• 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.