• Dificuldades em encontrar artigos com aplicações práticas relacionados ao tema de investigação;
• Resistência de alguns alunos quanto a resolução de problemas diferenciados;
• Bom desempenho de alguns alunos que apresentavam dificuldades na disciplina de física.

Muitas vezes esta relação entre dilatação e temperatura é apresentada superficialmente, de modo que os alunos nem ao menos compreendem a razão pela qual um corpo aumenta de tamanho quando aquecido. É importante ressaltar que o vídeo apresenta a explicação desta relação em uma linguagem simples, conforme foi apresentado aos alunos em sala de aula.

Uma das contribuições dos simuladores para as aulas foi a de torná-las mais atrativas aos alunos, que se interessaram pela característica dinâmica e representativa do software.

Além de chamar a atenção dos alunos, as simulações têm como principal característica permitir a alteração de valores das grandezas físicas, apresentando os resultados destas mudanças. Ao trabalhar os conceitos de resistência e resistividade elétrica com os alunos do terceiro ano, a simulação permitiu alterar valores de comprimento, área e resistividade, mostrando estas mudanças em uma figura animada e apresentando o valor resultante da resistência elétrica. Baseado nessa animação foi possível apresentar a relação entre as grandezas físicas e propor problemas como:

“A quais variáveis está relacionada a resistência de um condutor?”

“Dois fios de mesmo comprimento e mesmo diâmetro podem ter resistências diferentes?”

“Dois condutores de mesmo material e comprimento possuem áreas de seção transversal diferentes. Qual deles produz maior resistência a passagem dos elétrons? Por que?”

As simulações permitem que os alunos percebam a proporcionalidade entre as variáveis de maneira muito mais simples e atrativa do que quando tenta-se realizar isso substituindo valores na equação. Mesmo com a equação apresentada, os alunos ainda não compreendem as relações diretas entre as grandezas por possuírem dificuldades em compreender as estruturas matemáticas, a simulação permite que isso seja de certo modo superado.

Por fim, parece ser muito mais interessante e construtivo para o aprendizado dos alunos que eles consigam compreender as relações entre as grandezas envolvidas nos conceitos físicos do que propriamente calcular valores mecanicamente.

• “Dois blocos de materiais diferentes e de mesmo tamanho sofrem a mesma variação de temperatura. Os dois terão um mesmo aumento em seu tamanho?”

• “Duas barras de um mesmo material possuem comprimentos diferentes e sofrem a mesma variação de temperatura. Ambas terão a mesma variação em seu tamanho?”

• “Dois blocos de um mesmo material e de mesmo tamanho sofrem variações de temperatura diferentes. Ambos terão a mesma variação em seu tamanho?”

Através desses questionamentos foram discutidas as relações entre a dilatação, o tamanho do material, o tipo de material e a variação de temperatura. Com isso foi possível construir a equação matemática. Esta proposta mostrou-se eficiente, no sentido em que permitiu aos alunos compreender a proporcionalidade entre as variáveis e relacioná-las aos conceitos físicos. A partir daí, foram aplicados alguns problemas diferentes daqueles usualmente trabalhados em aulas tradicionais, para induzir os alunos a pensarem nas relações entre as grandezas físicas. Alguns dos problemas aplicados foram:

• “É possível que um pedaço de vidro sofra maior dilatação que um pedaço de chumbo? Por que?”
• “Duas chapas, A e B, de mesma área superficial inicial, sofrem a mesma elevação de temperatura.  As dilatações destas chapas poderão ser diferentes?  Explique.”

Ao aplicar problemas como esses, alguns alunos se mostraram desconfortáveis, pelo fato de estarem acostumados a resolverem problemas tradicionais, afirmando que preferiam os exercícios comumente aplicados. Esta “repulsa” para com os problemas aplicados foi superada aos poucos. Com o decorrer das aulas os alunos passaram a encará-los com mais naturalidade.

Outro fato interessante é que alguns alunos que, em aulas tradicionais, tinham dificuldades em resolver os exercícios e compreender as relações matemáticas mostraram-se mais interessados na disciplina e passaram a resolver os problemas com mais facilidade e naturalidade que os demais.

Os problemas aplicados permitiram que os alunos compreendessem as relações matemáticas entre as grandezas e parece ter provocado um aprendizado diferente daquele proporcionado pelos exercícios tradicionais.

 O artigo lido aborda questionamentos a respeito da didática habitual de resolução de problemas em física, na  intenção de provar as falhas dos métodos atuais e propor a elaboração fundamentada de propostas mais  efetivas. Para isso, inicia com questionamentos a respeito da maneira como são tratados os problemas em sala  de aula e, através de um exemplo de cinemática, prova as falhas existentes nos métodos atuais.

 Citando Albert Einstein: “Nenhum cientista pensa com fórmulas”, o autor coloca como causa principal do  fracasso dos métodos atuais a falta de uma prévia discussão qualitativa dos problemas, ou seja, o  operativismo mecânico. Para ele, antes das equações e dos cálculos devem vir as associações qualitativas  entre os conceitos físicos, expostos com palavras sensíveis. A falta de um tratamento adequado acaba por favorecer o desenvolvimento de visões confusas, em vez de contribuírem para uma aprendizagem significativa.

O texto afirma a necessidade de um replanejamento em profundidade, questionando o que se entende por problemas e colocando estes como situações dificultosas para as quais não existem soluções fechadas. Neste sentido, é necessário compreender que resolver um problema não consiste em repetir o método utilizado pelo professor em um exemplo anterior, mas propor hipóteses para sua solução e testá-las.

Para fugir de qualquer possibilidade de operativismo, a proposta é que se elimine a possibilidade de simples aplicações de dados em equações. Para isso, propõe-se que as informações quantitativas presentes nos problemas tradicionais sejam retiradas, tornando a questão aberta e impossibilitando a simples busca por um resultado numérico final.

Como exemplo, o autor propõe a modificação do seguinte problema:

“Sobre um móvel de 5000kg que se desloca com uma velocidade de 20m/s, atua uma força de freamento de 10000N. Que velocidade terá após ter começado a frear?”

Segundo sua proposta, este problema poderia ser apresentado da seguinte forma:

“Um carro começa a frear ao ver a luz amarela, que velocidade terá no semáforo?”

Esta drástica alteração no formato do problema apresentado mostra a idéia do autor quanto a mudança na abordagem didática. Para que seja possível a aplicação de problemas neste formato, é necessário um trabalho diferenciado que permita ao aluno desenvolver a capacidade de abordá-los.

Considerando as colocações feitas pelo autor, as mudanças propostas nos problemas parecem ser capazes de produzir efeitos consideráveis na aprendizagem dos alunos, alterando o foco dos problemas atuais.

O problema da proposta parece estar na complexidade de inserir este novo modo de trabalhar com as situações propostas, sendo que os alunos estão acostumados a um tratamento sistemático, onde seguir o método remete ao acerto dos resultados.

Tendo em vista que os problemas que envolvem mais diretamente as equações matemáticas também são parte importante do processo de ensino aprendizagem, não pode-se considerar sua exclusão do processo de ensino. É necessário, portanto, equilibrar os métodos de abordagem e proporcionar aos alunos problemas que os permitam realizar abordagem mais científicas sem no entanto, excluir as relações matemáticas e suas contribuições.

Por fim, considera-se imprescindível uma mudança na abordagem dos problemas físicos tradicionais, de modo que se consiga eliminar o tratamento operativista destes e fazer com que os alunos estabeleçam relações mais próximas entre os conceitos trabalhados e as equações matemáticas que os representam.

GIL-PÉREZ, D.; MARTINEZ-TORREGROSA, J.; RAMIREZ, L.; DUMAS-CARRÉ, A.; GOFARD, M.; CARVALHO, A. M. P. Questionando a didática da resolução de problemas: elaboração de um modelo alternativo. Caderno Catarinense de Ensino de Física, v. 9, n. 1, 1992.

Fonte da imagem: http://www.passenovestibular.com.br/blog/wp-content/uploads/2011/11/81.jpg

Na primeira aula (25/02) que presenciei, o professor levou para a sala de aula uma corda de aproximadamente 2 metros e, com o auxílio de uma aluna produziu uma onda ao longo dela para exemplificar os conteúdos trabalhados. Na segunda aula, ainda neste dia, aplicou uma avaliação referente aos conceitos abordados nas aulas realizadas até o momento.

Os conteúdos cobrados na avaliação envolveram grandezas como período, freqüência, velocidade de propagação da onda e comprimento de onda, assim como conceitos de onda, oscilação, cristas e vales.

Nas seguintes aulas o conteúdo tratado foi referente a ondas sonoras, onde o professor distribuiu um texto contendo definições sobre timbre, intensidade, freqüência sonora, entre outros. Após explicar os conceitos, o professor aplicou um questionário para verificar se os alunos compreenderam e, para exemplificar o que foi trabalhado, trouxe para a sala de aula um aparelho de som no qual reproduziu um cd que continha uma emissão de faixas de freqüências específicas.

Começando com uma freqüência de 1kHz e indo até os 20 kHz o professor foi passando as faixas de áudio que reproduziam as freqüências específicas de 1kHz, 2kHz, 3kHz, continuando na sequência até os 20kHz. Enquanto ia aumentando a faixa de freqüências o professor perguntava aos alunos se ainda conseguiam ouvir algo. Após explicar o que eram aqueles sons e porque em determinado momento não conseguimos mais ouvi-los, discursou sobre a perda de audição ao longo dos anos e, mencionando que ele não conseguia ouvir muito além dos 10kHz, enquanto a maioria dos jovens tem capacidade para ouvir até 18kHz.

Pode-se perceber, portanto, que as aulas são diversificadas e que os conceitos são apresentados sempre acompanhados por um experimento ou relacionados com fenômenos conhecidos pelos alunos, tornando o aprendizado bastante eficiente, pelo menos para uma parte da classe.

Porém, mesmo com todos estes artifícios, alguns alunos ainda parecem desmotivados e o desempenho de boa parte dos alunos ainda é baixo. Alguns não realizam as atividades propostas pelo professor e não lêem os textos que são incentivados a ler em seus livros didáticos.

Nos resta então questionar o que impede que alguns alunos aprendam ou se sintam motivados. Quais estratégias deveriam ser utilizadas? Seria o conteúdo referente a ondas mecânicas pouco interessante à realidade destes alunos? Falta problematização? Os alunos poderiam/deveriam participar mais ativamente das aulas? Qual é o problema?