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Antonio Romero Lopes Netono Liceu de Artes e Ofícios de SãoPaulo, São Paulo, SP, BrasilE-mail: antonio-romero@uol.com.br

Professor de física há alguns anos,deparo-me constantemente com adificuldade de abstração e estabeleci-

mento de relações, tão necessárias para oaprendizado dessa disciplina, por partenão só dos alunos, mas também dosprofessores que a ministram.

Como já discutido em situações ante-riores, a “disciplinarização” ou comparti-mentalização do conhecimento se fez ne-cessária em um momento em que se mas-sificou o ensino, nointuito de torná-loacessível a todos. Nãohá dúvida que talprocedimento trazprejuízos ao ensino,visto que a excessivaespecialização tende aalijar do contexto determinados conheci-mentos.

Em um exemplo claro, em nossa áreamesmo, é a cinemática: há conhecimentomais inútil? Na cinemática (no EnsinoMédio, é claro), tratamos a velocidade e aaceleração como grandezas escalares econstantes, em uma clara violação das leisda natureza! No entanto, professores,coordenadores e principalmente alunos,engolem essa falácia e perpetuam um co-nhecimento desprovido de contexto esignificado.

Os exemplos negativos não parampor aí: as leis de Newton, inércia, dinâmicae ação e reação são tidas como verdadesabsolutas, exigindo de mestres e alunos adecoração de conceitos, sem relacioná-loscom o cotidiano. Por outro lado, comoensinar física moderna e relatividade semantes compreender os fundamentos dafísica clássica?

No mundo atual sabe-se muito maisde um dedo do que se sabia do corpohumano inteiro há trinta anos! Como nãosegmentar o ensino e o conhecimento porele promovido em um mundo tão com-plexo e repleto de informações, e como

Este artigo tem por finalidade descrever umaexperiência bem sucedida no ensino de físicaatravés da utilização das leis de Newton paraconstrução de um objeto material em aten-dimento a um desafio. Os alunos envolvidoscursavam o primeiro ano do Ensino Médio etécnico integrado.

transformar informação em conhecimen-to nesse contexto?

Organizar currículos por projetos detrabalho é algo extremamente utópico nosdias de hoje: a estrutura de todo o ensinono Brasil se organiza em disciplinas. Pos-sivelmente, nas séries iniciais, tais barrei-ras sejam mais facilmente transpostas,mas a partir do segundo ciclo e principal-mente no Ensino Médio, tal intento repre-senta mais que um desafio: é uma verda-

deira luta quixotescacontra moinhos devento. Como integrardisciplinas se nos ves-tibulares elas serãocobradas individual-mente? Felizmente,observamos nos últi-

mos anos um movimento contrário:ENEM e algumas instituições integramem um mesmo texto os conhecimentosde diversas áreas.

O ensino por projetos tende a trazerao aluno a significância do saber. Nãobasta agora decorar fórmulas e teoremas,deve-se saber onde estes se aplicam ao seudia-a-dia.

No entanto, integrar por integrar, nautopia do multi, trans, poli ou interdisci-plinaridade, acompanhando algo quesurge como o novo modismo da educação,não passa disso mesmo: atendimento aum modismo, mais um modelo impor-tado e enfiado goela abaixo dos educa-dores. Pedagogos de gabinete, que jamaispisaram em uma sala de aula real, fun-damentam suas teses em estágios, escolasde aplicação ou cursos de formação deprofessores, onde no máximo têm umavisão parcial das venturas e desventurasdos educadores reais, que para sobrevive-rem abarrotam-se de aulas e, por conse-quência, de provas, diários, trabalhos,recuperações...

Um projeto de ensino remete a refle-xões: como ou porque devo ensinar tal

O ensino por projetos tende atrazer ao aluno a significância

do saber. Não basta agoradecorar fórmulas e teoremas,deve-se saber onde estes se

aplicam ao seu dia-a-dia

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assunto? Como torná-lo no mínimo plau-sível? Como revesti-lo de significado?Como torná-lo mais interessante que osmúltiplos estímulos a que os jovens estãosubmetidos? Além disso, ao organizar umcurrículo por projeto, obrigamos os pro-fessores a mais reuniões, desde a elabora-ção, escolha dos temas, sistemas de avalia-ção e acompanhamento. Mais sobrecargade trabalho! Nesse panorama nada ami-gável, pequenas atitudes, como integra-ções parciais, de apenas duas ou trêsdisciplinas, configuram-se uma propostaalternativa razoável, um ensaio, umaprospecção.

Metodologia

Na ânsia de que meus alunos extra-polassem as paredes da sala de aula evissem um significado para tantas fórmu-las e equações, propus um trabalho dife-rente para o fechamento do segundo tri-mestre, justamente após todo o massacreda cinemática e leis de Newton. Antes éclaro, planejei adequadamente e prospecteipossíveis resultados, afinal, são nove salasde primeiros anos, perfazendo quase 300alunos! Brincar com suas cabeças é algoinimaginável!

A proposta: denominei “Projeto OVO- Utilização das leis de Newton no desen-volvimento de uma embalagem resistentea quedas”. O desafio, tal qual foi entregueaos alunos, está anexado junto a umsistema de avaliação. Basicamente, consis-te no projeto e confecção de uma caixaonde seria colocado um ovo de galinhacru, sendo esta lançada de uma alturaequivalente a dois andares (cerca de seismetros) (Fig. 1). Após a queda, o ovoobviamente deveria estar intacto. De-veriam ser usados exclusivamente mate-riais de reuso (reciclados). Apenas cola,fitas colantes e materiais de fixação oudecoração, desde que não influenciassemnos resultados, poderiam ser novos(Fig. 2).

A caixa em si não representaria umdesafio à altura dos alunos, pois poderiampartir da antiga e consagrada técnica doempirismo, ou tentativa e erro. Mas o fatorelevante aqui se deu pela elaboração deum relatório experimental simplificado,onde o grupo de alunos devia explicar,inclusive com cálculos, o sucesso ou nãode seu protótipo. Esse foi o grande desafio:integrar teoria e prática.

No relatório (Fig. 3), além do emba-samento teórico, dos cálculos e fotografiasos alunos precisavam elaborar uma con-clusão ou discussão final, estabelecendoum diálogo entre a teoria estudada e osresultados obtidos, mostrando o que elesrealmente aprenderam além dos livros. Ostestes foram realizados nas dependênciasda escola, onde os funcionários da ma-nutenção montaram um conjunto deandaimes (Fig. 4), que contava ainda comum suporte composto por uma barra de

ferro com uma roldana. Os protó-tipos construídos pelos alunos dis-punham de uma alça, para suasuspensão através de um ganchofixado a uma corda. Os testes seconfiguraram em um evento deproporções apreciáveis, assistidospor praticamente toda a escola. Acada embalagem que atingia seuobjetivo, ouvia-se a satisfação dosconstrutores expressa em gritos eaplausos (Fig. 5).

Apenas pelos testes o projetojá seria vitorioso, tal o empenhodos alunos com pesquisas de dife-rentes materiais e técnicas constru-tivas. Vale ressaltar que entre os

alunos havia duas salas de técnicos emedificações e, aparentemente, estruturase cálculos associados lhes deveriam parecerfamiliares.

As estruturas construídas por eles emmuito superaram minhas expectativas:conjuntos de molas, proveniente de espi-rais de cadernos, treliças de papel ou pape-lão, cintos de segurança e air bags, feitosde tecido e barbantes, uma parafernáliaFigura 1 - Embalagem com “cintos de segurança”.

Figura 2 - Diagrama de projeto.

Figura 3 - Cálculos realizados por um dosgrupos.

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digna dos mais avançados cursos decriatividade para engenheiros! (Fig. 6).Mas nada disso teria valia se não estivesseacompanhado do respectivo relatório,onde se elucidaria cada fase do projeto,demonstrando claramente a intenção deseus criadores com cada material e suadisposição, os estudos das leis de Newtoncom cálculos, diagramas de força (Fig. 7)e demais particularidades, e, principal-mente, as conclusões e discussões finais.A seguir, excertos dos relatórios dos alu-nos:

“... as somatórias de forças do protó-tipo são mais complicadas que umasomatória de força de, por exemplo,uma treliça, pois na somatória de forçanas treliças só há um tipo de força, masno protótipo era mais de uma forçaatuando sobre o corpo.”

“Nós observamos que as leis de New-ton podem determinar desde pequenosproblemas, como realizar esse pro-tótipo, até problemas em escala uni-versal, como descrever o movimentode planetas...”

“Com a realização desteprojeto, conseguimosobservar que as leis deNewton estão inseridasem nossas vidas, maisfrequentemente do queimaginávamos e tambémaprendemos como a lidarcom elas...”

“Nós não tínhamos todosos conhecimentos físicos ematemáticos necessáriospara criarmos uma idéiade protótipo a partir decálculos, porém, conhe-cendo algumas proprie-dades dos materiais e os

requisitos que o projeto deveria cum-prir, como manter o sistema todo emequilíbrio, pudemos criar o experi-mento e após isso achar argumentosmatemáticos para explicação”

“As leis de Newton estão em todos osmomentos, em todos os movimentose ações da natureza, pois em todo mo-mento estamos exercendo algumaforça, estamos nos movimentando,estão havendo resistências e reações aeste movimento.”

“A tarefa de criar um recipiente que im-pedisse a quebra do ovo nos pareceuinicialmente muito difícil ou até mes-mo impossível. No entanto, percebe-mos que, relacionando conteúdossimples que aprendemos em classe, co-mo as três leis de Newton, poderíamosconfeccioná-lo sem grandes dificul-dades.”

“O desafio de criar uma embalagemque suportasse uma queda livre de seismetros nos pareceu algo pesaroso e degrandes elaborações. Porém, aplicando

as temáticas descritasanteriormente, atravésdos conceitos estudadosao longo da etapa, per-cebemos que a tarefa nãofoi complicada comoparecia”

“...pudemos perceber quea física se encaixa empraticamente todos osmomentos do nosso dia adia...”

“Observamos então... di-versos conceitos apren-didos em sala de aula, taiscomo ação e reação, pres-

são, inércia, força normal, velocidadee aceleração...”

“...usamos as leis de Newton para ascoisas mais fúteis do nosso dia a dia eque mesmo às vezes utilizamos essasleis e nem sabemos disso, como no casoda embalagem resistente.”

“Pesquisamos vários livros e assuntoscorrelatos, observando que em suamaioria os eventos tratados de formabastante teórica e inconsistente secomprovam na prática.”

“O que podemos concluir e tirar comoaprendizado dessa experiência é que pa-ra fazer o protótipo funcionar não énecessário o uso de materiais sofisti-cados ou de alta tecnologia, e sim deum estudo lógico, por meio de contas,testes e principalmente princípios físi-cos existentes, os quais explicam fenô-menos ocorridos que vivenciamos dia-riamente de uma maneira inteligente eracional.”

Estes são alguns trechos das conclu-sões dos alunos, escolhidos por mim, tare-fa difícil, pois todos os quase 50 relatóriosapresentavam reflexões interessantes.

Figura 7 - Diagrama de forças atuantes naembalagem segundo a visão dos alunos.

Figura 4 - Local dos testes. Em detalhe: andaimes delançamento.

Figura 6 - Embalagem com molas eamortecedores de algodão.

Figura 5 - Grupos comemorando resultado positivo. Emdetalhe: embalagem aberta.

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Preservei a escrita dos próprios alunos,todos de primeiro ano do Ensino Médio,com idades entre 14 e 16 anos.

Conclusões e discussões finais

Frequentemente fala-se da apatia dosalunos em sala de aula e da dificuldadeque os mesmos apresentam quando doestudo das disciplinas física, química ematemática. O fato de hoje colhermos osfrutos de experiências ou teorias mal im-plantadas, como a “aprovação automá-tica”, dificulta e explica em parte tais obs-táculos, mas de maneira nenhumainviabiliza o aprendizado dos mais refi-nados teoremas e proposições. Ao organi-zar um currículo ou ao menos parte delepor projetos de ensino, tem-se a oportu-nidade de dar significado ao aprendizado,trazendo para o mundo real conceitos tãodifíceis de aprender em sala de aula e tãodesprovidos de significado para os alunos.As perguntas que sempre nos rondam, acada novo assunto ou conceito, “para queme serve isso?” ou “onde eu vou usarisso?”, pelo projeto em si já são respon-didas.

Minhas conclusões, como professor,são que quando desafiados, nossos alunospodem nos surpreender. Como relatei aolongo deste texto, os quase trezentos alu-nos resultaram em cerca de 50 grupos detrabalho, ou seja, 50 protótipos e 50 rela-tórios. Destes, apenas cinco não atingiramo objetivo (não quebrar o ovo) e menosde 10 não apresentaram relatório ade-quado.

A formação do aluno, em um con-texto de projeto de trabalho, permite aprática pedagógica, centrada no desenvol-vimento e associação de atitudes intencio-nais. Um projeto de trabalho requer umconjunto de tarefas que tendem a umprogressivo envolvimento dos alunos,seja no contexto social ou individual, comou sem orientação do professor. Umdesafio ou projeto de trabalho situa-secomo uma proposta de intervençãopedagógica que dá a atividade de aprenderum novo sentido, em vista às tentativasde resolução da situação problema. Umprojeto gera situações de aprendizagempara muito além dos muros da escola,propiciando aos educandos momentos dereflexão, pesquisa, construção da auto-nomia, do espírito de liderança, da convi-vência e do trabalho em grupo, atividadesmuito pouco ou nada trabalhadas emsala de aula. Ao ter a oportunidade de

Anexo 1

Saiba mais

E. Morin, A Cabeça Bem Feita: Repensar a Reforma, Reformar o Pensamento (Bertrand Brasil, Rio de Janeiro, 2008).R. Hernandez e M. Ventura, A Organização do Currículo por Projetos de Trabalho (Artes Médicas, Porto Alegre, 1998).

Objetivo

O principal objetivo deste projeto éo desenvolvimento de uma embalagempara um ovo de galinha cru que suporteuma queda de até dois andares (cerca deseis metros).

Objetivo didático

Ao longo do segundo trimestre osalunos estudaram as três leis de New-ton, desde a inércia e a estática, culmi-nando com a dinâmica. No desenvolvi-mento dessa embalagem eles farão usoe aplicarão todos os princípios envolvi-dos nesses tópicos. Saindo do estudo teó-rico, em uma aplicação real e concreta,com a resolução do problema e a cons-trução de um protótipo, tais conheci-mentos alcançarão um nível de signifi-cância que levará os alunos à fixação einternalização dos mesmos.

Metodologia

Divididos em grupos de até cincocomponentes, os alunos confeccionarãouma embalagem que resista à queda deuma altura pré-determinada, tendo emseu interior um ovo de galinha cru que,obviamente, deve estar intacto ao fimdo processo.

Regras

• Os materiais utilizados na confec-ção do protótipo deve obrigatoriamenteser de reuso (recicláveis). Exemplos:garrafas PET, Papel, papelão, espuma,isopor, etc.

• O ovo a ser utilizado deve ter seuconteúdo retirado por um pequeno ori-fício e preenchido por água na mesmaquantidade ou massa que o original.

• A embalagem deve ser acompa-nhada de um Relatório Técnico, com me-morial descritivo do projeto, além de de-senhos, esquemas e principalmente oscálculos necessários a sua confecção.

• O tamanho limite para aembalagem é de 50 x 50 x 50cm.

• A embalagem deve ter uma abertura

por onde será colocado e retirado o ovo.• Poderão ser usados elementos de

fixação como cola, fita adesiva e barban-te, além de decorativos, como papel etinta.

• A altura para teste será de doisandares, cerca de seis metros.

• A queda deve ser livre, isto é, nãoserão permitidos artifícios que retardemou amenizem a queda, como pára-que-das ou efeito planador.

• Todo o desenvolvimento e testesdevem ser documentados com fotos e/ou vídeos.

Acarretará desclassificação automá-tica, com nota atribuída igual a zero,para toda a equipe, qualquer desobediên-cia as regras estabelecidas.

A data de entrega dos protótipos erelatórios é inegociável e será estabelecidacom base nas atividades da Semana deCiência e Tecnologia.

Avaliação

O protótipo e a documentação gera-da serão avaliados por uma comissãojulgadora, escolhida ou convidada pelocoordenador do Ensino Médio e pelo pro-fessor de física.

A avaliação dos resultados obtidose do Relatório Técnico comporão a notaP1 do 3° trimestre de 2010, variando dezero a 10 pontos.

Relatório

1. Estar de acordo à formatação domodelo fornecido e discutido;

2. Conter calculos, esquemas e expli-cações dos diagramas de forças;

3. Bibliografia;4. Redação;5. Reportagem do passo-a-passo.

Protótipo

1. Cumprir o objetivo;2. Materiais;3. Criatividade;4. Dimensões;5. Trabalho claro e apenas do grupo.

decidir, escolher, opinar, criticar, dentrodo projeto de trabalho, o aluno gera no-vas necessidades de aprendizagem,

tornando-a ativa, interessante, significa-tiva, real. A educação formal passa a serentão agradável, estimulante, divertida.