Este artigo relata uma proposta didática metodológico, para ajudar os
professores na organização de uma atividade experimental de física, na concepção
construtivista.

Hoje em dia é comum encontrarmos nos projetos políticos pedagógicos das
escolas, propostas que estão norteadas pela perspectiva construtivista. Mas quando são
aplicas geralmente os professores encontram dificuldades, principalmente nas que se
referem atividade experimental. Por esse motivo e pela preocupação da construção de
conhecimento na realização de práticas experimentais, este artigo propôs uma proposta
com referencial construtivista, que foi dividida em três etapas.

Sendo denominada pré-experimental, experimental e pós-experimental. Dando
ênfase na pré e pós-experimental, para oportunizar discussões e reflexões, entre
professores e alunos, sobre o que irão fazer e o que já fizeram na atividade
experimental.

Na etapa pré-experimental foi sugerido que se envolva os seguintes itens: préteoria,
explicitação dos objetivos, formulação de hipóteses e planejamento das ações.

A pré-teoria deve-se ser feita antes do experimento, para poder proporcionar ao
estudante, uma familiarização com os saberes envolvidos na atividade. Ela representa o
elo entre a atividade experimental e o conhecimento envolvido. É possível promover o
conhecimento na forma de pré-teoria de várias maneiras diferentes. Logo este artigo
destacou três delas, primeira formulação de perguntas sobre o conteúdo, segunda
exposição de situações-problema ou situações-ilustrativas, terceira retomada histórica.

Na explicitação dos objetivos, os alunos devem ser conduzidos a entenderem,
com base na pré-teoria, os objetivos propostos pelo professor na atividade experimental.
Para melhor entendimento do objetivo, é importante ser analisados os equipamentos que
serão utilizados no experimento.

No item formulação de hipóteses, da etapa pré-experimental, deve-se fazer um
resgate das concepções prévias dos estudantes, permitindo um confronto entre os
saberes. Já que na concepção construtivista, a formulação das hipóteses deve ser feitas
antes dos experimentos, pois elas assumem um papel indispensável, para guiar a
realização da atividade. Dando uma oportunidade para os estudantes dialogarem com
seus conhecimentos e suas observações.

Para finalizar essa etapa, é necessário um planejamento das ações que serão
feitas, pois assim o aluno será levado a refletir sobre o que irão fazer, podendo traçar
uma trajetória. Este planejamento se associa ao procedimento tradicional, mas nele não
deve ter receituários estruturados e ser composto de passos rígidos e sequenciais, devem
levar os estudantes a pensarem e planejarem suas ações entendendo o que e por que
proceder de determina forma.

Na etapa experimental, será feita a execução da atividade experimental. Que
significa operar o planejado, testar as hipóteses e manusear os equipamentos. Além de
tudo o que já foi falado, nesta etapa, como é realizado em grupo, deve haver uma
negociação de saberes, diálogos entre companheiros e com o professor, visualização de
possibilidades e confronto de conhecimentos, com sigo mesmo e com seus colegas.

Na última etapa, pós-experimental, é feito o fechamento da atividade com uma
conclusão. Onde nessa proposta, será realizada uma discussão dos resultados obtidos,
que representa um momento de construção do conhecimento. Assim, concluir significa
retomar o realizado, a fim de identificar possíveis falhas e revisar a atividade. Levando
os alunos a buscar os resultados, interpretá-los e discuti-los.

No final do artigo, foi apresentado um exemplo do roteiro-guia para
proporcionar um melhor entendimento para os professores que queiram trabalhar com
uma atividade experimental construtivista. O exemplo dado é referente ao estudo do
movimento de velocidade constante, nele estão todas as etapas explicadas
anteriormente.

O artigo apresentou de forma clara a sua proposta e objetivo, explicando
detalhadamente o que se está querendo. Faltou uma aplicação da proposta numa turma
de física do ensino médio, para então poder ser feito uma análise e uma discussão do
que foi proposto.

MODELAGEM MATEMÁTICA E ENSINO DE FÍSICA

RESENHA DO ARTIGO A MODELAGEM MATEMÁTICA APLICADA AO ENSINO DE FÍSICA NO ENSINO MÉDIO – LOZADA, CLÁUDIA de O., et alli – Revista Logos, nº 14 – UERJ – Rio de Janeiro – 2006.  

O artigo pretende discutir a importância da modelagem matemática para o ensino de Física no Ensino Médio. Sem descartar essa importância, os autores alertam que um enfoque centrado unicamente nos aspectos formais da modelagem matemática tornaria o aprendizado um processo puramente mecânico e reduzido à aplicação de fórmulas.

Fazendo referência ao aumento gradual de abstração dos modelos matemáticos, conforme a faixa etária, os autores defendem uma abordagem interdisciplinar entre os conteúdos de Matemática e os conteúdos de Física. O conteúdo “Funções”, por exemplo, é citado “sob uma visão integracionista entre Física e Matemática”, e na qual “No processo de graduação da complexidade dos modelos matemáticos em Física, o significado não deve se perder, mas constituir-se em agregação de outros aspectos que o enriqueçam, demonstrando que o conteúdo apreendido em um grau de ensino possui continuidade”. Advertem, porém, que alguns conceitos de Física (principalmente de Física Moderna), não são possíveis de serem modelados matematicamente no ensino médio. Defendem, neste caso, a apresentação de conceitos e da construção histórica desses conceitos, sendo a modelagem matemática inadequada na maioria das vezes.

Quanto ao ensino da Física Clássica no ensino médio, os autores apresentam o resultado de uma pesquisa feita com professores onde eles apontam as principais dificuldades dos alunos. A maior dificuldade, segundo os professores, é a interpretação de textos e enunciados. A segunda maior dificuldade (empatada com o item “assimilação de conceitos de Física”) são as operações matemáticas.

Os autores defendem então uma ação colaborativa entre professores de Matemática e professores de Física. Os autores citam CAMPOS (2000): “(…) a interdisciplinaridade se mostra um caminho importante na construção de um conhecimento que enfatiza a cooperação entre áreas diversas das ciências e que auxilia na compreensão das múltiplas intersecções entre saberes, muitas vezes, aparentemente distintos, contribuindo para a formação de um sujeito mais autônomo e crítico, na medida em que uma visão global do conhecimento o situa melhor dentro do universo escolar”.

Com relação à modelagem matemática, os autores lembram ainda que, citando NOVAK e GOWIN – 1988, “… as ferramentas de modelagem vão desde papel e lápis até a utilização de tecnologias interativas, como o computador”.  Sugerem então a utilização, entre outros, do software Modellus que permite ao aluno relacionar conceitos utilizando modelos matemáticos, por meio de animações, gráficos e tabelas.  Advertem que se deve evitar que os alunos entendam o software apenas como um meio de aplicação de fórmulas.

Mais ainda, com relação à modelagem matemática, os autores citam uma atividade prática envolvendo o funcionamento de um circuito elétrico. Entre outras coisas, essa atividade permite verificar se existe alguma relação entre a tensão aplicada, a corrente elétrica e a resistência de um material. Voltando ao tema da interdisciplinaridade, os autores apontam o conceito de função do 1º grau para caracterizar este fenômeno físico.

Os autores concluem afirmando que a preocupação dos professores não deve se ater somente ao domínio, pelos alunos, das ferramentas matemáticas para que sejam resolvidos os problemas de Física. Deve-se procurar fazer com que os alunos elaborem “mapas conceituais” que permitam a percepção do fenômeno físico no modelo matemático, a visualização da Física na representação matemática. A utilização de softwares de modelagem matemática pode ajudar muito neste aspecto, desde que sejam entendidos apenas como ferramentas de apoio. Os autores ressaltam, mais uma vez, a importância de um trabalho interdisciplinar, integrado entre Matemática e Física.

Comentário: Lembro daquele problema na disciplina de Metodologia e Prática de Ensino de Física (S = 25 + 40 t - 5 t^2): O gráfico que representa a função principal, juntamente com as suas derivadas, apresenta um retrato fiel do fenômeno físico em praticamente todas as suas características. Este é um bom exemplo de como os softwares podem auxiliar na compreensão de um problema específico.  É a união de conceitos matemáticos (funções e derivadas) com conceitos físicos (posição, velocidade e aceleração), e que atesta a importância da interdisciplinaridade entre Matemática e Física.