
posicionamento menos rígido, de cunho interpretativo dos dados e caracterizado pelo
comprometimento da investigadora, que se posiciona em relação ao seu objetivo.
4.4.1 Instrumentos Utilizados para a Obtenção dos Dados
Os dados são coletados a partir de quatro instrumentos, observação direta,
questionários online, mapas conceituais produzidos durante a sequência didática e
fotos da aplicação do produto. A observação é realizada de forma direta, onde a
pesquisadora analisa o manuseio, a montagem e o interesse pelo produto, em
especial a discussão e questionamentos provenientes da sequência didática.
33
Os questionários online foram criados na plataforma gratuita chamada
“Formulários google”2 e podem ser acessados facilmente por e-mail ou link reduzido.
Dos três questionários, dois são destinados ao Grupo A: o primeiro (Anexo V)
composto por 8 (oito) questões, sendo 5 (cinco) objetivas e 3 (três) subjetivas, e o
segundo (Anexo VI) composto por 2 (duas) objetivas e 5 (cinco) subjetivas. Este grupo
responderá os questionários antes e após a sequência didática.
Os questionários destinados ao Grupo A investigam sua relação e familiaridade
com à disciplina; os recursos usados antes e depois da aplicação do projeto; pontos
positivos e limitantes do material; escolha dos experimentos aplicados e a sequência
didática adotada.
O questionário destinado ao Grupo B (Anexo VII), é composto por 11 (onze)
questões objetivas de única ou múltipla escolha e 1 (uma) aberta, na qual os
participantes poderão opinar abertamente sobre o processo de ensino-aprendizagem
dos conceitos de óptica associado as aulas teóricas e experimentais.
Por último, os mapas conceituais que compõe as avaliações diagnósticas serão
produzidos durante a sequência didática. Nesta fase da pesquisa, também serão
coletadas as imagens (via fotos) da montagem dos experimentos.
2 Formulários Google: também conhecido como gerador de formulários é uma ferramenta do Google Docs disponível no link: https://www.google.com/intl/pt-BR/forms/about/ e acessado dia 25 de Julho de 2017.
34
CAPÍTULO 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Neste tópico, os resultados e discussões serão apresentados em quatro
subseções. A primeira apresenta o desenvolvimento e a produção do Livro
Paradidático Experimental (LPE). A segunda, descreve as atividades desenvolvidas
durante a sequência didática para a aplicação do LPE. Em seguida, apresentamos a
análise dos dados obtidos durante a implantação da sequência didática e, na quarta
seção, discutimos acerca dos resultados obtidos com os questionários aplicados aos
alunos da 2ª série do Ensino Médio e Professores de Física mestrandos do MNPEF.
5.1 DESENVOLVIMENTO DO PRODUTO: LPE
O produto desenvolvido aqui no formato de Livro Paradidático Experimental
(LPE) (Figura 6), foca experimentos de óptica voltados a alunos do segundo ano do
Ensino Médio. A ideia surgiu da necessidade vivida em sala de aula em que a
exposição dos efeitos físicos em meras figuras ilustrativas nos livros didáticos e raros
recursos existentes no laboratório de ciências, quando há laboratório, não são
suficientes e dificultam muito o entendimento das teorias pelos jovens, e
consequentemente o interesse pela matéria.
A princípio, a ideia predominante na construção deste artefato limitava-se a
autonomia e praticidade que este produto pode proporcionar aos alunos e professores
na realização de atividades experimentais dentro do ambiente escolar.
Posteriormente, vimos a necessidade de agregar ao material seções conceituais,
mesmo que resumidas, voltadas a problematização dos fenômenos ópticos em
situações comuns e cotidianas.
Figura 6: Capa do Livro Paradidático Experimenta intitulado “Física Óptica: aprenda e faça você mesmo!”
35
O tamanho do livro (Figura 7) tende a facilitar sua mobilidade, propiciando ao
professor carregá-lo até a sala junto com o material didático utilizado na aula. É
possível ainda, disponibilizar o material aos estudantes, já que o mesmo cabe em uma
mochila e pode ser levado junto com o material escolar.
Figura 7: O material criado tem o formato de um livro com tamanho 22x29x6,5 (LxAxE).
A construção do LPE foi dividida em duas etapas que denominamos de
estruturação física e arte gráfica (Figura 8). Na estruturação física (a exemplo na
Figura 8-a), o protótipo foi concebido manualmente com o auxílio de materiais de fácil
acesso, como caixas de papelão, régua, canetas, estiletes, cola de isopor, espelhos,
“transparências”, impressões coloridas, entre outros. O desenvolvimento da arte
gráfica (a exemplo na Figura 8-b) ocorreu em paralelo à construção dos protótipos por
meio de programas como CorelDraw X7, Paint e o Adobe Photoshop CS6 aplicativo.
Todas as despesas com a fabricação deste produto foram de financiamento próprio
da pesquisadora que garantiu em todo o processo, um orçamento acessível (Anexo
VIII) e de baixo custo.
Figura 8: Etapas de montagem do experimento "Formação de Imagens em Espelhos Planos".
36
O LPE é composto por 29 páginas com 10 experiências fixas (Figura 09) e
removíveis (Figura 11), divididas em capítulos contendo experimentos de Câmara
Escura, Periscópio, Formação de Imagem do Corpo Extenso, Associação de Dois
Espelhos Planos, Caleidoscópio, Reflexão da Luz em Espelhos Esféricos, Polarização
da Luz, Lupa, Imagem em Movimento e Ilusão de Ótica.
Dos 10 (dez) experimentos, 40 % estão fixados no livro, sendo eles os de
Formação de Imagem do Corpo Extenso (Figura 8), Associação de Dois Espelhos
Planos, Reflexão da Luz em Espelhos Esféricos e Polarização da Luz (este mostrado
na Figura 09). Os outros 60% correspondem aos os experimentos removíveis e são
compostos por Câmara Escura, Periscópio, Imagem em Movimento, Lupa, Ilusão de
Ótica e do Caleidoscópio, usados aqui como exemplo de experimentos destacáveis
na (Figura 11).
A incorporação destes dois modos de apresentar a experimentação Física (fixo
no material ou destacável) é necessária, pois permite aos alunos a montagem de
alguns experimentos e com isto torna o processo de aprendizado mais próximo dos
estudantes.
Figura 9: Experimento de Polarização da Luz, onde a imagem de uma personagem do livro fica oculta até que o polarizador seja rotacionado.
As fotos apresentadas na (Figura 09) correspondem ao experimento de
Polarização da Luz que não é destacável e é manipulado no próprio livro. Neste caso,
o aluno utiliza o material como complemento na explicação do professor, realiza a
leitura do questionamento presente no experimento, gira o polarizador até visualizar o
efeito físico. A Figura 09-a mostra o polarizador ocultando à imagem da personagem
37
enquanto que na Figura 09-b sua aparência é revelada em um simples giro do
polarizador.
Figura 10: Aqui temos no material o capítulo correspondente ao Caleidoscópio, e o equipamento está embutido na página destacada pelo círculo pontilhado.
Como é possível observar no exemplo da (Figura 10), os experimentos ficam
embutidos nas páginas do livro sem comprometer o manuseio do mesmo e após
destacado o equipamento do livro, este pode ser montado pelo próprio aluno conforme
instruções no material. Os passos de montagem deste experimento (Caleidoscópio
usado como exemplo) podem ser acompanhados na (Figura 11).
Figura 11: Aqui mostramos os passos para montar o Caleidoscópio. (a) Equipamento destacado do livro, (b) montagem do mesmo, (c) as miçangas usadas para potencializar o efeito físico e (d) o efeito
gerado.
A (Figura 11) mostra o processo de montagem do Caleidoscópio e seu efeito
físico, que é um dos experimentos destacáveis do livro. Aqui mostramos o processo
ilustrativo da montagem que está disponível no material. O corpo do objeto (Figura
38
11-a) é destacado do livro, dobrado nos locais indicados (Figura 11-b), posteriormente
as miçangas (Figura 11-c) são introduzidas no Caleidoscópio e finalmente o efeito
físico é mostrado na (Figura 11-d). Este processo (montagem) é desenvolvido pelos
alunos. Assim os estudantes podem visualizar como o equipamento é desenvolvido,
ou seja, que possui três espelhos, é dobrado de forma triangular, que os objetos
refletidos foram introduzidos no sistema e que o efeito físico é causado pela reflexão
das imagens entre os espelhos.
O material conta também com um personagem principal fictício (Figura 12) ao
qual os participantes da pesquisa possam se identificar. Este personagem atua como
narrador das teorias e experimentos contidos no LPE, impondo desafios, descrevendo
os experimentos e auxiliando na montagem dos mesmos.
Figura 12: Artur, o personagem fictício do LPE procura instigar o leitor por meio da problematização de situações cotidianas a pensar sobre a reflexão da luz em espelhos planos.
A linguagem utilizada foi pensada para atender a percepção adolescente,
tentando ser a mais direta e ilustrativa possível, aplicando aos personagens do livro
características físicas similares aos personagens de animações voltadas ao público
jovem, conhecidas como “mangás” e de origem japonesa. Buscou-se ainda relacionar
os experimentos com o cotidiano destes estudantes, como o experimento de
Formação de Imagem do Corpo Extenso que usa como exemplo o letreiro invertido
de uma ambulância (exemplo Figura 12).
39
Figura 13: Paginação do Livro Paradidático Experimental.
Compactar experimentos de Física em páginas de um livro é uma ideia ousada
e inovadora, a Figura 13 apresenta de forma condensada imagens das páginas do
LPE. Alinhar formas de demonstrar aos estudantes os efeitos naturais que a Física
explica, torna o aprendizado da matéria mais agradável e palatável. Além disso, o
produto supera a falta de ambientes laboratoriais nas escolas podendo tornar a
aprendizagem significativa.
5.2 DESCRIÇÃO DAS ATIVITADADES DESENVOLVIDAS NA SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA APLICAR O LPE
Devido a disponibilidade dos participantes da pesquisa, as atividades que
compõe a sequência didática foram desenvolvidas na tarde do dia 11 de agosto de
2017. Ao todo foram ministradas três aulas de 50 (cinquenta) minutos com dois
intervalos de 10 (dez) minutos. As referidas atividades foram inspiradas nos
momentos pedagógicos de Delizoicov (31), ilustradas na Figura 14.
40
M
om
en
tos
Pe
da
gó
gic
os
Problematização Inicial Organização do
Conhecimento
Aplicação do
Conhecimento
Ob
jeti
vo
s Discutir sobre a reflexão da
luz presente no cotidiano.
Compreender a Formação
da Imagem de um Corpo
Extenso no Espelho Plano.
Relacionar os
conhecimentos prévios e
adquiridos durante à
sequência didática com
situações cotidianas;
Ati
vid
ad
es
De
se
nv
olv
ida
s
• Apresentação dos
objetivos;
• Exemplificação da
construção de um MC;
• Construção individual de
um MC sobre a reflexão
da luz;
• Problematização sobre a
reflexão da luz a partir de
uma situação-problema;
• Momento para os alunos
expressarem seus
conhecimentos prévios;
• Construção coletiva de
um MC sobre o mesmo
assunto (avaliação
diagnóstica inicial).
• Aula expositiva (teórica);
• Retomada da
problematização inicial
para a realização das
atividades experimentais
investigativas (AEIs);
• Realização da AEI 01;
• Registro das hipóteses
sobre a formação da
imagem de um corpo
extenso no Espelho
Plano;
• Realização da (AEI) 02;
• Registro das hipóteses
sobre a imagem de um
corpo extenso formada
a partir da associação
de Espelhos Planos;
• Construção individual de
um MC sobre a reflexão
da luz;
• Debate sobre a relação
dos fenômenos ópticos
presentes nas (AEIs) e
situações cotidianas;
• Construção coletiva de
um mapa conceitual
sobre a reflexão da luz
(avaliação diagnóstica
final);
Figura 14: Ilustração dos momentos que nortearam a sequência didática.
Os momentos e as atividades que compõe a sequência didática são descritas
na seção a seguir.
5.3 ANÁLISE DOS DADOS OBTIDOS DURANTE A IMPLANTAÇÃO DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA
Nesta seção, faremos uma análise dos dados obtidos nos momentos
pedagógicos que compõe a sequência didática adotada pela autora. Esta, por sua
Linha do tempo: sequência didática
Fonte: Autoria própria
41
vez, nos permite avaliar algumas possibilidades de manuseio e aproveitamento do
LPE.
Primeiro momento pedagógico: problematização do conhecimento
Inicialmente a professora/pesquisadora responsável por ministrar as aulas,
explicou aos estudantes (participantes da pesquisa e pertencentes ao Grupo A) sobre
os objetivos apresentados no arranjo da Figura 14 e as condições que culminaram na
escolha do conteúdo a ser trabalhado nesta pesquisa.
No intuito de possibilitarmos a interação e a socialização dos conhecimentos
em atividades posteriores, os estudantes foram divididos em três grupos
denominados: vermelho, verde e azul. Um dos participantes não pôde comparecer as
aulas, por isso, os grupos vermelho e azul foram compostos por quatro integrantes
enquanto que o verde apenas por três. A denominação de cada indivíduo pela cor do
grupo ao qual pertence seguido de um número (Ex.: vermelho-02), preserva a
identidade do participante.
Em seguida, foram exemplificados expositivamente o passo a passo da
construção dos mapas conceituais com temas simples, cotidianos e que foge ao tema
escolhido nesta pesquisa como, por exemplo, a poluição dos rios. Neste momento, a
fuga tema é necessária para que não ocorram influencias na exposição dos
conhecimentos prévios durante o desenvolvimento do mapa conceitual.
O primeiro momento pedagógico é conduzido de forma que as atividades
propostas na Figura 14 contemple a relação entre os conhecimentos prévios de cada
participante à problematização do conhecimento acerca do tema. Por isso, a partir do
tema, a reflexão da luz, os participantes foram orientados a construírem
individualmente um mapa conceitual que externa todo conhecimento recobrado de
suas experiências cotidianas e escolares.
Neste momento, todos apresentaram certa ansiedade e apreensão seguidos
de relatos sobre a preocupação com a avaliação que seria feita em cima dos
conhecimentos prévios ali expostos, mas em seguida, tranquilizados e esclarecidos
novamente do objetivo desta atividade.
Como é possível notar nas Figuras 15 e 16, os mapas dos participantes verde-
03 e azul-01, respectivamente, apresentam algumas inconsistências, mas nos permite
avaliar a qualidade dos conhecimentos prévios sobre a reflexão da luz que trazem
consigo. Por exemplo, é perceptível a inexperiência dos participantes na construção
42
de mapas conceituais com temas parecidos, isto fica claro na predisposição de alguns
conceitos entorno do tema, mas também é notável o esforço dos participantes para
manter-se fieis à linguagem científica.
Figura 15: Mapa conceitual individual produzido pelo participante verde-03.
No mapa conceitual da Figura 15, o participante liga com certa clareza o tema
aos conceitos que lhe parecem mais condizentes. É possível notar que este, faz uma
associação da reflexão da luz aos tipos de espelhos e superfícies nas quais podem
ocorrer o fenômeno, além disso, cita ainda os tipos de reflexão da luz: regular e difusa.
Na Figura 16, as palavras: imagem, objeto, espelho plano, ângulo e cores
primárias, são indevidamente ligadas ao tema proposto. É possível observar que tais
termos fazem certo sentido quando lidas separadamente, sem o uso dos conectores
“envolve” e “causado por”. Isto pode ocorrer por diversos motivos, inclusive pelo
nervosismo momentâneo do participante, mesmo assim, o uso indevido dos
conectivos nos permite verificar também a incerteza ao usá-los.
43
Figura 16: Mapa conceitual individual produzido pelo participante azul-01.
Na sequência, a professora conduziu a problematização inicial com os
seguintes questionamentos, “Você já parou para observar os espelhos à sua volta?”,
“Por que o nome das ambulâncias são adesivados ao contrário?”, assim como mostra
a Figura 17a e 17b. Este momento objetivava provocar os estudantes com perguntas
baseadas em situações reais e comuns ao cotidiano de cada um deles.
Figura 17: Partes dos slides utilizados na problematização inicial durante a aula expositiva com projetor. O slide (a) faz mensão aos tipos de espelhos, enqanto que o slide (b) sobre as caracterísicas
de um objeto extenso em frente ao espelho plano.
44
Este momento não se deu de forma instantânea, mas de maneira que os
questionamentos conduzidos pela professora eram contra-argumentos em cima das
respostas dos participantes. Embora as soluções dadas não se caracterizavam em
respostas cientificamente corretas e completas, foi possível identificar que este
momento proporcionou discussões inteligentes e dúvidas pertinentes.
Para finalizar o primeiro momento pedagógico, a professora/pesquisadora
propôs a construção coletiva de um mapa conceitual sobre o mesmo tema como
mostra a Figura 18. Este momento foi crucial para a socialização dos conhecimentos
prévios de cada participante os quais fizeram aproveitaram esta ocasião para
compartilharem suas dúvidas e certezas.
Figura 18: Mapa conceitual coletivo (avaliação diagnóstica inicial dos participantes).
Em seguida, veremos com detalhes como foram conduzidas as principais
atividades deste trabalho que compõe o segundo momento pedagógico, na
organização do conhecimento.
Segundo momento pedagógico: organização do conhecimento.
O início deste momento contempla a abordagem dos conceitos teóricos sobre
os fenômenos luminosos com ênfase na reflexão da luz em espelhos planos. Neste
momento, a professora foi prudente em retomar os conceitos apresentados pelos
participantes em seus mapas individuais, assim como os questionamentos feitos
durante a problematização deste mesmo assunto.
Durante a abordagem teórica, com o auxílio de slides, a professora explicou a
diferença entre a reflexão regular e difusa da luz em diversos tipos de superfícies, sua
importância para a visão de objetos e as principais características de suas leis. Além
45
disso, explicou a formação da imagem virtual e sua assimetria em relação ao objeto
dito real diante do espelho.
Munidos teoricamente, a professora separou o Grupo A conforme as cores de
cada integrante – vermelho, verde e azul. Cada grupo recebeu um exemplar do LPE
e duas folhas de hipóteses e/ou conclusões (Anexos IX e X). As Atividades
Experimentais Investigativas AEIs propostas em seguida têm o intuito de estimular a
organização dos conceitos apontados na problematização e reforçados na exposição
teórica dos fenômenos em questão.
Figura 19: Atividade Experimental Investigativa 01, formação da imagem de um corpo extenso no espelho plano.
Orientados pela professora/pesquisadora, os participantes iniciaram a primeira
AEI, formação da imagem de um corpo extenso no espelho plano, presente na página
12 do LEP. A atividade consistia em levantar o Espelho 01 e o Objeto 01
(caracterizado pela palavra, Estude) como mostra a Figura 19.
Durante AEI, os participantes observaram livremente a predisposição do objeto
real diante do espelho e a formação de sua imagem virtual. A Figura 20, mostra o
momento em que cada integrante precisava responder individualmente na folha de
hipóteses e/ou conclusões o seguinte problema, “Quais as principais características
(distância em relação ao espelho e em relação ao objeto, natureza, orientação e
tamanho) da imagem de um corpo extenso formada no Espelho Plano?”.
46
Figura 20: Socialização dos conceitos abordados na folha de hipóteses
e/ou conclusões.
Para isso, as discussões acerca das características da imagem foram
socializadas entre eles e organizadas em forma de tópicos, como mostra a Figura 21,
dos participantes verde-01 e azul-03, respectivamente.
47
Figura 21: Hipóteses e/ou conclusões sobre a primeira atividade experimental investigativa. (a)participante verde-01. (b)participante azul-03
A Figura 21 mostra que as observações apontadas por integrantes de grupos
distintos sobre a mesma AEI são semelhantes. A diferença está na falta da relação de
tamanho entre a imagem e objeto nos tópicos do participante azul-03 (Figura 21-b). O
mesmo, ainda é redundante em mencionar a característica reversa que a imagem
apresenta em relação ao objeto, apontando que esta é “enantiomorfa” e
posteriormente que “A imagem não se sobrepõe”.
Sem novas explicações e livres de roteiros, os participantes são orientados a
realizarem uma nova AEI, presente na mesma página do LEP. A
professora/pesquisadora busca, neste momento, reforçar a organização do
conhecimento com o aumento do grau de dificuldade.
As AEIs apresentam algumas diferenças, por exemplo, nesta os participantes
levantaram com o auxílio dos suportes, não só um espelho, mas três e o objeto a ser
analisado, consiste na palavra , disposta ao lado do espelho 01, como
mostra a Figura 22.
48
Figura 22: Atividade Experimental Investigativa 02, a imagem de um corpo extenso formada a partir da associação de espelhos planos.
A segunda folha de hipóteses e/ou conclusões, levantava o seguinte problema:
Qual a relação do nome adesivado nas ambulâncias com as características da
imagem de um corpo extenso formada em espelhos planos? A complexidade do
fenômeno presente na associação de espelhos e a situação problema proposta sobre
as ambulâncias estimularam ainda mais as discussões entre os participantes. Este
questionamento exige que cada um dos participantes compreendam o conceito de
enantiomorfismo.
Na Figura 23, o participante verde-01, escreve em tópicos suas observações
sobre o fenômeno da Figura 22, mas não deixa claro sua relação com nome adesivado
nas ambulâncias. Ao citar os três espelhos e a característica da imagem ao ser
refletida em cada situação, o participante indica que o conceito de enantioformismo
foi compreendido.
Figura 23: Hipóteses e/ou conclusões do participante verde 01 sobre a segunda atividade experimental investigativa.
49
Por outro lado, na Figura 24, o participante vermelho-03 indica que o conceito
de enantioformismo está em construção e tenta explicar em suas observações o
passo a passo do que ocorre no fenômeno estudado. Assim como o participante
verde-01, o participante vermelho-03 não chega a responder explicitamente o
problema levantado nem a citar as demais características que a imagem apresenta
nesta associação de espelhos planos como, por exemplo, o mesmo tamanho e a
mesma orientação que o objeto real.
Figura 24: Hipóteses e/ou conclusões do participante vermelho 03 sobre a segunda atividade experimental investigativa.
Ao término das AEIs, a professora/pesquisadora recolheu todas as folhas de
hipóteses para a partir delas iniciar uma discussão coletiva com os estudantes. A
discussão se deu entorno dos acertos e erros cometidos nas folhas de hipóteses e a
impressão de cada participante em relação as AEIs. Este momento foi essencial na
conclusão da organização do conhecimento, e pôde esclarecer algumas dúvidas e
responder os problemas apontados em ambas as atividades experimentais.
A seção a seguir descreve as últimas atividades que compõe a sequência
didática – aplicação do conhecimento.
Terceiro momento pedagógico: aplicação do conhecimento
Análogo ao primeiro momento pedagógico, no terceiro momento são
desenvolvidos dois mapas conceituais – individual e coletivo. Os participantes ainda
sentados em um grande círculo, como mostra a Figura 25, formado para a discussão
do momento anterior, são orientados pela professora a desenvolverem um mapa
conceitual que comtemple todos os conhecimentos estudados e compreendidos até o
momento sobre o mesmo tema, a reflexão da luz.
50
Figura 25: A construção individual dos mapas conceituais no terceiro momento pedagógico.
Na Figura 26, podemos perceber a evolução conceitual sobre a reflexão da luz
em espelhos planos do participante verde-02 ao compararmos este mapa com o
apresentado na Figura 15, momentos que antecedem a problematização inicial.
Figura 26: Mapa conceitual Individual 02 do participante verde 03.
51
A comparação entre os mapas conceituais desenvolvidos no primeiro e no
terceiro momento por cada participante, é utilizado pela professora como uma
atividade avaliativa e serve de termômetro para indicar os conceitos que ainda
precisam ser reforçados.
O participante verde-02, acrescenta agora em seu mapa presente na Figura 26,
conectivos e conceitos antes ausentes como, por exemplo, a ligação do tema “reflexão
da luz” às classificações regular e difusa utilizando o conectivo “pode ser”. Em
seguida, as palavras regular e difusa são ligadas aos seus respectivos significados.
Logo em seguida, assim como mostra a Figura 27, os participantes se dirigiram
ao quadro branco livres de quaisquer dados impressos e construíram um grande mapa
conceitual onde reuniram todos os significados adquiridos durante a sequência
didática.
Figura 27: construção do mapa conceitual coletivo, atividade avaliativa final da sequência didática proposta pela pesquisadora.
Como o desenvolvimento de um mapa de conceitos não é intuitivo, a professora
reforçou este momento com estímulos expressos em forma de argumentos e
questionamentos baseados na evolução conceitual do mapa coletivo. Apesar de
apresentarem agora, familiaridade com esta atividade avaliativa, alguns participantes
reclamaram da quantidade de mapas conceituais construídos na sequência didática e
ressaltaram ter gostado das Atividades Experimentais Investigativas.
Adiante serão analisadas as respostas obtidas via questionários eletrônicos
aplicados a professores de Física da rede de ensino e aos alunos voluntários que
testaram o LPE desenvolvido.
52
5.4 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS COM OS QUESTIONÁRIOS
Neste capítulo será mostrado a análise dos dados obtidos pela aplicação de
três questionários online criados via a plataforma gratuita chamada “Formulários
google”, que foram acessados por e-mail ou links3 reduzidos. Dois deles respondidos
pelos estudantes voluntários da pesquisa (Grupo A) e um pelos professores de Física
da rede escolar (Grupo B).
A aplicação destes questionários é imperativo, pois apenas um “olhar” dos
possíveis grupos que utilizarão o LPE desenvolvido traz aos pesquisadores
entendimento do produto, podendo então maximizá-lo para que ocorra aprendizagem
significativa, lembrando sempre que o objetivo deste material é associar a
experimentação com a teoria, em complemento a falta do ambiente laboratorial
adequado.
As ferramentas para este fim (questionários) trazem linhas de interesse
distintas para cada grupo analizado. No questionário destinado a 10 professores de
Física em exercício nas escolas, o(a) professor(a) pode falar abertamente sobre o
processo de ensino-aprendizagem dos conceitos de óptica associado as aulas
teóricas e experimentais com recursos de fácil acesso.
Os outros dois questionários foram destinados a doze estudantes do segundo
ano do Ensino Médio, mas devido a ausência de um dos participantes no dia da
aplicação do LPE, este optou por não responder. Possíveis ausências foram previstas
no projeto aprovado no Conselho de Ética da UFT. As questões referentes aos três
questionários estão apresentradas na Tabela 01.
Tabela 1: Aqui temos as perguntas que compõe os questionários aplicados aos grupos envolvidos na pesquisa. (a) Perguntas do Questionário para Professores. (b) Perguntas do Questionário Pré Aplicação do LPE. (c) Perguntas do Questionário Pós Aplicação do LPE.
(a) Perguntas do Questionário para Professores.
1) Para ensinar Física, as aulas teóricas e expositivas devem ser complementadas com atividades experimentais sempre que possível.
2) O desenvolvimento de uma atividade experimental em aulas práticas é fundamental para auxiliar o ensino-aprendizagem de Física.
3) Aulas práticas estimulam os alunos a participarem mais ativamente do processo de ensino-aprendizagem.
3 Questionário 01 (Grupo A) https://goo.gl/forms/Nl9b1I744rmMlTAJ2
Questionário 02 (Grupo A) https://goo.gl/forms/TI8HZW4CuQJzbjKq2 Questionário (Grupo B) https://goo.gl/forms/DUR8JSdHhmV39Z1g2
53
4) Quando optamos por trabalhar com aulas práticas, é preferível fazer uma demonstração experimental do que deixar que os próprios alunos trabalharem em grupos.
5) Atividades experimentais não têm o potencial de promover o trabalho em grupo.
6) As aulas práticas devem ser relacionadas, sempre que possível, a situações que remetem o cotidiano dos alunos.
7) No momento leciona em:
8) Qual sua formação acadêmica (Graduação)?
9) Possui Pós-Graduação?
10) Marque abaixo os recursos disponíveis em sua escola.
11) Você consegue ministrar óptica geométrica no curso comum? Se não, por quê?
12) As aulas expositivas são importantes em diversos momentos e não faculta a utilização de outros recursos. Você acha que o processo de ensino e aprendizagem dos conceitos de óptica (ou outros) seria melhor compreendido com a associação de aulas teóricas e experimentais? Por quê?
(b) Perguntas do Questionário Pré Aplicação do LPE.
1) Você sabe o que é Física?
2) Você considera importante estudar Física? Justifique.
3) Sua escola tem laboratório equipado com experimentos de Física?
4) Você já participou de aulas práticas de Física?
5) As aulas práticas de que você participou foram:
6) Você já montou algum experimento de Física? Se sim, explique que conceito você abordou com o auxílio do experimento.
7) Com que frequência você costuma ter aulas experimentais de Física no laboratório ou em sala de aula?
8) Você gostaria de ter aulas experimentais de Física? Por quê?
(c) Perguntas do Questionário Pós Aplicação do LPE.
1) Que tipo de aula você acha que aprende mais?
2) Sobre as aulas experimentais realizadas com o livro "Física Óptica: faça você mesmo": quais são os experimentos que você mais gostou? Por quê?
3) Dos experimentos a seguir, marque aqueles que você considera fácil de montar.
4) Dos conceitos abordados nas aulas experimentais, qual você sentiu maior dificuldade em compreender? Por quê?
5) Após essa experiência com aulas experimentais de óptica, você considera importante o uso de experimentos nas aulas de Física para o aprendizado dos conceitos? Por quê?
6) O que você acha que poderia ser melhorado na estrutura do livro (lembrando que este livro não é didático, mas paradidático), ou seja, paginação, arte gráfica, exposição do assunto, diálogo do personagem, experimentos propostos? Por quê?
7) Sobre a sequência didática adotada, ou seja, a forma como foi conduzida as aulas: Descreva os pontos que você considera positivos e limitantes para a compreensão dos assuntos abordados.
Nota-se na Tabela 01-a que as perguntas voltadas aos professores levantam
temas como suas formações, recursos disponíveis para auxiliar no desenvolvimento
das aulas, o tempo dedicado ao ensino de óptica e suas visões sobre a
54
experimentação para ensinar Física. Para o grupo de alunos voluntários existem dois
momentos, os Pré e Pós-aplicação do LPE, sendo o Pré-aplicação voltada quase em
sua totalidade sobre suas experiências com experimentação de Física em aula. Já
nas perguntas Pós-aplicação desejou-se obter informações sobre o material
desenvolvido.
É imperativo destacar que não foi objeto da pesquisa saber se ocorreu
aprendizado de Física por meio do material, pois para isto seria necessário aplicar o
produto para um número muito maior de agentes, definir um grupo de controle (que
não receberia o material) e aplicar dispositivos que permitam avaliar o conhecimento
dos envolvidos. Devemos informar que o intuito de aplicar os questionários a um grupo
de professores e alunos era conhecer a relação dos envolvidos no processo
educacional com a experimentação em Física.
Em seguida iremos detalhar separadamente os questionários e
perguntas dos grupos envolvidos.
5.4.1 Questionário aos professores
Este quesito teve como objetivo entender a visão dos professores que
ministram física na rede de ensino, e foi aplicado a dez (10) profissionais da rede
pública (informação obtida via questão sete – Tabela 01-a) que são mestrandos do
MNPEF - polo de Araguaína/TO, e as respostas para os questionamentos estão
apresentadas a seguir.
Iniciaremos analisando os resultados das seis primeiras perguntas do
questionário (Tabela 01-a). Os dados quantitativos gerados foram graficados e
comparados entre si. Em todas as questões dividimos as respostas em Concorda,
Concorda Fortemente, Discorda e Discorda Fortemente.
As relações entre estas perguntas expressam-se pelas citações das práticas
experimentais e pelas opiniões dos docentes sobre a abordagem da experimentação
nas aulas. A análise dos resultados apresentados segue uma descrição quantitativa
das respostas de cada pergunta com um posterior cruzamento de dados entre elas.
O primeiro questionamento (Figura 28) diz: “Para ensinar Física, as aulas
teóricas e expositivas devem ser complementadas com atividades experimentais
sempre que possível”. Ao responderem esta pergunta os envolvidos tiveram três
55
opiniões, sendo uma discordância (10%), cinco concordâncias (50%) e quatro
professores (40%) tem forte convicção que atividades experimentais devem
complementar as atividades teóricas.
Figura 28: Resultado da primeira pergunta do questionário aplicado aos professores. Podemos ver a porcentagem na extremidade externa dos dados ou o quantitativo de professores que concordam, concordam
fortemente, discordam ou discordam fortemente das indagações (no eixo vertical).
Ao serem questionados se: “O desenvolvimento de uma atividade experimental
em aulas práticas é fundamental para auxiliar o ensino-aprendizagem de Física”
(Figura 29), todos pensam que sim, sendo 70% (7 professores) concordando e 30%
(3 professores) concordando fortemente.
Figura 29: Resultado da segunda pergunta do questionário aplicado aos professores.
Quando questionados se as “Aulas práticas estimulam os alunos a participarem
mais ativamente do processo de ensino-aprendizagem” (Figura 30). A concordância
50%
40%
10%
0%0
1
2
3
4
5
6
Concordo ConcordoFortemente
Discordo DiscordoFortemente
Pro
fess
ore
s Q
uan
tita
tivo
1) Para ensinar Física, as aulas teóricas e expositivasdevem ser complementadas com atividadesexperimentais sempre que possível.
70%
30%
0% 0%0
1
2
3
4
5
6
7
8
Concordo ConcordoFortemente
Discordo DiscordoFortemente
Pro
fess
ore
s Q
uan
tita
tivo
2) O desenvolvimento de uma atividade experimental emaulas práticas é fundamental para auxiliar o ensino-aprendizagem de Física.
56
também é unânime entre os docentes, com uma divisão igualitária entre aqueles que
concordam ou concordam fortemente (50% em cada).
Figura 30: Resultado da terceira pergunta do questionário aplicado aos professores mestrandos do MNPEF.
Outra informação obtida dos professores diz respeito às aulas práticas
ministradas por estes docentes. No questionamento, “Quando optamos por trabalhar
com aulas práticas, é preferível fazer uma demonstração experimental do que deixar
que os próprios alunos trabalharem em grupos”, 30% (3 docentes) concordam e
preferem demonstrar o experimento para os alunos, e os outros 70% deixam que os
estudantes desenvolvam a experimentação em grupo, ou seja, 60% discordam (6
docentes) e 10% discorda fortemente (1 professor) que experimentos devem ser feito
pelo professor via demonstração (Figura 31).
Figura 31: Resultado da quarta pergunta do questionário aplicado aos professores.
50% 50%
0% 0%0
1
2
3
4
5
6
Concordo ConcordoFortemente
Discordo DiscordoFortemente
Pro
fess
ore
s Q
uan
tita
tivo
3) Aulas práticas estimulam os alunos a participarem maisativamente do processo de ensino-aprendizagem.
30%
0%
60%
10%
0
1
2
3
4
5
6
7
Concordo ConcordoFortemente
Discordo DiscordoFortemente
Pro
fess
ore
s Q
uan
tita
tivo
4) Quando optamos por trabalhar com aulas práticas, épreferível fazer uma demonstração experimental do quedeixar que os próprios alunos trabalharem em grupos.
57
Quando questionados se as “Atividades experimentais não têm o potencial de
promover o trabalho em grupo”, todos discordaram desta afirmação, sendo 50%
fortemente e 50% não (Figura 32).
Figura 32: Resultado do quinto questionamento feito aos professores do mestrado MNPEF.
Uma importante informação é saber a opinião dos docentes sobre aplicar aulas
práticas relacionadas ao cotidiano do estudante, questionados se: “As aulas práticas
devem ser relacionadas, sempre que possível, às situações que remetem o cotidiano
dos alunos”, um professor discordou fortemente (10%) e os demais concordaram
(50%) e concordaram fortemente (40%) com esta relação, ou seja, 5 e quatro
docentes, respectivamente (Figura 33).
Figura 33: Resultado da quarta pergunta do questionário aplicado aos professores.
0% 0%
50% 50%
0
1
2
3
4
5
6
Concordo ConcordoFortemente
Discordo DiscordoFortemente
Pro
fess
ore
s Q
uan
tita
tivo
s
5) Atividades experimentais não têm o potencial depromover o trabalho em grupo.
50%
40%
0%
10%
0
1
2
3
4
5
6
Concordo ConcordoFortemente
Discordo DiscordoFortemente
Pro
fess
ore
s Q
uan
tita
tivo
6) As aulas práticas devem ser relacionadas, sempre quepossível, à situações que remetem o cotidiano dosalunos.
58
Ao comparar as respostas dadas nas três primeiras questões, podemos
observar algo contraditório, a passo que todos os docentes concordam que a atividade
experimental é fundamental para auxiliar o ensino-aprendizagem em Física, e
estimula os alunos a participarem mais ativamente deste processo, 10% deles
discordam que para ensinar Física, as aulas teóricas e expositivas devem ser
complementadas com atividades experimentais.
Além disso, no comparativo entre a quarta, quinta e sexta perguntas, também
temos divergência. Todos acreditam que atividades experimentais têm o potencial de
promover o trabalho em grupo, mas 30% destes preferem demonstrar o experimento
ao deixar que os alunos trabalhem em conjunto, e 90% dos professores concordam
que as aulas práticas devem ser relacionadas ao cotidiano dos estudantes.
Dando sequência a análises dos dados, e levando em consideração que as
respostas da sétima questão foram explicitadas no primeiro parágrafo desta seção,
partimos para as indagações da oitava questão, mostradas na Figura 34.
Figura 34: Respostas sobre a formação acadêmica dos professores.
Nota-se na Figura 34 que 80% dos docentes entrevistados possuem graduação
em Física (licenciatura), e 60% possuem curso de Pós-graduação (Figura 35), como
mostra o gráfico abaixo.
Licenciatura em Física Outro
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Pro
fessore
s (
Quantita
tivo)
Formação
Qual sua formação acadêmica (Graduação)?
80%
20%
59
As informações mostradas no gráfico da Figura 35 quantificam os dados
obtidos do grupo analisado via a nona pergunta, que os questionam sobre suas
qualificações após a graduação. Seguidamente, buscou-se obter subsídios sobre os
recursos disponíveis nas suas respectivas escolas (local de trabalho). As respostas
da questão dez podem ser vistas na Figura 36.
Figura 36: Respostas sobre os recursos disponibilizados aos professores entrevistados.
Comparando os dados do gráfico presente na Figura 36, podemos observar a
disponibilidade de Projetor (Datashow) e Quadro Branco em todas as escolas dos
entrevistados. Laboratórios de Ciências com experimentos para ensinar Física só foi
Com Pós-graduação Sem Pós-graduação
0
1
2
3
4
5
6
7
Pro
fesso
res (
Qu
an
tita
tivo
)
Pós-graduação
Possui Pós-Graduação?
60%
40%
0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%
TV
DVD
Sala de Informática em perfeito estado
Sala de informática com poucos computadores…
Lousa Digital
Laboratório de Física
Laboratório de Ciência (com poucos…
Projetor (Datashow)
Quadro Branco
Quadro Negro
Professores Pesquisados com Acesso aos Recursos
Tip
os
de
Rec
urs
os
Recursos Didáticos
Figura 35: Dados sobre o número de docentes entrevistados que possuem Pós-graduação.
60
relatado por dois professores (20% dos entrevistados), e ainda assim contendo
poucos experimentos de Física. Estes dados reforçam as afirmações sobre o modelo
das aulas de Física, com pouca ou nenhuma experimentação e, portanto, corrobora a
necessidade de um material de fácil acesso (uso) que traga a experimentação de
Física para o ambiente escolar.
Sim, parcialmente.
Sim, totalmente.
Não, devido a carga horária
da disciplina.0
1
2
3
4
5
45,45%
40%
Pro
fesso
res (
Qu
an
tita
tivo
)
Você consegue ministrar ótica geométrica no curso comum? Se não, por quê?
50%
10%
Figura 37: Resultados sobre o questionamento: Você consegue ministrar óptica geométrica no curso comum? Se não, por quê?.
Além da opinião docente sobre a experimentação de Física no ensino, sua
formação e qualificação, e a estrutura laboratorial das escolas, o questionário
apresentou perguntas relacionadas diretamente ao assunto abordado no LPE
desenvolvido (Óptica Geométrica). A decima primeira questão indaga se o professor
61
consegue ministrar Óptica Geométrica em um curso comum, os resultados são
mostrados na Figura 37.
Olhando com bons olhos, 60 % dos professores respondentes conseguem
ministrar Óptica Geométrica durante o curso, mesmo que 50% faça isto parcialmente.
Entretanto, 40% admitem que a carga horária da disciplina é insuficiente para que este
tema seja abordado em sala de aula.
Mas quando questionados se “As aulas expositivas são importantes em
diversos momentos e não faculta a utilização de outros recursos. Você acha que o
processo de ensino e aprendizagem dos conceitos de óptica (ou outros) seria melhor
compreendido com a associação de aulas teóricas e experimentais? Por quê?”, todos
concordam que sim, e responderam:
Sim, pois as aulas experimentais demonstram na prática como os
fenômenos da física ensinada nas aulas teóricas ocorrem. (P1)
Sim, a forma como se aprende não é igual para todos. Quanto maior
a quantidade de recursos audiovisuais aumenta a possibilidade de
levar uma aprendizagem significativa ao maior número de alunos. (P2)
Para tornar os conceitos Teóricos mais significativos para formação
dos nossos alunos. (P3)
Sim, por que os discentes ficam estimulados a produção de experimentos simples e consequentemente um aprendizado que possibilita uma melhor formação para os alunos de forma a associar com os eventos do dia a dia. (P4)
Seria melhor compreendido sim com as aulas experimentais. Pois a Óptica Geométrica carrega situações inusitadas e até difíceis de aceitar como a ideia de imagens invertidas, por exemplo. Além da dificuldade em geometria que sentem os alunos. (P5)
Sim! por que em certos momentos a teoria não e suficiente para compreensão dos fenômenos físicos. (P6)
Sim. Acredito que descrever fenômenos físicos é um trabalho desafiador, e por mais perfeita e minunciosa que seja a descrição, ainda assim encontramos situações adversas em relação ao processo de ensino aprendizagem. As atividades experimentais quando realizadas com maestria e embasamento teórico e pedagógico, tendem a minimizar as adversidades encontradas na compreensão de fenômenos físicos. (P7)
Sim, porque assim o aluno observa melhor e conseguem sintetizar com maior aproveitamento os acontecimentos físicos das teorias. (P8)
Sim, pois o contato com algo concreto pode facilitar a aprendizagem, e fazer com que o aprendizado seja significativo. (P9)
Sim, pois torna o processo mais factível e palpável aos alunos. (P10)
62
Note que todos os docentes concordam que o ensino e aprendizagem dos
conceitos de Óptica seriam melhor compreendido com a associação de aulas teóricas
e experimentais, em alusão as preguntas 1, 2 e 3 do mesmo questionário. Mesmo
com descrições distintas em suas justificativas de respostas, pode-se interpretar a
partir destas colocações, que na visão dos respondentes o contato com o experimento
e a observação do efeito físico impõe aos alunos uma melhor compreensão sobre o
tema estudado.
Em sequência será abordado as respostas obtidas via Questionário Pré-
aplicação do LPE.
5.4.2 Questionário pré-aplicação do LPE
Nesta seção serão apresentados os dados da amostra de alunos antes da
aplicação do produto, obtidos via o Questionário Pré-aplicação do LPE (Tabela 01-b).
É importante destacar que as indagações não têm o objetivo de testar o conhecimento
prévio do grupo sobre a matéria, mas em suma, se os alunos já tiveram contato com
a experimentação em Física. Os resultados e discussões também seguirão a ordem
de perguntas do questionário.
O primeiro questionamento direcionado aos estudantes voluntários foi sobre o
conhecimento que tinham sobre a função da Física, especificamente perguntado
“Você sabe o que é Física?”. A Figura 38 mostra os resultados sobre esta indagação.
63
sim
não
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Quantitativo de alunos
Você sabe o que é Física?
Como apresentado na Figura 38, 9 entre 10 respondentes afirmam conhecer o
significado de Física. Já a segunda pergunta buscava descobrir se os voluntários
tinham consciência da importância de aprender esta matéria. Quando questionados
se “Você considera importante estudar Física? Justifique”, responderam que:
Sim, pois sem ela não saberíamos como coisas simples do nosso dia a dia acontecem. (Aluno 1)
Sim, pois os fenômenos físicos sempre estevem em nosso cotidiano, podendo assim compreender com outros olhos algo que parece tão simples. (Aluno 2)
Sim, pois é importante para nosso desenvolvimento quanto ser humano, também aprender as leis que regem o mundo... (Aluno 3)
Sim, pois ela facilita a compreensão do que ocorre no dia a dia. (Aluno 4)
Sim, pois a física está presente no nosso dia a dia. (Aluno 5)
Sim. A física explica os diversos fenômenos do dia a dia e consegue explicar o funcionamento de máquinas e aparelhos. (Aluno 6)
Sim pois devemos conhecer mais dos fenômenos da natureza. (Aluno 7)
Sim, a física é uma das ciências mais antigas e isso me instiga a estudá-la. (Aluno 8)
Sim, para adquirir conhecimento do que acontece em todo do meio. (Aluno 9)
Sim, pois assim podemos saber tudo o que acontece em nosso redor. (Aluno 10)
Figura 38: Gráfico sobre o quantitativo de respondentes que sabem o significado de Física.
64
Sim. Porque está envolvido no nosso cotidiano. (Aluno 11)
Além de todos os respondentes considerarem que a Física é uma matéria
importante a ser estudada, ainda a relacionam como uma ferramenta fundamental
para explicar os fenômenos naturais que ocorrem em nosso cotidiano.
Outras informações levantadas no grupo de alunos, estão relacionadas a suas
experiências experimentais, ou seja, se eles sabiam que a escola onde estudam
possuía laboratório com experimentos de Física (questão 3) e se já tinham participado
de aulas práticas de Física (questão 4). As respostas estão quantificadas no gráfico
da Figura 39.
Na concepção dos respondentes, quase 73% afirmam que a escola onde
estudam não possui um laboratório equipado com experimentos de Física, mas
aproximadamente 82% dos alunos dizem ter participado de aulas de Física que
envolviam atividades práticas. De acordo com a pesquisadora enredada nesta
investigação, o Educandário Objetivo de Araguaína possui um laboratório de ciências
com experimentos de Física desenvolvidos pelos próprios alunos da escola durantes
as aulas de Física. Neste contexto, pode-se inferir que os 18% dos respondentes não
lembram destas práticas, são provenientes de outras instituições que não aderem à
experimentação ou ambos.
Ainda, pelos dados levantados na questão 3, o baixo número de alunos que
reconhecem que o estabelecimento educacional que frequentam dispõe de espaço
Sim Não0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Alu
no
s (
qu
an
tita
tivo
)
Sua escola tem laboratório equipado com experimentos de Física?
Você já participou de aulas práticas de Física?
27,27%
81,82%
72,72%
18,18%
Figura 39: Gráfico gerado pelas respostas das questões 3 e 4 do questionário aplicado.
65
laboratorial com experimentos de Física, indica que os respondentes nunca
frequentaram o laboratório (aulas práticas em sala), ou consideram que a falta de
experimentos de Física comerciais é relevante, configurando uma percepção que o
laboratório não dispõe de tais experimentos, isto quando o aluno compara o aparato
experimental disponível para as outras ciências que o laboratório comporta.
Agora, questionados sobre como foram realizadas as aulas práticas que os
voluntários já participaram através da pergunta “As aulas práticas de que você
participou foram:”, os respondentes relataram se foi em grupo, demonstração ou
nunca participaram, ver Figura 40.
Então, em analise aos dados explicitados no gráfico (Figura 40), identifica-se
que 45,45% dos respondentes participaram apenas de aulas experimentais
demonstrativas, seguido das aulas experimentais em grupo (27,27%), 18,18% não
tiveram nenhum tipo de aula experimental e 9,09% não responderam o
questionamento. Estes dados estão de acordo com as informações apresentadas na
Figura 39, e também corroboram as respostas dadas pelos voluntários a respeito do
questionamento: Você já montou algum experimento de Física? Se sim, explique que
conceito você abordou com o auxílio do experimento.” Suas respostas foram:
Sim,demonstração do ponto de equilíbrio de um objeto. (Aluno 1)
Não resposta. (Aluno 2)
Não que eu me lembre. (Aluno 3)
Não (Aluno 4)
Nunca montei nenhum experimento de física. (Aluno 5)
Não (Aluno 5)
Em Grupo
Demonstrado pelo Professor
Nunca Participou
Não Respondeu
0 1 2 3 4 5
18,18%18,18%
45,45%
27,27%
Respondentes
As aulas práticas de que você participou foram:
9,09%
Figura 40: Gráfico quantitativo das respostas captadas por meio da quinta pergunta: “As aulas práticas de que você participou foram:”.
66
Não (Aluno 6)
Não (Aluno 7)
Sim, com auxílio da Professora (Aluno 8)
Não (Aluno 9)
Sim, campo gravitacional (Aluno 10)
Eu não sei o conceito (Aluno 11)
Questionados sobre a participação na montagem de experimento de Física e
qual o tema abordado, apenas 3 respondentes afirmam ter participado da elaboração
de experimentos e só 2 lembram a temática abordada. E na sétima questão é
inquerido sobre a constância das aulas experimentais, e as respostas são
apresentadas na Figura 41.
As afirmações dos respondentes ao questionamento: “Com que frequência
você costuma ter aulas experimentais de Física no laboratório ou em sala de aula?”,
se destoam um pouco dos dados obtidos pela questão 5 (Figura 40), pois aqui 4
alunos afirmaram que nunca tiveram aula experimental de Física, e anteriormente 2
disseram que nunca tiveram aula prática e 1 não respondeu. Mas ao olhar para o
gráfico acima (Figura 41), 62,5% dos voluntários têm aula de experimentação com
alguma regularidade.
Quando questionados: “Você gostaria de ter aulas experimentais de Física?
Por quê?”. As respostas foram:
Sim, porque facilita o entendimento (Aluno 1)
Sempre
Ás vezes
Raramente
Nunca
0 1 2 3 4
Com que frequência você costuma ter aulas experimentais de Física no
laboratório ou em sala de aula?
12,5%
12,5%
Alunos (Quantitativo)
12,5%
25%
25%
37,5%
Figura 41: Gráfico que apresenta os dados quantitativos da sétima pergunta do Questionário Pré-aplicação do LPE.
67
Sim, para aprender mais sobre o conteúdo de uma forma mais dinâmica. (Aluno 2)
Sim, pois quando se vê na pratica o que é explicado em um quadro a compreensão bem mais clara e rápida. (Aluno 3)
Sim, pois isso deixa a aula mais dinâmica. (Aluno 4)
Sim, pois além de aprendermos nós praticamos e isso fixa melhor o conteúdo. (Aluno 5)
Sim. Pois torna o aprendizado mais dinâmico e consequentemente gera uma maior absorção do conteúdo ministrado em aula. (Aluno 6)
Sim, pois aprendemos mais fácil. (Aluno 7)
Sim, pois gosto de novas experiências. (Aluno 8)
Sim, para que aprenda mais. (Aluno 9)
Sim pois com experimentos o conteúdo se fixa mais. (Aluno 10)
Sim. Porque assim fixamos mais o conteúdo. (Aluno 11)
Observe que as respostas foram positivas e unânime. Como dito no
anteriormente, todos os respondentes gostariam de ter aulas experimentais de Física,
e justificam sua estima afirmando que a manipulação experimental torna mais
compreensível a matéria, em suma.
No próximo tópico serão abordados os dados angariados pelo Questionário
Pós-aplicação do LPE.
5.4.3 Questionário pós-aplicação do LPE
Nesta seção serão discutidas as informações geradas pelo questionário
aplicado depois do contato dos voluntários com o LPE desenvolvido. O principal
interesse dos questionamentos é descobrir se o material paradidático confeccionado
agrada o público-alvo (estudantes do Ensino Médio).
Então ao questionarmos os educandos voluntários sobre, “Que tipo de aula
você acha que aprende mais?”, obtemos as informações que foram quantificadas e
apresentadas no gráfico da Figura 42.
68
Neste gráfico (Figura 42), 72,72% dos respondentes acreditam que aulas
práticas e experimentais são mais eficientes no aprendizado que associar teoria com
a experimentação. E também após o contato com o LPE, questionamos se “Sobre as
aulas experimentais realizadas com o livro "Física Óptica: faça você mesmo": quais
são os experimentos que você mais gostou? Por quê?”. As respostas a esta inquirição
estão dispostas na sequência.
Associação de espelhos. Porque é divertido e prático. (Aluno 1)
O experimento da formação de imagens de um corpo extenso. Gostei porque coloca em prática o que eu aprendi. (Aluno 2)
O segundo experimento, pois eu gostei de discutir com meu grupo quantas vezes a palavra iria aparecer! (Aluno 3)
Câmara escura. (Aluno 4)
Formação da imagem de um corpo extenso, pois entendi mais sobre a reflexão. (Aluno 5)
Formação da imagem de um corpo extenso. (Aluno 6)
Polarização da luz. Porque é uma coisa diferente que eu ainda não tinha visto. (Aluno 7)
Formação de imagem em um corpo extenso. (Aluno 8)
Formação de imagem de um corpo extremo, porque ele explica o que mais acontece no nosso dia a dia. (Aluno 9)
Todos, Aprendi Mais sobre Óptica. (Aluno 10)
De acordo com as respostas, seis dos respondentes gostaram mais do
experimento da Formação de Imagem de um Corpo Externo, um Câmara Escura,
Teَ ricas e Experimentais
Prلticas e Experimentais
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Alunos (Quantitativo)
Que tipo de aula você acha que aprende mais?
27,27%
72,73%
Figura 42: Quantitativo das respostas à pregunta “Que tipo de aula você acha que aprende mais?”.
69
outro Associação de Espelhos, Polarização da Luz e teve um respondente que
apreciou todos os experimentos contidos no LPE. Ao indagados sobre a facilidade de
montar os experimentos contidos no produto com o questionamento: “Dos
experimentos a seguir, marque aqueles que você considera fácil de montar”, a maioria
também citou o experimento de Formação da Imagem de um Corpo Extenso, veja:
Câmara escura, Formação da imagem de um corpo extenso, Associação de espelhos planos, Lupa (Aluno 1)
Formação da imagem de um corpo extenso (Aluno 2)
Periscópio, Formação da imagem de um corpo extenso, Caleidoscópio, Imagem em movimento (Aluno 3)
Formação da imagem de um corpo extenso, Ilusão de óptica. (Aluno 4)
Formação da imagem de um corpo extenso, Associação de espelhos planos, Caleidoscópio, Espelhos esféricos, Polarização da luz, Lupa, Ilusão de óptica, Imagem em movimento (Aluno 5)
Câmara escura (Aluno 6)
Formação da imagem de um corpo extenso (Aluno 7)
Formação da imagem de um corpo extenso (Aluno 8)
Formação da imagem de um corpo extenso (Aluno 9)
Caleidoscópio (Aluno 10)
Além da maioria dos respondentes, (8 alunos) consideraram que a
experimentação sobre a Formação da Imagem de um Corpo Extenso seja mais fácil
de montar, três destes ainda indicaram outros experimentos, e dois discordantes
apontaram para a Câmara Escura e o Caleidoscópio, individualmente. E quando
questionados se, “Dos conceitos abordados nas aulas experimentais, qual você sentiu
maior dificuldade em compreender? Por quê?”, apontaram que:
Nenhum. Pois a professora explica muito bem. (Aluno 1)
Nenhum, todos eu compreendi facilmente. (Aluno 2)
Reflexão da luz proveniente de fontes secundárias, por falta de atenção mesmo! (Aluno 3)
Nenhum (Aluno 4)
Não respondeu. (Aluno 5)
Nenhum (Aluno 6)
Nenhum (Aluno 7)
Não senti dificuldade em nenhum. (Aluno 8)
Imagem real e virtual! Pq uma e o contraditório da outra (Aluno 9)
70
Aproximação de espelhos planos. A forma que os espelhos refletem um ao outro (Aluno 10)
Entre os respondentes que apontaram alguma dificuldade em compreender os
conceitos do LPE, houve uma grande divergência, pois, cada um indicou um
experimento diferente, como visto anteriormente. Os conceitos envolvendo Reflexão
da Luz Proveniente de Fontes Secundárias, Imagem Real e Virtual e Aproximação de
Espelhos Planos foram considerados aqueles que os alunos tiveram mais dificuldade.
Em uma resposta, o aluno destaca a atuação da professora que aplicou o produto,
dizendo, “Pois a professor explica muito bem”.
A outra indagação do questionário, ou seja, “Após essa experiência com aulas
experimentais de óptica, você considera importante o uso de experimentos nas aulas
de Física para o aprendizado dos conceitos? Por quê?”, foi respondido:
Sim. Pois torna o aprendizado mais fácil. (Aluno 1)
Sim pois assim o aluno vê com seus próprios olhos tudo o que o
professor explicou facilitando assim compreensão da temática. (Aluno
2)
Com certeza, pois quando se pratica é bem mais fácil a compreensão
e a aula fica bem mais animada! (Aluno 3)
Sim, para melhor aprendizado. (Aluno 4)
Sim, para compreender o conteúdo de uma forma mais dinâmica.
(Aluno 5)
Sim, para que possamos assimilar esses experimentos com nosso
cotidiano. (Aluno 6)
Sim. Porque a aula pratica dá uma ideia bem mais clara do que a aula
teórica. (Aluno 7)
Sim. Pois as aulas experimentais complementam aquilo que
aprendemos com a teoria. (Aluno 8)
Sim, porque ajuda a fixar o conteúdo. (Aluno 9)
Sim. Para compreender o Assunto com mais facilidade. (Aluno 10)
Note que após a utilização do LPE, todos os entrevistados concordam que é
importante o uso de experimentos nas aulas de Física, pois o contato e a observação
dos fenômenos facilitam o aprendizado. Isto era de se esperar, pois trabalhar com o
“abstrato” dificulta o entendimento.
71
Dando sequência às análises dos questionamentos, para a pergunta que
segue: “O que você acha que poderia ser melhorado na estrutura do livro (lembrando
que este livro não é didático, mas paradidático), ou seja, paginação, arte gráfica,
exposição do assunto, diálogo do personagem, experimentos propostos? Por quê?”,
os respondentes afirmam que:
Nada. Pois todos os experimentos superaram minhas expectativas. (Aluno 1)
Acho que nada adorei o livro. (Aluno 2)
Seria legal ter uma linguagem mais informal! Seria bem interessante... (Aluno 3)
Nada, está ótimo. (Aluno 4)
Nada, achei o livro excelente. (Aluno 5)
Não respondeu. (Aluno 6)
Está ficando ótimo. (Aluno 7)
Eu acho que o livro está perfeito. Acho que não precisa de nenhuma alteração. (Aluno 8)
Acredito que aumentar o número de experimentos! Porque quanto mais melhor para podermos praticar e estudar. (Aluno 9)
Achei perfeito. (Aluno 10)
Ao responder à pergunta anterior, apenas um aluno sugere uma linguagem
mais informal e outro não respondeu ao questionamento. O que nos trouxe certo
contentamento (além da maioria ter gostado do LPE), é que um aluno gostaria de um
maior número de experimentos.
A pergunta que segue, “Sobre a sequência didática adotada, ou seja, a forma
como foi conduzida as aulas: Descreva os pontos que você considera positivos e
limitantes para a compreensão dos assuntos abordados”, busca informações sobre
sequência didática aplicada durante a apresentação (teste) do LPE, e as respostas
são:
Positivos: os experimentos. Limitantes: os mapas conceituais. (Aluno 1)
Positivos: forma como foi abordada a temática e os experimentos - limitante: não achei nada que limitou a compreensão (Aluno 2)
Gostei da forma que foi aplicada pois nós participamos de verdade da aula, escrevendo no quadro, ditando coisas para a professora escrever! O livro tinha experiências incríveis, principalmente a do caleidoscópio. (Aluno 2)
Achei que a aula durou muito pouco, queria ter testado mais experiências! (Aluno 3)
72
Foram todos superinteressantes. (Aluno 4)
Não há resposta. (Aluno 5)
Os experimentos para mim foi a forma mais fácil de compressão. (Aluno 6)
A aula foi ótima eu consegui compreender tudo que foi explicado e mostrado. (Aluno 7)
Gostei bastante do tipo de aula experimental. (Aluno 8)
Os mapas conceituais foram te tamanha importância e a realização de experimentos. (Aluno 9)
Não há resposta. (Aluno 10)
Dois alunos não responderam esta última pergunta, e apenas um respondente
indicou pontos limitantes. Este limite está justamente nos mapas conceituais aplicados
durante a sequência didática, algo que pode ser ajustado de acordo com os objetivos
de cada professor.
Um ponto muito interessante sobre estes questionamentos mostra que os
envolvidos na aplicação deste LPE inovador, gostaram do material e sentiram que o
mesmo pode ajudá-los no aprendizado de Física.
73
CAPÍTULO 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Como mencionado na fundamentação teórica, a ausência de estruturas
laboratoriais para o ensino de Física nas escolas brasileiras é amplamente conhecida.
Cientes desta situação desenvolvemos um material paradidático inovador pensado e
confeccionado como produto educacional do Mestrado Nacional Profissional em
Ensino de Física (MNPEF) do Pólo UFT/Araguaína-TO, denominado Livro
Paradidático Experimental (LPE).
Este material voltado ao ensino de Física, incorpora em sua estrutura o formato
de livro com experimentos físicos embutidos, neste caso focado na experimentação
em Óptica Geométrica. O LPE desenvolvido foi direcionado de acordo com o objetivo
doMNPEF e aplicado com alunos do segundo ano do Ensino Médio (EM), em uma
escola da cidade de Araguaína no estado do Tocantins (TO).
Além da confecção do LPE, buscamos informações sobre a experimentação de
Física desenvolvida no EM a partir de um questionário direcionado a alguns docentes
que ministram esta disciplina. Dentre as informações dos respondentes, conclui-se
que a experimentação de Física é parte fundamental no processo de ensino e
aprendizagem desta matéria. Em contrapartida, dois entre dez dos entrevistados
relataram que suas escolas possuem Laboratórios de Ciências e ainda assim,
contendo poucos experimentos de Física, corroborando a importância do produto
desenvolvido.
Outro grupo relevante no processo de entendimento sobre o LPE compreendeu
estudantes da segunda série do EM. Para aplicação deste produto, foi criada uma
sequência didática e dois questionários – pré-aplicação e pós-aplicação. Esta
sequência foi inspirada nas teorias de Ausubel e Freire que buscam fundamentar a
construção do conhecimento a partir do levantamento de situações-problemas e
baseados nos três momentos pedagógicos de Delizoicov.
Durante este processo, identificamos que as Atividades Experimentais
Investigativas foram importantes na evolução conceitual de cada participante
evidenciadas nos mapas conceituais construídos antes e após as práticas.
Destacamos, por exemplo, o participante verde 03 que no início demonstra
inexperiência na construção dos mapas conceituais mediante a predisposição de
alguns conceitos sobre a reflexão da luz.
74
Posteriormente, conclui-se que o mesmo participante liga o tema aos conceitos
que lhe parecem mais condizentes, associando a reflexão da luz aos tipos de espelhos
e superfícies além de descrever a reflexão regular e difusa da luz. É possível notar
ainda, que o mesmo apresenta durante o momento destinado à aplicação do
conhecimento, compreensão sobre o fenômeno do enatiomorfismo presente nas
práticas e na situação-problema proposta.
A respeito dos questionários, as perguntas direcionadas aos participantes
(alunos) antes da aplicação do LPE buscaram investigar a relação dos mesmos com
a prévia experiência em aulas experimentais e/ou práticas de Física. Mediante os
resultados, concluímos que são raras as oportunidades que os mesmos tiveram em
participar de aulas experimentais, dentre os que já vivenciaram, poucos são os que
lembram das atividades desenvolvidas.
Em relação aos resultados obtidos pelo questionário de pós-aplicação do LPE,
notamos dentre os fatores favoráveis e limitantes, que na percepção de um
respondente, foi sugerido como limitação a linguagem escolhida na redação do texto.
Por outro lado, destacam-se os fatores favoráveis, onde oito entre dez dos
participantes relataram que não há necessidade de se alterar o produto e
supreendentemente, um respondente, sugeriu aumentar o número de experimentos.
Por último, as observações feitas pela professora/pesquisadora relatam a
facilidade dos usuários no manuseio do produto, pois o mesmo possui o formato de
um livro (familiar aos alunos), experimentos embutidos nas páginas com temas
relacionados ao cotidiano, é leve, compacto, possui fácil montagem/desmontagem,
com linguagem e personagem guia criados com foco no público jovem.
Estes dados reforçam as afirmações sobre o modelo das aulas de Física, com
pouca ou nenhuma experimentação e, portanto, corrobora a necessidade de um
material de fácil acesso (uso) que traga a experimentação de Física para o ambiente
escolar. Esta mesma ideia pode ser diversificada e produzida com diferentes temas
da Física, demais ciências ou ainda focados em outros níveis de escolaridade.
75
CAPÍTULO 7 REFERÊNCIAS
(1). A ilustração de livros infantis: uma retrospectiva hstorica. FREITAS, Neli Klix e
ZIMMERMANN, Anelise. 2, 2007, DAPesquisa-Revista de investigação em artes, Vol.
2.
(2). VALADARES, Eduardo de Campos. Física mais que divertida: inventos
eletrizantes baseados em materiais reciclados e de baixo custo. 3ª. Belo Horizonte :
Editora UFMG, 2012.
(3). NUNES, Luis Antonio de Oliveira e ARANTES, Alessandra Riposati. Física em
casa. 1ª. São Carlos : Instituto de Física de São Carlos, 2009. p. 68.
(4). ADAMS, Tom. Física divertida. 1ª. Lisboa : Edicare, 2011.
(5). TOCANTINS. PROPOSTA CURRICULAR DO ENSINO MÉDIO (PCEM).
Secretaria de Educação e Cultura do Estado do Tocantins. Palmas : s.n., 2009. p. 379.
(6). —. Documento Referência para elaboração dos Planos de Ensino 2017, Ensino
Fundamental Anos Finais. Secretaria da Educação, Juventude e Esportes. Palmas :
s.n., 2017a.
(7). —. Calendário Oficial 2017 – Rede Estadual de Ensino. Secretária de Educação,
Juventude e Esporte. [Online] 2017c. [Citado em: 17 de maio de 2017.]
https://central3.to.gov.br/arquivo/318982/.
(8). —. Documento Referência para elaboração dos Planos de Ensino 2017, Ensino
Médio. Secretaria da Educação, Juventude e Esportes. . Palmas : s.n., 2017b.
(9). MOREIRA, M. A. e MASINI, E. F. S. Aprendizagem Significativa: a teoria de David
Ausubel. 2ª. São Paulo : Centauro Editora, 2001. p. 111.
(10). Unidades de Ensenãnza Potencialmente Significativas - UEPS. MOREIRA, M.
A. Porto Alegre : s.n., 2011, Aprendizagem Significativa em Revista/Meaningful
Learning Review, Vol. 1(2), pp. 43-63.
(11). MOREIRA, M. A. Subsídios metodológicos para o professor pesquisador em
ensino de ciências. Instituto de Física, UFRGS. Porto Alegre : s.n., 2009.
(12). FREIRE, Paulo. Educação como prática da liberdade. 34ª. Rio de Janeiro : Paz
e Terra, 2011.
(13). DELIZOICOV, D. Concepção problematizadora do ensino de ciências na
educação formal. Dissertação de Mestrado. IFUSP/FEUSP. São Paulo : s.n., 1982.
(14). MOREIRA, M. A. e MASSONI, N. T. Interfaces entre teoria de aprendizagem e
Ensino de Ciências. 6ª. Porto Alegre : UFRGS, 2015. Vol. 26.
(15). Discutindo Modelos de Visão Utilizando a História da Ciência. SILVA, Boniek V.
C. 2009, HOLOS, Vol. 3, pp. 180-190.
(16). Euclides e a geometria do raio visual. NETO, Guilherme. R. São Paulo : s.n.,
2013, Scientiae Studia, Vol. 11, pp. 873-892.
76
(17). A Crônica da Ótica Clássica. BASSALO, J. M. F. Florianópolis : s.n., 1986,
Caderno Catarinense de Ensino de Física, Vol. v.3, pp. 138-159.
(18). Luz para o progresso do conhecimento e suporte da vida. BAGNATO, V. S. e
PRATAVIEIRA, S. n. 4, São Paulo : s.n., 2015, Revista Brasileira de Ensino de Física,
Vol. v. 37, p. 4206.
(19). AGÊNCIA BRASIL. Justiça nega recurso do governo para liberar “lei do farol
baixo”. Congresso em Foco. [Online] 2016. [Citado em: 10 de Julho de 2017.]
http://congressoemfoco.uol.com.br/noticias/justica-nega-recurso-do-governo-para-
liberar-lei-do-farol-baixo/.
(20). BRASIL. Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional: Lei 9.394/96. Diário
Oficial da República Federativa do Brasil. Brasília : s.n., 1996.
(21). Direito à educação: direito à igualdade, direito à diferença. CURY, C. R. J. 116,
São Paulo : s.n., julho de 2002, Cadernos de Pesquisa, pp. 245-262.
(22). BRASÍLIA. MEC. Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Fundamental
de 9 (nove) anos. Conselho Nacional de Educação/Câmara de Educação
Básica/PARECER CNE/CEB Nº:11. Brasília : s.n., 2010. p. 44.
(23). CAVALCANTE, Meire. Adolescentes - Entender a cabeça dessa turma é a chave
para obter um bom aprendizado. Nova Escola. [Online] 2004. [Citado em: 17 de julho
de 2017.] https://novaescola.org.br/conteudo/408/adolescentes-entender-a-cabeca-
dessa-turma-e-a-chave-para-obter-um-bom-aprendizado.
(24). A Contribuição da Física para um Novo Ensino Médio. . KAWAMURA, M. R. D.
e HOSOUME, Y. 2003, Física na Escola, Vols. 4, n.2, pp. 22-27.
(25). PCNEM. Parte III Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. [ed.]
Secretaria de educação Média e Tecnológica. Brasília : MEC; SEMTEC, 2000.
(26). PCN+, Ensino Médio. Orientações Educacionais Complementares aos
Parâmetros Curriculares Nacionais. Ciências da Natureza, Matemática e suas
Tecnologias. [ed.] Secretaria de educação Média e Tecnológica. Brasília : MEC;
SEMTEC, 2002.
(27). Moreira, M. A. Teorias de Aprendizagem. São Paulo : EPU, 1999.
(28). Regularidades e Dispersões no Discurso da aprendizagem significativa em David
Ausubel e Paulo Freire. SANTANA, M. F. e CARLOS, E. J. 2013, Aprendizagem
Significativa em Revista/Meaningful Learning Review, Vol. 3, pp. 12-22.
(29). MIRAS, M. Um ponto de partida para a aprendizagem de novos conteúdos: os
conhecimentos prévios. [A. do livro] C (Org.) COLL. O construtivismo na sala de aula.
São Paulo : Editora Ática, 2009, pp. 57-77.
(30). A problematização e a aprendizagem baseada em problemas: diferentes termos
ou diferentes caminhos? BERBEL, N. A. N. 2, Botucatu : Unesp, 1998, Interface -
Comunicação, Saúde, Educação, Vol. 2, pp. 139-154.
77
(31). DELIZOICOV, D. Problemas e problematizações. [A. do livro] M. PIETROCOLA.
Ensino de física: conteúdo, metodologia e epistemologia em uma concepção
integradora. 2ª. Florianópolis : Ed. da UFSC, 2005, pp. 125-150.
(32). Reflexões sobre a importância da experimentação no ensino de Física.
BATISTA, Michel Corci, FUSINATO, Polônia Altoé e BLINI, Ricardo Brugnole. 2009,
Acta Scientiarum Human and Social Sciences, Vols. 31, n.1.
(33). Atividades Experimentais no Ensino de Física: Diferentes Enfoques, Diferentes
Finalidades. ARAÚJO, Mauro Sérgio Teixeira e ABIB, Maria Lúcia Vital dos Santos.
Junho de 2003, Revista Brasileira de Ensino de Física, Vols. 25, n.2.
(34). Atividades experimentais: uma estratégia para o ensino da física. REIS, Elival
Martins e SILVA, Otto H. M. 2013, Cadernos Intersaberes, Vols. 1, n.2, pp. 38-56.
(35). Metodologias e Práticas: uma reflexão acerca da contribuição das aulas práticas
no processo de ensino-aprendizagem de biologia. PAGEL, Ualas Raasch, CAMPOS,
Luana Morati e BATITUCCI, Maria do Carmo Pimentel. 2015, Experiências em Ensino
de Ciências, Vols. 10, n.2.
(36). LAIA, André Scheidegger, et al. O Uso de Experimentos Alternartivos no Ensino
de Flúidos em Nível Médio, Voltada para o Ensino Significativo. VII Semana
Acadêmica da UEPA Marabá/ Ambiente, Saúde e Sustentabilidade na Amazônia
Oriental: desafios e perspectivas. [Online] 2016. [Citado em: 17 de julho de 2017.]
https://sauepamaraba.files.wordpress.com/2015/10/e-03-o-uso-de-experimentos.pdf.
(37). BRITO, F. M., SILVEIRA, A. F. e CABRAL, R. V. O USO DE EXPERIMENTOS
COM MATERIAIS ALTERNATIVOS NO. Congresso Nacional de Educação/CONEDU.
[Online] 2014. [Citado em: 17 de julho de 2017.]
http://www.editorarealize.com.br/revistas/conedu/trabalhos/Modalidade_1datahora_1
1_08_2014_12_20_34_idinscrito_1855_a008b4cdc8b86f8d40cd5abb109ce928.pdf.
(38). NEVES, J. H. M. USO DE EXPERIMENTOS, CONFECCIONADOS COM
MATERIAIS ALTERNATIVOS, NO PROCESSO DE ENSINO E APRENDIZAGEM DE
FÍSICA: LEI DE HOOKE. Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual
Paulista(UNESP),Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF),
Orientadora: Agda Eunice de Souza Albas. s.l. : Dissertação de Mestrado, 2015.
(39). A avaliação conceitual de força e movimento. MORAES, Arthur Marques e
MORAES, Itamar José. Junho de 2000, Revista Brasileira de Ensino de Física, Vols.
22, n. 2, .
(40). HODSON, D. Experiments in science teaching. Tradução: Paulo A. Porto, v. 20,
n.2. Auckland : Tradução: Paulo A. Porto, 1988. pp. 53-66.
(41). Murgi, Regiane Nunes Dronov. Proposta de Sequência Didática para o Ensino
de Ondas: Uma Abordagem Teórica-Experiemental. Mestrado Nacional Profissional
em Ensino de Física/ Universidade Federal da Grande Dourados. Dourados : s.n.,
2016. p. 123.
(42). Aprendizagem Significativa em Mapas Conceituais. MOREIRA, M. A. Porto
Alegre : s.n., 1998, Cadernos do Aplicação, Vol. 11, pp. 143-156.
78
(43). O MAPA CONCEITUAL NO ENSINO DE ÓPTICA DA VISÃO: UMA
EXPERIÊNCIA DE UTILIZAÇÃO. PAULINO, V. L. e SOUZA, R. R. Jataí : s.n., 2013,
Itinerarius Reflectionis, Vols. 2, n.15.
(44). YOUNG, Hugh D. Sears e Zemansky física IV: ótica e física moderna. 10ª. São
Paulo : Addison Wesley, 2004. Vol. IV.
(45). GUADALUPE, A. O. e GUIMARÃES, O. Ensino Médio Física. [ed.] Equipes de
edição da editora Poliedro. São José dos Campos : Sistema Poliedro, 2017. Vol. III.
79
Anexos
ANEXO I: Termo de Assentimento (Grupo A)
UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA -
MNPEF Av. Paraguai, s/n°, esquina com a R. Uxiramas- Setor Cimba| 77824-838
Araguaína/TO| (63) 3416-5601 | www.uft.edu.br | [email protected]
TERMO DE ASSENTIMENTO
Você está sendo convidado(a) como voluntário(a) a participar da pesquisa “Experimentos
de fácil acesso: uma alternativa didática experimental para aulas de Física no Ensino Médio”
que tem por finalidade desenvolver um livro paradidático experimental que possa ser associada
ao livro didático e sirva de apoio aos professores e alunos nas aulas teórica-experimentais de
ótica geométrica.
Nosso objetivo é diagnosticar as influências positivas e limitantes que o uso deste material
pode proporcionar em sala de aula, uma vez que a associação de aulas expositivas com lousa e
pincel às aulas experimentais pode contribuir no processo de ensino-aprendizagem de todos os
envolvidos.
Sua participação voluntária se dará por meio da resolução de dois questionários online
disponibilizados no seu e-mail ________________________________________ (caso
necessário, disponibilizaremos questionários físicos), nos quais as respostas às perguntas
servirão de base para nortear a pesquisadora (Alana Cruz de Sousa) das reais necessidades
encontradas em sala de aula, principalmente em aulas de Física. Caso esse procedimento possa
gerar algum tipo de constrangimento você não precisa realizá-lo.
Contamos ainda com sua participação em três aulas de cinquenta (50) minutos que serão
realizadas no período vespertino do mês de agosto, com data a definir e avisadas com
antecedência. Estas aulas contarão com uma sequência didática previamente elaborada pela
pesquisadora, professora de Física do Educandário Objetivo de Araguaína e Mestranda do
Ensino de Física na Universidade Federal do Tocantins.
Ao participar deste estudo você permitirá que a pesquisadora possa utilizar informações
para o levantamento de dados sobre a influência do uso de dois experimentos selecionados a
partir do livro paradidático experimental sobre a formação da Imagem de um Corpo Extenso
no Espelho Plano. Este levantamento de dados será realizado por meio dos mapas conceituais
produzidos durante a sequência didática, observações diretas da pesquisadora em relação à sua
participação e interação com as atividades proposta, fotos das montagens dos experimentos
(com sua identidade preservada), assim como as respostas aos questionários online.
É importante esclarecer que todo procedimento é cabível de benefícios e riscos.
Salientamos ainda que os riscos são baixos, pois o material foi pensado, estudado,
confeccionado e testado para não causar acidentes. Também será trabalhado a conscientização
de não realizar este experimento sem o acompanhamento de um responsável e tratar seus
colegas de forma respeitável (esta última é trabalhada na escola constantemente).
Destacamos abaixo os possíveis benefícios e desconfortos decorrentes do estudo.
Benefícios:
80
1 - Gerar material educacional.
2 – Proporcionar aos estudantes experimentação em Física.
3 – Mostrar aos estudantes a aplicação da Física em seu cotidiano.
4 – Com o exemplo em sua rotina diária (mostrando a utilidade para o aluno), desmistificar a
disciplina de Física.
5 – Conhecer a visão discente sobre a experimentação de Física.
6 – Conhecer a visão docente sobre a experimentação de Física.
7 - Gerar conhecimento significativo sobre ótica aos alunos.
8 – Fornecer aos professores material paradidático que facilitem a experimentação de Física.
9 – Divulgar os resultados com sigilo de identificação dos participantes da pesquisa.
Riscos:
1 – Por se tratar de material experimental, existe pequena probabilidade de acidentes de baixa
proporção.
2 – Os alunos podem não se familiarizar com o personagem fictício.
3 – Sendo aplicado em voluntários, é possível que haja algum tipo de “Bulling” por meio de
alunos não participantes.
4 – Existe o risco posterior dos estudantes tentarem realizar experimentos sem o
acompanhamento docente.
5 – Como os formulários são enviados por e-mail ao voluntário, existe uma pequena
possibilidade deste ser confundido por um e-mail spam, caso contrário, a plataforma google
conta com os recursos de segurança mais avançados dos dias atuais.
6 – O voluntário pode não ter acesso à internet para responder ao formulário online.
7 – O voluntário pode achar cansativo responder ao questionário.
8 – Como as aulas de aplicação do produto serão realizadas no contraturno, alguns estudantes
podem faltar por diversos motivos, principalmente de saúde.
9 – A professora responsável pela aplicação dos experimentos presentes no (livro paradidático)
associado a uma sequência didática pode não dominar em amplo aspecto o conteúdo de reflexão
da luz em espelhos planos para a elaboração de uma sequência mais adequada.
Todas as informações coletadas neste estudo são estritamente confidenciais. Você não
será identificado em nenhuma publicação que possa resultar deste estudo. Seus dados serão
identificados com um código, e não com o nome e apenas os membros da pesquisa terão
conhecimento dos dados, assegurando assim sua privacidade.
Para participar deste estudo você não terá nenhum custo, nem receberá qualquer
vantagem financeira. Você ou o responsável tem liberdade de se recusar a participar e ainda se
recusar a continuar participando em qualquer fase da pesquisa, sem qualquer prejuízo.
Sempre que quiser poderá entrar em contato com a pesquisadora, Alana Cruz de Sousa,
no endereço profissional, Educandário Objetivo de Araguaína, R. Santa Cruz, n 100 - St.
Central, Araguaína/TO, e-mail: [email protected] ou pelo telefone (63) 99299-7889.
Em caso de dúvidas quanto aos aspectos éticos da pesquisa, reclamações e/ou insatisfação,
poderá entrar em contato com o Comitê de Ética em Pesquisa – CEP/UFT, Av. NS 15, Qd. 109
Norte, Plano Diretor Norte, Prédio do Almoxarifado/Campus de Palmas, 77001-090,
Palmas/TO,(63) 3232-8023, e-mail: [email protected].
Caso haja danos decorrentes dos riscos previstos, o pesquisador assumirá a
responsabilidade pelos mesmos. Este documento é emitido em duas vias que serão ambas
assinadas, ficando uma via com cada um de nós.
81
Eu,___________________________________________________________, fui
informado(a) sobre o que a pesquisadora quer fazer e porque precisa da minha colaboração, e
entendi a explicação. Por isso, firmo meu consentimento livre e esclarecido em participar da
pesquisa proposta. Consinto também o uso científico e didático dos dados, preservando a minha
identidade.
Ciente do conteúdo, assino o presente termo.
Data: ___/ ____/ _____
________________________________ ______________________________
Assinatura do(a) participante Assinatura da pesquisadora
responsável
82
ANEXO II: Termo de Consentimento Livre e Esclarecido aos Responsáveis (Grupo
A)
UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA -
MNPEF Av. Paraguai, s/n°, esquina com a R. Uxiramas- Setor Cimba| 77824-838
Araguaína/TO| (63) 3416-5601 | www.uft.edu.br | [email protected]
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO AOS RESPONSÁVEIS
Seu filho(a) está sendo convidado(a) a participar da pesquisa intitulada “Experimentos
de fácil acesso: uma alternativa didática experimental para aulas de Física no Ensino Médio”.
Os objetivos desta pesquisa consistem em estudar as influências que o uso de um livro
paradidático (ou seja, um livro de apoio ao livro didático) voltado para aulas experimentais
pode proporcionar em sala de aula e contribuir no processo de ensino-aprendizagem dos
participantes da pesquisa.
Caso o(a) Sr(a) autorize, seu(sua) filho(a) irá participar de três aulas de cinquenta (50)
minutos realizadas no período vespertino do mês de Agosto, com data a definir e avisada com
antecedência. Estas aulas também servem como reforço escolar, pois serão abordados assuntos
da grade curricular.
As aulas contarão com uma sequência didática elaborada pela pesquisadora, Alana Cruz
de Sousa. Na primeira aula, os participantes serão informados(as) dos objetivos e instruídos(as)
a criar um mapa conceitual individual sobre a Reflexão da Luz no Espelho Plano. Os mapas
conceituais são diagramas ramificados de conceitos e suas relações a partir de um tema central
(neste caso, a reflexão da luz em espelhos planos).
Ainda na primeira aula, a pesquisadora construirá com todos os participantes um novo
mapa conceitual sobre o mesmo assunto. Esta situação permitirá a pesquisadora verificar o
conhecimento prévio de cada participante e abordar o assunto de forma teórica com explicações
de conceitos importantes e resoluções de exercícios.
Na segunda aula, o(a) participante desenvolverá a montagem e investigação de dois
experimentos presentes no livro paradidático, um sobre a Formação da Imagem de um Corpo
Extenso no Espelho Plano e outro sobre Associação de Espelhos Planos. Esta atividade será
realizada em grupo de quatro participantes.
A terceira aula será destinada a confecção de mais um mapa conceitual individual e
outro coletivo (assim como na primeira aula), também sobre a reflexão da luz em espelhos
planos. Para finalizar, discutiremos em grupo sobre o assunto e suas aplicações cotidianas.
A participação dele(a) não é obrigatória e, a qualquer momento, poderá desistir da
participação. Tal recusa não trará prejuízos em sua relação com a pesquisadora ou com a
instituição em que ele(ela) estuda.
83
É importante esclarecer que todo procedimento é cabível de benefícios e riscos.
Salientamos ainda que os riscos são baixos, pois o material foi pensado, estudado,
confeccionado e testado para não causar acidentes. Também será trabalhado a conscientização
dos estudantes a não realizarem este experimento sem o acompanhamento de um responsável,
assim como, tratar seus colegas de forma respeitável (esta última é trabalhada na escola
constantemente).
Destacamos abaixo os possíveis benefícios e desconfortos decorrentes do estudo.
Benefícios:
1 - Gerar material educacional.
2 – Proporcionar aos estudantes experimentação em Física.
3 – Mostrar aos estudantes a aplicação da Física em seu cotidiano.
4 – Com o exemplo em sua rotina diária (mostrando a utilidade para o aluno), desmistificar a
disciplina de Física.
5 – Conhecer a visão discente sobre a experimentação de Física.
6 – Conhecer a visão docente sobre a experimentação de Física.
7 - Gerar conhecimento significativo sobre ótica aos alunos.
8 – Fornecer aos professores material paradidático que facilitem a experimentação de Física.
9 – Divulgar os resultados com sigilo de identificação dos participantes da pesquisa.
Riscos:
1 – Por se tratar de material experimental, existe pequena probabilidade de acidentes de baixa
proporção.
2 – Os alunos podem não se familiarizar com o personagem fictício.
3 – Sendo aplicado em voluntários, é possível que haja algum tipo de “Bulling” por meio de alunos
não participantes.
4 – Existe o risco posterior dos estudantes tentarem realizar experimentos sem o acompanhamento
docente.
5 – Como os formulários são enviados por e-mail ao voluntário, existe uma pequena possibilidade
deste ser confundido por um e-mail spam, caso contrário, a plataforma google conta com os
recursos de segurança mais avançados dos dias atuais.
6 – O voluntário pode não ter acesso à internet para responder ao formulário online.
7 – O voluntário pode achar cansativo responder ao questionário.
8 – Como as aulas de aplicação do produto serão realizadas no contraturno, alguns estudantes
podem faltar por diversos motivos, principalmente de saúde.
9 – A professora responsável pela aplicação dos experimentos presentes no (livro paradidático)
associado a uma sequência didática pode não dominar em amplo aspecto o conteúdo de reflexão
da luz em espelhos planos para a elaboração de uma sequência mais adequada.
Caso ele(a) sinta desconforto com qualquer um dos motivos acima, poderá interromper a
participação e, se houver interesse, conversar com a pesquisadora sobre o assunto.
Esta participação poderá contribuir para os benefícios citados acima, mas não será
remunerada. Todas as informações coletadas neste estudo serão estritamente confidenciais
84
preservando a identidade do participante da pesquisa em qualquer publicação que possa resultar
deste estudo. Para obtenção de qualquer tipo de informação sobre os seus dados,
esclarecimentos, ou críticas, em qualquer fase do estudo, poderá entrar em contato com a
pesquisadora (Alana Cruz de Sousa), no endereço profissional Educandário Objetivo de
Araguaína, R. Santa Cruz, n 100 - St. Central, Araguaína/TO, e-mail:
[email protected] ou pelo telefone (63) 99299-7889. Em caso de dúvidas quanto aos
aspectos éticos da pesquisa, informações e/ou reclamações, poderá entrar em contato com o
Comitê de Ética em Pesquisa – CEP/UFT, Av. NS 15, Qd. 109 Norte, Plano Diretor Norte,
Prédio do Almoxarifado/Campus de Palmas, 77001-090, Palmas/TO,(63) 3232-8023, e-mail:
Este documento é emitido em duas vias que serão ambas assinadas, ficando uma via com
cada um(a) de nós.
Eu,___________________________________________________________, declaro que
entendi os objetivos, riscos e benefícios da participação do(a)
______________________________________________________ na pesquisa e por isso:
( ) aceito que ele(a) participe ( ) não aceito que ele(a) participe
Fui informado(a) também que não receberei nenhum tipo de compensação financeira por sua
participação neste estudo e que ele(ela) pode sair quando quiser.
Data: ___/ ____/ _____
_________________________________
Assinatura do Responsável Legal
____________________________________
Assinatura da Pesquisadora Responsável
85
ANEXO III: Termo de Consentimento Livre e Esclarecido aos Professores (Grupo B)
UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA -
MNPEF Av. Paraguai, s/n°, esquina com a R. Uxiramas- Setor Cimba| 77824-838
Araguaína/TO| (63) 3416-5601 | www.uft.edu.br | [email protected]
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
Convidamos o (a) Sr (a) para participar da Pesquisa “Experimentos de fácil acesso: uma
alternativa didática experimental para aulas de Física no Ensino Médio”, sob a responsabilidade
da pesquisadora Alana Cruz de Sousa, a qual pretende desenvolver um livro paradidático
teórico-experimental para auxiliar o processo de ensino-aprendizagem de estudantes do Ensino
Médio sobre óptica geométrica. Buscamos com isso, discutir as contribuições e desafios
encontrados individualmente, assim como os possíveis fatores que sinalizam mudanças
positivas e procedimentos que limitam o processo educacional do Ensino de Física a partir da
utilização do livro como recurso facilitador.
Sua participação é voluntária e se dará por meio da resolução de um questionário online
disponibilizado no seu e-mail _______________________________________, no qual as
respostas às perguntas servirão de base para nortear a pesquisadora das reais necessidades
encontradas em sala de aula por professores de Física no município de Araguaína. Caso esse
procedimento possa gerar algum tipo de constrangimento você não precisa realizá-lo.
Se você aceitar participar, poderá contribuir para uma rica discussão acerca das reais
condições que o professor de Física encontra em sala de aula, escola e comunidade. Além disso,
possibilitará a construção de um material de apoio que o professor possa utilizar diretamente
com seus alunos no intuito de diversificar as aulas expositivas de óptica com facilidade e sem
necessariamente precisar de um laboratório físico.
O risco decorrente de sua participação na pesquisa será psíquico, caso haja constrangimento
em responder ao questionário proposto ou ache cansativo. Tal risco pode ser mitigado com a
não resolução do mesmo. Como o questionário será enviado no seu e-mail, existe uma pequena
possibilidade de este ser confundido por um spam, mas este risco é mínimo, uma vez que a
plataforma google conta com os recursos de segurança mais avançados dos dias atuais. Além
disso, o Sr.(a) pode não conseguir acesso à internet para responder tal questionário, neste caso,
será disponibilizado pela pesquisadora um questionário físico.
A sua participação é voluntária e a recusa em participar não irá acarretar qualquer
penalidade ou perca de benefícios. Em qualquer momento, se você sofrer algum dano
86
comprovadamente decorrente desta pesquisa, você terá direito a indenização. Se depois de
consentir em participar, o Sr (a) desistir de continuar participando, tem o direito e a liberdade
de retirar seu consentimento em qualquer fase da pesquisa, seja antes ou depois da coleta dos
dados, independente do motivo e sem nenhum prejuízo a sua pessoa. O (a) Sr (a) não terá
nenhuma despesa e também não receberá nenhuma remuneração. Os resultados da pesquisa
serão analisados e publicados, mas sua identidade não será divulgada, sendo guardada em sigilo.
Para obtenção de qualquer tipo de informação sobre os seus dados, esclarecimentos, ou
críticas, em qualquer fase do estudo, poderá entrar em contato com a pesquisadora, no endereço
profissional Educandário Objetivo de Araguaína, R. Santa Cruz, n 100 - St. Central,
Araguaína/TO, e-mail: [email protected] ou pelo telefone (63) 99299-7889. Em caso
de dúvidas quanto aos aspectos éticos da pesquisa, informações e/ou reclamações, poderá entrar
em contato com o Comitê de Ética em Pesquisa – CEP/UFT, Av. NS 15, Qd. 109 Norte, Plano
Diretor Norte, Prédio do Almoxarifado/Campus de Palmas, 77001-090, Palmas/TO,(63) 3232-
8023, e-mail: [email protected].
Este documento é emitido em duas vias que serão ambas assinadas, ficando uma via com
cada um de nós.
Eu,___________________________________________________________, fui informado
sobre o que a pesquisadora quer fazer e porque precisa da minha colaboração, e entendi a
explicação. Por isso, eu concordo em participar do projeto, sabendo que não receberei nenhum
tipo de compensação financeira pela minha participação neste estudo e que posso sair quando
quiser.
Data: ___/ ____/ _____
________________________________ ______________________________
Assinatura do(a) participante Assinatura da pesquisadora
responsável
87
ANEXO IV: Parecer do Comitê de Ética da Universidade Federal do Tocantins (UFT)
88
89
90
91
ANEXO V – Questionário 1 Destinado aos Alunos Participantes (Grupo A) 1) Você sabe o que é Física?
2) Você considera importante estudar Física? Justifique. ________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3) Sua escola tem laboratório equipado com experimentos de Física?
4) Você já participou de aulas práticas de Física?
5) As aulas práticas de que você participou foram:
6) Você já montou algum experimento de Física? Se sim, explique que conceito você abordou com o auxílio do experimento.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
7) Com que frequência você costuma ter aulas experimentais de Física no laboratório ou em sala de aula?
8) Você gostaria de ter aulas experimentais de Física? Por quê? ____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
92
ANEXO VI – Questionário 2 Destinado aos Alunos Participantes (Grupo A)
1) Que tipo de aula você acha que aprende mais?
2) Sobre as aulas experimentais realizadas com o livro "Física Óptica: faça você mesmo": quais são os experimentos que você mais gostou? Por quê?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
3) Dos experimentos a seguir, marque aqueles que você considera fácil de montar.
93
4) Dos conceitos abordados nas aulas experimentais, qual você sentiu maior dificuldade em compreender? Por quê?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
5) Após essa experiência com aulas experimentais de ótica, você considera importante o uso de experimentos nas aulas de Física para o aprendizado dos conceitos? Por quê?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
6) O que você acha que poderia ser melhorado na estrutura do livro (lembrando que este livro não é didático, mas paradidático), ou seja, paginação, arte gráfica, exposição do assunto, diálogo do personagem, experimentos propostos? Por quê?
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
7) Sobre a sequência didática adotada, ou seja, a forma como foi conduzida as aulas: Descreva os pontos que você considera positivos e limitantes para a compreensão dos assuntos abordados.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
94
ANEXO VII – Questionário destinado aos Professores de Física (Grupo B)
1) Para ensinar Física, as aulas teóricas e expositivas devem ser complementadas com atividades experimentais sempre que possível.
2) O desenvolvimento de uma atividade experimental em aulas práticas é fundamental para auxiliar o ensino-aprendizagem de Física.
3) Aulas práticas estimulam os alunos a participarem mais ativamente do processo de ensino-aprendizagem.
4) Quando optamos por trabalhar com aulas práticas, é preferível fazer uma demonstração experimental a deixar que os próprios alunos trabalharem em grupos.
95
5) Atividades experimentais não têm o potencial de promover o trabalho em grupo.
6) As aulas práticas devem ser relacionadas, sempre que possível, à situações que remetem o cotidiano dos alunos.
7) No momento leciona em:
8) Qual sua formação acadêmica (Graduação)?
9) Possui Pós-Graduação?
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10) Marque abaixo os recursos disponíveis em sua escola.
11) Você consegue ministrar ótica geométrica no curso comum? Se não, por quê?
12) As aulas expositivas são importantes em diversos momentos e não faculta a utilização de outros recursos. Você acha que o processo de ensino e aprendizagem dos conceitos de ótica (ou outros) seria melhor compreendido com a associação de aulas teóricas e experimentais? Por quê?
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____________________________________________________________________
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ANEXO VIII – Orçamento
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ANEXO IX – Folha de Hipóteses e/ou Conclusões sobre a Atividade Experimental Investigativa (AEI) 01
Grupo: Vermelho/ Verde/ Azul Tema da Atividade Experimental Investigativa 01: Formação da imagem de um corpo extenso no espelho plano
Hipóteses/ Conclusões:
Problema: Quais as principais características (distância em relação ao espelho
e em relação ao objeto, natureza, orientação e tamanho) da imagem de um
corpo extenso formada no Espelho Plano?
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ANEXO X – Folha de Hipóteses e/ou Conclusões sobre a Atividade Experimental Investigativa (AEI) 02
Grupo: Vermelho/ Verde/ Azul Tema da Atividade Experimental Investigativa 02: A imagem de um corpo extenso formada a partir da associação de espelhos planos
Hipóteses/ Conclusões:
Problema: Qual a relação do nome adesivado nas ambulâncias com a
característica da imagem de um corpo extenso formada em Espelhos Planos?
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ANEXO XI – Folha para confecção do Mapa Conceitual Individual
Mapa Conceitual Individual
Tipo: avaliação diagnóstica inicial
Nome:______________________________________________________
Proposta: construa abaixo um mapa conceitual de seus conhecimentos prévios
sobre a reflexão da luz em espelhos planos.
Obs.: seu mapa pode ser construído verticalmente ou horizontalmente.
101
ANEXO XII – Folha para confecção do Mapa Conceitual Individual
Mapa Conceitual Individual
Tipo: avaliação diagnóstica final
Nome:______________________________________________________
Proposta: construa abaixo um mapa conceitual sobre a reflexão da luz em espelhos
planos.
Obs.: este mapa pode ser construído no formato retrato ou paisagem da folha.