REVISO BIBLIOGRFICA: A Experimentao no Ensino de Fsica

Frederico Nogueira Vilaa

Estudante do curso de Licenciatura em Fsica

Bolsista do Programa Institucional de Bolsa de Iniciao Docncia

So Joo del Rei/MG, 28 de fevereiro de 2012

1. INTRODUO

O ensino de cincias naturais tem sofrido com a escassez de recursos, tanto de

materiais e equipamentos para o laboratrio, quanto do prpio contingente de professores.

Muitos professores que lecionam Fsica no so formados na rea e com isso o ensino

defasado. O que ensinado nas escolas muitas vezes foge do cotidiano dos alunos, as

relaes entre o cotidiano e a disciplina de Fsica no so abordadas nas salas de aula e

com isso, os alunos no veem interesse pela Fsica, pois essa se mostra facetada no

cientista, praticada somente por este ser laboratorial. Por causa disto foram feitas mudanas

nas diretrizes bsicas de ensino, visando essa correlao. Na prtica, as aulas so chatas e

de difcil entendimento, os alunos no se importam com a Fsica, seja qual for a forma de

ensino. Essa carncia elevada medida que o grau de formao dos professores diminui.

Como dito, muitos no possuem a formao adequada para lidar com as disciplinas ou

simplesmente para lidar com os alunos e com isso o ensino perde, perde no sentindo de

potencialidade intelectual. O ensino em deveria criar seres aptos ao mundo cotidiano,

capazes de interagir com este mundo.

A maioria dos alunos no mostra interesse pela Fsica ou por qualquer outra disciplina.

A obrigatoriedade de ser educado inflige revolta em muitos alunos e com isso o ensino

perde seu sentido. As atividades em sala de aula deveriam proporcionar experincias

inimaginveis aos alunos, colocando o conhecimento no centro de suas vidas e a partir dele

poder melhorar a qualidade do ensino, melhorar a qualidade de suas prpias vidas e,

consequentemente, melhorar a qualidade de vida de sua sociedade. Mas a realidade

vivencial, em salas de aula, totalmente diferente. medida que os alunos no se importam,

os professores, involuntariamente, deixam de se importar, pois mais fcil ir a favor da

correnteza, no entanto, esta correnteza ganha foras medida que os alunos avanam em

sua escolaridade, prejudicando ainda mais a integridade deste futuro ser social.

A diversificao das aulas de Fsica muito importante, tanto para chamar a ateno

dos alunos quanto para lhes mostrar as infinitas correlaes existentes entre tais contedos

com o nosso cotidiano ou mesmo para quebrar a rotina em sala de aula. Uma das principais

ferramentas didticas, usadas casualmente e sem o devido entendimento, a atividade de

demonstrao, ou simplesmente atividade experimental. A experimentao uma das

prticas humanas mais antiga, defendida por Aristteles h muitos anos, ele via a

experimentao como algo inerente ao conhecimento, onde a partir de sua natureza factual o

conhecimento universal poderia ser atingido. A experimentao no ensino de Fsica

amplamente discutida e questionada por pesquisadores de ensino e professores. So vrias

possibilidades de uso em salas de aula, bem como suas abrangncias pedaggicas.

Somente a experimentao no proporciona uma diferena significante na relao de ensino

e aprendizagem, seu mau manuseio pode acarretar em uma inverso de seu objetivo.

Buscando um melhor entendimento e uma melhor forma de usar este recurso, o

peridico de Investigaes em Ensino de Cincias da Universidade Federal do Rio Grande

do Sul, foram lidos todos os resumos das publicaes em um perodo de 10 (anos), em

busca de informaes sobre a experimentao no ensino de Fsica, identificado tais

peridicos, as variveis que definem a experimentao como prtica pedaggica foram

analisadas.

2. USO DE ATIVIADES EXPERIMENTAIS: Caractersticas gerais

O uso das atividades experimentais pelos professores, como recurso didtico,

est cada vez mais em desuso, desvalorizado. Mesmo que os professores saibam o

potencial que esse tipo de atividade traz para o ensino, muitos no do o devido valor. So

tantos os fatores apontados pelos professores (seo 3), do no uso de atividades

experimentais no ensino, que muitos destes entram em contradio com sua prpia postura

didtica ou sua postura profissional, acarretando uma deficincia no ensino como um todo.

Cabe ao professor promover atividades experimentais, onde seja almejada uma verdadeira

aprendizagem e, esta postura deve ser voltada no somente a prticas experimentais, deve

ser almejada diariamente, na prtica docente.

O fracasso em promover atividades experimentais no lhes imputvel, mas, sim, aos meios ou aos fatores externos. Os seus fundamentos arraigam-se numa experincia profissional habitual, interpretada luz de princpios que visam preservar, validar e legitimar a prtica diria de grande parte do corpo docente. Trata-se de uma postura e de um significado que se d profisso. Frente a isso, intil argumentar termo a termo; a crtica dirige-se ao modo prprio de ler o entorno e, com isso, interpretar a experincia cotidiana (Labur, Barros e Kanbach, 2007, p. 308).

Para muitas pessoas, o professor visto como um salvador da humanidade, o

detentor do conhecimento. No entanto nem todos reconhecem que seu papel na sociedade

de fundamental importncia.

Os professores, ao mesmo tempo, so agentes de uma instituio, representantes de uma disciplina de ensino, indivduos singulares mais ou menos simpticos. Da relao do professor com o aluno, encontram-se envolvidas relaes com os saberes mtuos, mas, tambm, com os saberes e valores distintos, caractersticos das geraes em jogo, com o profissionalismo do primeiro, com o estatuto institucional, com a pessoa de cada um etc (Labur, Barro e Kanbach, 2007, p. 309).

A redeno do ensino no est somente a cargo dos professores. Outra figura

importante no ensino o aluno e muitas vezes estes so postos de lado, desvalorizados. Os

professores devem induzir os alunos a se valorizar, valorizar seus prpios conhecimentos.

Sem que os alunos queiram uma melhoria significativa no ensino, possivelmente, nunca

haver tal mudana.

Numa perspectiva psicolgica, no encara a mente do aluno como uma tbua rasa, pelo contrrio, valoriza os seus saberes mais ou menos espontaneamente adquiridos, ou, se preferir, os modelos mentais mais ou menos confusos com que os alunos interpretam, sua maneira, a realidade que os cerca. Quer o aluno que aprende quer os objectos com que aprende desempenham um papel decisivo na construo do seu conhecimento. As sensaes provenientes dos acontecimentos, a experincia de vida do aluno e as mais diversas componentes do seu crebro (no s a componente neocortical, mas tambm as componentes que tm que ver com a parte afectiva) interferem na sua aprendizagem. por isso que esta , como dissemos atrs, um acto eminentemente individual e idiossincrsico, ainda que profundamente influenciado pela interaco social a que o aluno submetido (Matos e Valadares, 2001, p. 228).

Os saberes que esto por traz das interaes sociais dos alunos de grande proveito

para os professores, este conhecimento possibilita saber quais as dificuldades reais de seus

alunos, quais aspectos, de sua postura didtica, devem ser modificados. Esse saber

possibilita tambm uma melhor interao entre o professor e o aluno, uma vez que o

professor mostrar interesse pela vida de seus alunos, sobre suas dificuldades, estes alunos

podero voltar seus olhares, com mais confidncia, para o professor e, consequentemente,

para a Fsica.

As atividades experimentais podem proporcionar aos alunos o desenvolvimento de

vrios tipos de habilidades, ao mesmo tempo, podem proporcionar ao professor momentos

de aprendizagem, melhorando assim, continuamente, sua postura didtica.

O laboratrio didtico introduz elementos especficos, que facilitam o reconhecimento do contexto escolar, e aumentam a probabilidade e a necessidade dos alunos utilizarem argumentos mais adequados e completos, cuja estrutura se aproxima mais da estrutura dos argumentos cientficos, em suas respostas a problemas e questes escolares (Villani e Nascimento, 2003, p. 206).

O laboratrio didtico no se restringe a responder somente os problemas escolares,

com base na interao social que o laboratrio didtico possibilita, os alunos so levados ao

dilogo, ao convvio em grupo, formando assim indivduos capazes de interagirem com a

sociedade de forma ativa e dessas interaes, os indivduos levam para o grupo novos

saberes, novas perspectivas que se somam as demais, possibilitando um contnuo

crescimento para cada indivduo e, consequentemente, para o grupo.

A atividade de demonstrao experimental em sala de aula, particularmente quando relacionada a contedos de Fsica, apesar de fundamentar-se em conceitos cientficos, formais e abstratos, tem por singularidade prpria a nfase no elemento real, no que diretamente observvel e, sobretudo, na possibilidade simular no micro-cosmo formal da sala de aula a realidade informal vivida pela criana no seu mundo exterior. Grande parte das concepes espontneas, seno todas, que a criana adquire resultam das experincias por ela vividas no dia-a-dia, mas essas experincias s adquirem sentido quando ela as compartilha com adultos ou parceiros mais capazes, pois so eles que transmitem a essa criana os significados e explicaes atribudos a essas experincias no universo scio-cultural em que vivem (Gaspar e Monteiro, 2005, p. 232).

As atividades experimentais ou de demonstrao, vinculadas a uma postura didtica

que valorize os saberes dos alunos possibilitam uma contnua mudana dentro das salas de

aula. Uma vez que os alunos se mostrem interessados, as aulas podero ser mais produtivas,

haver assim, mais momentos de aprendizagem concreta. No entanto, no basta que haja

uma articulao e uma maleabilidade dos contedos em salas de aula, o principal a ser

atingido a ateno dos alunos. Uma vez que a ateno da turma esteja voltada para a

figura do professor, haver um melhor rendimento do tempo em sala de aula, possibilitando

uma melhor relao de ensino e aprendizagem. Uma boa manipulao dos conceitos,

juntamente com o uso adequado dos vrios recursos que os professores possuem, pode

garantir uma aula atrativa e produtiva.

So tantas as possibilidades de se elaborar uma aula diversificada, principalmente

usando experimentos ou demonstraes. O uso de experimentos deve ser vinculado a uma

postura construtivista, usando ao mximo os contedos prvios dos alunos e acima de tudo,

estas atividades exigem uma ao consciente e planejada do professor. O professor deve

mostrar para seus alunos as faces do trabalho cientfico e a partir deste trabalho executar

bem os trabalhos experimentais. Segundo o trabalho de Saraiva-Neves, Caballero e Moreira

(2006), o trabalho experimental deve conter:

As tarefas propostas devem ser motivadoras, podendo assumir a forma de problemas

abertos, promovendo a discusso e desafiando o pensamento crtico dos alunos e

permitindo-lhes dar asas sua criatividade;

Os materiais curriculares devem ser pensados e elaborados tendo em conta os

conhecimentos que os alunos j possuem e as aprendizagens que se pretendem

promover, fazendo-os refletir sobre os conceitos e suas relaes;

Os professores devem ser sensibilizados para postura diferente em relao ao que

Cincia e fazer Cincia, ultrapassando um posicionamento empirista da resposta

nica e correta ;

As escolas devem assegurar as condies fsicas e temporais que permitam uma boa

inter-relao teoria/prtica, no ensino das cincias.

3. DIFICULDADES NA REALIZAO DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS

De acordo com pesquisas no ensino (Saraiva-Neves, Caballero, Moreira. 2006; Ramos,

Rosa 2008), os fatores que acarretam no mau uso ou no uso de atividades experimentais

so:

Quantidade de material indisponvel;

Pouco tempo disponvel para discusso dos vrios aspectos do trabalho experimental

ou para a planificao pelos alunos;

Excessivo nmero de alunos em sala de aula;

Formao precria dos professores;

Restries institucionais;

Pouca bibliografia para orientao;

Ausncia de horrios especficos para prtica;

Desarticulao entre atividades experimentais e o curso;

Ausncia de um trabalho coletivo que envolva todos os educadores;

Falta de preparo dos professores durante os cursos de formao inicial e continuada

para o desenvolvimento de atividades experimentais;

Estmulo dentro das escolas para a manuteno de uma postura tradicionalista de

ensino.

Na maioria das escolas, principalmente escolas pblicas, no h condies mnimas

para a execuo de atividades experimentais ou de demonstrao. Muitos dos professores

que optam por introduzir atividades experimentais arcam com os custos de obteno de

materiais, guias didticos, dentre tantos outros. Por isso, muitos no lanam olhares para as

atividades experimentais. Em muitas escolas no h laboratrios tal que, muitas das

atividades so executadas na prpia sala de aula. Se por um lado isso bom, pois diminuiria

os problemas quanto ao deslocamento da turma para o laboratrio, ao agendamento de uso

do laboratrio e de materiais, dentre outros; por outro lado, a ausncia de atividades

experimentais em um espao apropriado pode desestimular o aluno, pois muitos alunos

querem fazer suas investigaes, verem com os prpios olhos como tudo ocorre em um

laboratrio, visto que, na viso de muitos, a Fsica s legvel nesses laboratrios. E

finalmente, muitos dos professores que lecionam Fsica no so formados em Fsica ou no

possuem vocao suficiente para se importarem com a atual situao do ensino.

O fracasso experimental quase generalizado nas escolas se evidencia, com certa freqncia, a partir de um tipo de relao com o saber profissional de simples emprego e no de vocao. O afastamento desta ltima condio para o de simples ganha po, dada pela primeira condio, parece ter origem na entrada da universidade ou durante a profisso. Na primeira situao, h indicaes de que a opo profissional escolhida se deu por equvoco ou por convenincia. A opo equivocada se evidencia na medida em que o pr- universitrio adentra num curso universitrio por desinformao e persiste no mesmo com indesejvel sentimento. A ltima opo compreendida, principalmente, pela maior facilidade de concorrncia nos exames, sendo que os compromissos ou desejos se acham essencialmente externos carreira. Outra situao acontece quando se adentra ao curso por afinidade ou iluso vocacional que se vo progressivamente volatilizando em razo da desiluso com a prpria formao ou com a dura realidade que se depara o licenciando frente s condies de trabalho (Labur, Barros e Kanbach, 2007, p. 317).

O contingente de professores de Fsica, formados em Fsica, muito pouco para

suplantar a carncia do ensino. O que se v nas escolas, em muitos casos, so professores

mal humorados, sem expectativas de implantar um sistema didtico que realmente se

importe com o verdadeiro aprendizado de seus alunos; muitos se sentem fracassados e isso

repercute nos seus alunos, que passam a no se interessarem, por essas aulas, fracassando

nessa disciplina que fundamental para o entendimento do mundo que o cercam.

Outro fator que dificulta a implementao de atividades experimentais nas aulas de

Fsica o tempo destinado ao preparo de tais atividades. Muitos professores trabalham em

mais de uma escola e, consequentemente, o tempo destinado ao planejamento de aulas fica

limitado. Mesmo que o professor trabalhe em somente uma escola, so tantas turmas e de

sries distintas que o planejamento fica comprometido. O planejamento das atividades em

sala de aula de fundamental importncia, o primeiro passo para se estabelecer uma

melhor relao de ensino-aprendizagem. A partir desse planejamento e, com base nos

planos passados, o professor deve avaliar o que mais importante e qual a melhor forma de

transmitir o conhecimento para seus alunos. Nem sempre um mtodo de ensino usado numa

turma, em um ano letivo, servir para outra turma em outro ano letivo.

A organizao do tempo em sala de aula e mostram que, de fato, uma das deficincias das escolas analisadas a falta de planejamento adequado por parte desses profissionais. Alm disso, parece que, de um modo geral, os professores ainda esto cultivando a prtica de separao entre teoria e ao, o que acaba os aproximando, consideravelmente, do antigo modelo tradicionalista de ensino (Ramos e Rosa, 2008, p. 312).

A transmisso dos saberes escolares no pode ser encarada como no sistema

tradicional de ensino, onde os alunos so postos como meros espectadores, onde seus

saberes so ignorados. preciso uma nova postura didtica que vincule prticas

experimentais, os saberes cientficos e os saberes dos alunos, formando um sistema de

ensino que seja realmente eficaz. Esse sistema pode ser obtido atravs do dilogo

provocativo e reflexivo entre o professor e o aluno e deve haver concordncia entre o que

ensinado nas escolas e nossas prticas dirias, onde a experimentao toma um papel

central, pois, a partir da construo de um experimento, de sua elaborao e execuo, os

alunos podem obter respostas para muitas dvidas cotidianas.

(...) o uso das atividades de demonstrao no processo de ensino e aprendizagem, enfatizando sobremaneira seu carter motivacional. Embora a motivao seja um aspecto importante pelo interesse que a demonstrao experimental desperta nos alunos, esses trabalhos no buscam descrever os processos pelos quais podemos afirmar que essa utilizao proporciona uma melhoria no ensino e aprendizagem em sala de aula (Gaspar e Monteiro, 2005, p. 230).

Mesmo que em sala de aula os professores busquem diversificar suas aulas, levando

experimentos, simulaes ou qualquer outro recurso didtico, somente essa diversificao

no vai garantir um aprendizado concreto. A atividade experimental usada, na maioria das

vezes, de maneira motivacional, expositiva. Usar um experimento somente de maneira

motivacional um tanto desnecessrio, uma vez que a experimentao permite ao professor

uma dinmica e ateno nica. Dessa forma, o professor pode tirar a ateno sobre o

experimento para si e, consequentemente, o que se esperaria com a atividade se perde, pois

os alunos no so intrigados, no so levados a questionar esse tipo de conhecimento, que

aparentemente concreto e nico.

4. BENEFCIOS DO USO DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS

Uma das principais caractersticas apontada por vrios autores (Saraiva-Neves,

Caballero e Moreira, 2006; Villani e Nascimento, 2003; Gaspar e Monteiro, 2005; Ramos e

Rosa, 2008) sobre o uso de atividades experimentais em salas de aula est relacionada com

a construo social, ou seja, os alunos so levados a trabalharem em conjunto, a

questionarem o seu conhecimento e o conhecimento de seus colegas e com isso, pode

haver um verdadeiro aprendizado. Essa sociabilidade ocasionada por um experimento

fundamental, pois os alunos so levados a pensarem em conjunto, a manipularem

ferramentas em conjunto, favorecendo a aprendizagem como um todo, caracterizando a

prtica cientfica.

Os alunos devem entender que a actividade cientfica uma actividade complexa e construda socialmente. E essa compreenso atingida a partir do desenvolvimento de investigaes de interesse pessoal mas tambm centrando-se na aprendizagem de cincias e sobre cincias. (Saraiva-Neves, Caballer e Moreira, 2006, p. 389).

Outro aspecto bastante citado o carter motivacional que a atividade experimental

pode proporcionar (Gaspar e Monteiro, 2005; Matos e Valadares, 2001). A atividade

experimental proporciona uma interao direta entre a disciplina de Fsica e o aluno. Atravs

da atividade experimental o aluno pode fazer suas inferncias sobre determinado tema, pode

interagir com as variveis que definem a teoria, o trabalho experimental um "banco de

prova" que permite ao aluno avaliar o seu conhecimento, suas idias e os modelos cientficos.

Maria Goreti Matos e Jorge Valadares defendem um modelo educacional baseado no

construtivismo, onde a base de tal modelo a criao de um ambiente propcio ao ensino,

bem como a vinculao de atividades experimentais como o cotidiano dos alunos. O ensino

experimental, usando um ambiente construtivista investigativo, pode modificar os modelos

mentais que os alunos possuem sobre determinado tema, concretizando a aprendizagem.

Ele contribui no s para melhorar os conhecimentos dos alunos modificando e enriquecendo os seus modelos mentais no sentido da aproximao aos modelos compartilhados pela comunidade cientfica, como tambm para adquirirem diversas

capacidades que lhes sero extremamente teis pela vida fora. (Matos e Valadares, 2001, p. 236)

Essa atividade experimental possibilita um dilogo entre os alunos, entre os alunos e

os professores, bem como entre a disciplina e o cotidiano dos alunos. Esse dilogo se faz

necessrio, uma vez que a partir dele, o aluno pode interagir com seu cotidiano, fazendo

uma relao entre tal cotidiano com a Fsica de forma consciente e concreta. Para o

professor, a atividade experimental possibilita uma melhoria na sua postura didtica, uma vez

que possibilita o dilogo com os alunos e com isso ele pode inferir melhorias em sua postura

didtica, contribuindo para uma melhor relao de ensino aprendizagem.

No que respeita ao professor, pensamos que a sua opo por actividades como estas proporciona-lhe conhecimento e compreenso dos interesses e dificuldades dos seus alunos e, com isso, sai bastante enriquecido e em condies de contribuir mais e melhor para introduzir melhorias no processo de ensino e aprendizagem. (MATOS e Valadares, 2001, p. 236)

A experimentao, como qualquer outra atividade em sala de aula, um aliando

bastante importante, quanto anlise da postura didtica do professor. A implementao de

atividades experimentais alm de poder assegurar uma melhoria na relao de ensino e

aprendizagem pode ser um referencial para a postura didtica do professor. Com base nas

perspectivas do trabalho experimental, como o trabalho em equipe e a motivao, o

professor pode elaborar aulas que tambm visam essas caractersticas.

5. CONCLUSO

Seja qual for o motivo, o ensino est sendo cada vez mais desacreditado. Em muitos

casos, os professores no possuem uma estrutura, didtica e fsica, propcia para o ensino

de Fsica. Consequentemente, muitos professores ficam restritos a lecionarem somente

usando o quadro negro e giz, restringindo as possibilidades intelectuais de seus alunos,

acarretando uma m formao educacional que se reflete diretamente na sociedade. Apesar

de uma aula em que se usa outros recursos, alm do quadro negro e giz, ser atrativa aos

olhos dos alunos, isso no garante uma verdadeira aprendizagem. A chave para uma melhor

relao de ensino e aprendizagem pode vir do dilogo. Do dilogo entre o professor e o

aluno, entre os prpios alunos e acima de tudo, entre as disciplinas vistas nas salas de aula

com o cotidiano do aluno, de suas interaes com o ambiente que est inserido. Os

professores devem almejar esse dilogo e assim poder contribuir para a melhoria do ensino.

As atividades experimentais possuem tanto qualidades quando defeitos, que esto

relacionadas diretamente a atuao do professor. Sendo assim, cabe a cada professor

buscar uma reflexo sobre sua postura didtica, sobre o que deve ser esperado de seus

alunos, buscando uma contnua melhoria do ensino-aprendizado.

6. REFERNCIAS

GASPAR, Alberto; MONTEIRO, Isabel Cristina de Castro. Atividades experimentais de

demonstraes em sala de aula: Uma anlise segundo o referencial da teoria de

Vygotsky. Investigao em Ensino de Cincias, Rio Grande do Sul, v. 10, n. 2, p. 227-254,

2005.

LABUR, Carlos Eduardo; BARROS, Marcelo Alves; KANBACH, Bruno Gusmo. A Relao

com o Saber Profissional do Professor de Fsica e o Fracasso da Implementao de

Atividades Experimentais no Ensino Mdio. Investigao em Ensino de Cincias, Rio

Grande do Sul, v. 12, n. 3, p. 305-320, 2007.

MATOS, Maria Goreti; VALADARES, Jorge. O Efeito da Actividade Experimental na

Aprendizagem da Cincia Pelas Crianas do Primeiro Ciclo do Ensino Bsico.

Investigao em Ensino de Cincias, Rio Grande do Sul, v. 6, n. 2, p. 227-239, 2001.

RAMOS, Luciana Bandeira da Costa; ROSA, Paulo Ricardo da Silva. O Ensino de Cincias:

Fatores Intrnsecos e Extrnsecos que Limitam a Realizao de Atividades

Experimentais pelo Professor dos nos Iniciais do Ensino Fundamental. Investigao em

Ensino de Cincias, Rio Grande do Sul, v. 13, n. 3, p. 299-331, 2008.

SARAIVA-NEVES, Margarida; CABALLERO, Concesca; MOREIRA, Marco Antnio.

Repensando o Papel do Trabalho Experimental, na Aprendizagem da Fsica, em Sala

de Aula Um Estudo Exploratrio. Investigaes em Ensino de Cincias, Rio Grande do

Sul, v. 11, n. 3, p. 383-401, 2006.

VILLANI, Carlos Eduardo Porto; NASCIMENTO, Silvania Sousa. A Argumentao e o

Ensino de Cincias: Uma Atividade Experimental no Laboratrio Didtico de Fsica do

Ensino Mdio. Investigao em Ensino de Cincias, Rio Grande do Sul, v. 8, n. 3, p.187-209,

2003.