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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ – UESC MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA – MNPEF CAIQUE GALVÃO DE ANDRADE PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE ELETRICIDADE NUM CURSO TÉCNICO EM SEGURANÇA DO TRABALHO Ilhéus - Bahia 2017
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ – UESC
MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA – MNPEF
CAIQUE GALVÃO DE ANDRADE
PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE ELETRICIDADE
NUM CURSO TÉCNICO EM SEGURANÇA DO TRABALHO
Ilhéus - Bahia
2017
CAIQUE GALVÃO DE ANDRADE
PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE ELETRICIDADE
NUM CURSO TÉCNICO EM SEGURANÇA DO TRABALHO
Dissertação de Mestrado submetida ao Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física – Polo Ilhéus(MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física Área de concentração: Ensino de Física Orientador: Prof. Dr.º Adriano Marcus Stuchi
Ilhéus - Bahia
2017
A553 Andrade, Caique Galvão de. Proposta de sequência didática para o ensino de eletricidade num curso técnico em segurança do trabalho / Caique Galvão de Andrade.– Ilhéus, BA: UESC, 2017. 94 f. : il. ; anexo. Orientador: Adriano Marcus Stuchi. Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual de Santa Cruz. Programa Nacional de Mestrado Profissional em Ensino de Física. Inclui referências e apêndice.
1. Física – Estudo e ensino. 2. Eletricidade. 3. Segurança do trabalho. I. Título. CDD 530.07
À mulher que amo partilhar a vida, Jéssica Dayane. Gratidão
pelo carinho e por sua capacidade de me trazer amor e paz na
correria do dia a dia.
À minha filha, Inná. Meu amor incondicional.
À minha mãe, Márcia, minhas avós Dulce e Nora e aos meus
irmãos Iago, Taílla e Cláudio.
E, aos meus amigos queridos. Com vocês a pausa entre um
parágrafo e outro de produção eram sempre incentivadores.
Gratidão!
AGRADECIMENTOS
Primeiramente, gostaria de agradecer a mim mesmo por ter conseguido vencer as
batalhas diárias do estudo. E agradeço à minha família Jéssica Day e Inná por
tornarem meus dias mais felizes.
Agradeço à Universidade Estadual de Santa Cruz – UESC – pela oportunidade de
cursar esse mestrado profissional.
Agradeço a CAPES pelo apoio financeiro por meio da bolsa concedida.
Ao Prof. Dr. Adriano Marcus Stuchi, pela orientação e paciência a mim dedicadas
em sua agenda apertada.
Aos Professores Zolacir Trindade, Jules Soares, Maxwell Silveira e Nestor Corrêa
pelos aprendizados que me proporcionaram, extrapolando os limites da sala de aula
durante o curso.
Aos estudantes do terceiro ano de ITST do IFBAIos, por aceitarem participar deste
trabalho e, também, à direção, coordenação e colegas de trabalho do campus.
À minha amiga e professora Júlia Nunes pela correção deste trabalho.
Aos meus amigos, que são minha segunda família, Júlia Nunes, Louise Nunes,
Antônio Júnior (Ossos), Sofia Nunes e o mascote Pedro Sol pelo companheirismo de
todos os momentos, os bons e os difíceis, afinal, com vocês não há momentos ruins.
Aos meus sogros Jaílson e Francy, seus filhos Natália e Daniel, pelo suporte familiar
e por cuidarem da nossa filha durante as aulas e estudos.
Ao amigos “Guelas” pela presença sempre contagiante, em especial a Vitório Eric
pelas animadas aulas de redação científica.
Aos queridos amigos (e suas respectivas famílias) de longas datas e histórias
Thiago Carvalho, Patrícia Orvalho (Zuzu), Fábio Alves, Valdomiro Rodrigues e, em
especial, Hélio Medeiros, que tanto me incentivou a cursar um mestrado. Amo
vocês, meus irmãos.
Aos meus colegas de curso Priscila, Elton, Nair, Lorena, Jocemar, Leomir e Jânio,
companheiros de trabalho, por fazerem parte da minha formação e me inspirarem a
terminar essa dissertação.
Enfim, a todas e todos que direta ou indiretamente participaram da minha formação,
minha eterna gratidão.
Ninguém educa ninguém, ninguém educa a si mesmo, os homens [e mulheres] se
educam entre si, mediatizados pelo mundo.
Paulo Freire
PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE ELETRICIDADE
NUM CURSO TÉCNICO EM SEGURANÇA DO TRABALHO
RESUMO
O cenário atual do ensino de Física passa por reformulações no tocante a estratégias de ensino abordadas em sala de aula.. Esta dissertação visa relatar o processo de construção e aplicação de uma Sequência Didática baseada nos três momentos pedagógicos propostos por Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2005) numa turma de terceiro ano do curso técnico em segurança do trabalho integrado do IFBA - Campus Ilhéus abordando conceitos de eletricidade e sua relação com a segurança no manuseio de equipamentos elétricos. Nosso objetivo foi proporcionar uma real integração entre a área técnica e básicados cursos técnicos integrados ao ensino médio e a Física, disciplina presente na matriz curricular dos Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia (IFs). No primeiro momento pedagógico (problematização inicial) fizemos um levantamento dos conceitos prévios dos estudantes cujo problema central foi a Jornada de Comportamento Seguro da Usina Hidrelétrica de Itapebi – BA, a partir de uma visita técnica para conhecermos as medidas preventivas adotadas. Na organização do conhecimento (segundo momento) confeccionamos cartazes a partir das demonstrações usando uma bobina de Tesla, discutimos os conceitos abordados e dedicamos dois encontros para expor os conteúdos de Física discutidos até então. O terceiro momento (aplicação do conhecimento), por decisão da turma, foi dedicado à construção de um vídeo aula com o intuito de explicar o porquê de adotarmos as medidas de segurança previstas nas Normas Regulamentadoras, em especial a NR-10, em serviços com redes eletrificadas. O diálogo esteve presente em todos os momentos e as estratégias foram decididas com a presença dos alunos, para que estes fossem atores do processo. No cotidiano do técnico em segurança do trabalho é comum usar medidas de proteção ao lidar com a instalação elétrica de uma residência, comércio ou indústria, logo o tema se fez relevante no contexto da pesquisa. O produto educacional que propomos é um roteiro de aplicação desta sequência, construída em consonância com os anseios e limitações da turma, aproximando conceitos científicos ao dia-a-dia do educando. O que verificamos foi aluno motivado e curioso, o qual tentou compreender fenômenos à sua volta com mais autonomia e profundidade usando com mais propriedade conceitos de Física. Palavras-chave: Momentos Pedagógicos. Eletricidade. Segurança do Trabalho.
PROPOSTA DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE ELETRICIDADE
NUM CURSO TÉCNICO EM SEGURANÇA DO TRABALHO
ABSTRACT
The current scenario of physics teaching passes through reformulation regarding teaching strategies addressed in class. The referred discipline is considered to be a pain, and a bunch of formulas without any practical application and disconnected of the student's sociocultural context. The present dissertation aims to report the process of construction and application of a teaching sequence based on three pedagogical moments proposed by Delizoicov, Angotti and Pernambuco (2005) in a thrid-year class of the integrated work safety technical course at IFBA - Ilhéus Campus, approaching electricity concepts and its relation to the safety in the electrical equipment handling. Our objective is to provide a real integration between the technical and propaedeutic areas from technical courses integrated to the high school offered at Federal Institutes of Education, Science and Technology (IFs). In the first pedagogical moment (initial discussion) we gathered information about previous concepts from the students, whose central issue was the Safety Behavior Journey of the Itapebi Electric Power Station, at which we did a study visit to understand the preventive measures adopted, and the production of video dossiers about the trip. In organizing knowledge (second moment), we created posters based on demonstrations using a Tesla coil, discussed the concepts addressed, and we dedicated two meetings to account for the Physics content discussed so far. The third moment (knowledge application), by the group decision, was dedicated to produce a video class aiming to explain, using the appropriate physics language, the reason why we adopt safety measures provided by Regulatory Standards, especially the NR-10, in electric network services. The dialog had been carried on open, and the strategies were decided in the presence of the students, so they could be the actors of the process. During the work safety technician’s routine, it is usual to use protection measures to deal with the electric installation of a house, store, or industry, therefore the theme was made relevant in the research context. We propose is an application guide for this sequence built according to desires and limitations of the class, bringing scientific concepts closer to the students day-by-day, made the young more excited to study Physics, generating a meaningful learning experience. We confirm the driven and curious student, who tried to understand the phenomenons around them with more autonomy and depth.
Keywords: Pedagogical Moments. Electricity. Work Safety.
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
Figura 1: Bobina de Tesla usada na Sequência Didática ........................................33
Figura 2: Sala de Controle da Usina Hidrelétrica de Itapebi – Bahia......................40
Figura 3: Visita ao pátio de geradores.......................................................................40
Figura 4: Vista do Vertedouro.....................................................................................41
Figura 5: Grupo 2 no auditório discutindo com o técnico em Segurança do Trabalho
da Usina de Itapebi, nosso padrinho na jornada....................................................41
Figura 6: Frame do vídeo onde o grupo responde à questão que relaciona Física e
Segurança do Trabalho..............................................................................................51
Figura 7: Alunos escrevendo a resposta à primeira pergunta da aula1_2MP ......52
Figura 8: Bobina de Tesla usada nas demonstrações da aula1_2MP ...................54
Figura 9: Frame do vídeo-aula onde a aluna explica o porque da proibição do uso de
adornos.......................................................................................................................58
Figura 10: Aluna explicando a relação entre campo elétrico uniforme e força elétrica
numa carga de prova q...............................................................................................59
Figura 11: Frame de Vídeo aula: Explicação da medida de segurança adotada numa
tempestade de raios...................................................................................................60
Figura 12: Aluna realizando demonstração para exemplificar a blindagem
eletrostática ...............................................................................................................61
Tabela 1: Distribuição das atividades realizadas em cada Momento
Pedagógico................................................................................................................63
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
Aplicação do Conhecimento..................................................................................AC
Associação Brasileira de Normas Técnicas........................................................ABNT
Centro Federal de Educação Profissional.........................................................CEFET
Curso Integrado Técnico em Segurança do Trabalho...........................................ITST
Demonstração Investigativa..................................................................................DeIn
Educação Profissional..............................................................................................EP
Ensino Básico............................................................................................................EB
Ensino Médio............................................................................................................EM
Equipamentos de Proteção Coletiva....................................................................EPCs
Equipamentos de Proteção Individual...................................................................EPIs
Escola Média Agrotécnica da Região Cacaueira.............................................EMARC
Escolas Agrotécnicas Federais............................................................................EAFs
Escolas Técnicas Federais....................................................................................ETFs
Exame Nacional do Ensino Médio.......................................................................ENEM
Instituto Federal da Bahia – campus Ilhéus......................................................IFBAIos
Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia...........................................IFs
Lei de Diretrizes e Bases........................................................................................LDB
Normas Regulamentadoras....................................................................................NRs
Organização do Conhecimento..............................................................................OC
Plano de Desenvolvimento da Educação...............................................................PDE
Primeira aula da Aplicação do Conhecimento.............................................aula1_AC
Primeira aula da Organização do Conhecimento...........................................aula1_OC
Primeira aula da Problematização Inicial....................................................aula1_PI
Problematização Inicial..........................................................................................PI
Quarta aula da Organização do Conhecimento.........................................aula4_OC
Segunda aula da Aplicação do Conhecimento...........................................aula2_AC
Segunda aula da Organização do Conhecimento.........................................aula2_OC
Segunda aula da Problematização Inicial...................................................aula2_PI
Terceira aula da Organização do Conhecimento.......................................aula3_OC
Terceiro ano do curso ITST.............................................................................3ITST
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ................................................................................................. 11
CAPÍTULO 1 PANORAMA DO ENSINO INTEGRADO E SUA RELAÇÃO COM O
ENSINO DE FÍSICA ......................................................................................... 17
CAPÍTULO 2 ATIVIDADES INVESTIGATIVAS ORGANIZADAS PELOS TRÊS
MOMENTOS PEDAGÓGICOS ........................................................................ 26
CAPÍTULO 3 METODOLOGIA ........................................................................ 37
3.1 Problematização Inicial ..................................................................... 37
3.2 Organização do Conhecimento ............................................................... 42
3.2 Aplicação do Conhecimento ............................................................. 42
CAPÍTULO 4 ANÁLISE DE DADOS ............................................................... 44
CAPÍTULO 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................... 63
REFERÊNCIAS ................................................................................................ 66
Anexo A – Apresentação de Slides da aula1_1MP ...................................... 69
Apêndice A – Produdo Educacional: Roteiro de Sequência Didática organizada
pelos Três Momentos Pedagógicos ............................................................. 79
11
INTRODUÇÃO
Alunos de Educação Profissional precisam ter uma mínima compreensão da
natureza da ciência e da tecnologia, permitindo uma melhor construção da
cidadania. Porém, o conteúdo de ciências ainda é transmitido de forma acabada
(sem explorar o seu processo histórico) e sem a participação efetiva de todos os
atores no processo de construção. A avaliação praticada nas escolas reforça esse
tipo de ensino, uma vez que o estudante está mais preocupado em obter a
aprovação ao invés de aprender e refletir sobre os conteúdos de Física e a relação
destes com sua vida cotidiana. (SENRA; BRAGA, 2014)
Quando o príncipe regente (futuro D. João VI) criou a Escola das Fábricas,
em 1809, o ensino profissionalizante era destinado a jovens e crianças em situação
de mendicância para que elas pudessem aprender um ofício e deixassem de
“praticar ações que estavam na contra ordem dos bons costumes” (Moura, 2007). O
ensino propedêutico das artes, ciências e linguagens era destinado à elite. Mesmo
com tantas lutas a favor da integração entre cursos técnicos e propedêuticos durante
o século passado, a dicotomia entre Ensino Básico (EB) e Educação Profissional
(EP) prevalecia no início da década de 1990.
(...) a compulsoriedade (em formar profissionais técnicos) se restringiu ao âmbito público, notadamente nos sistemas de ensino dos estados e no federal. Enquanto isso, as escolas privadas continuaram, em sua absoluta maioria, com os currículos propedêuticos voltados para as ciências, letras e artes visando o atendimento às elites. (MOURA, 2007, pag. 12)
A quantidade de técnicos formados em enfermagem, contabilidade,
secretariado, etc. gerou um acúmulo de trabalhadores desempregados por falta de
vagas. Em pouco tempo a Escola Pública estava sucateada e em descrédito com a
sociedade por não oferecer um ensino de qualidade. Ela não conseguia garantir nem
uma formação adequada para o trabalho nem o ensino preparatório para o
vestibular, praticado nas escolas privadas, preparatório para o vestibular. A exceção
a este fato está nas Escolas Técnicas e Agrotécnicas Federais (ETFs e EAFs) e
Estaduais que, em Salvador, eram representadas pelo CEFET (Centro Federal de
Educação Tecnológica) e, na região cacaueira, pela EMARC (Escola Média
Agrotécnica da Região Cacaueira) em Uruçuca. Elas conseguiam ofertar uma
formação integral de qualidade em cursos como Técnico em Eletrotécnica, Técnico
12
em Mecânica, Técnico em Mineração, Técnico em Geologia, Técnico em Edificações
e Técnicos no ramo da Agropecuária, no caso das EAFs. Nesse sentido, Moura
(2007, pág. 13) afirma que:
As ETFs consolidam-se ainda mais como referência de qualidade na formação de técnicos de nível médio. Assim, os profissionais egressos dessas instituições compõem quadros importantes de grandes empresas nacionais e internacionais.
Os Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia (IFs) são
autarquias, multicampi, criados em 2008 absorvendo as referências em ensino
construídas nos CEFETs com o intuito de ofertar a Educação Profissional e
Tecnológica, Pesquisa e Extensão em todos os níveis de ensino. Na EB,
especificamente, os IFs oferecem vagas concomitante (integrada) ou
subsequentemente ao Ensino Médio (EM). Os cursos ofertados em cada campus
devem atender às demandas locais de serviço profissional, bem como possibilitar a
continuidade dos estudos no ensino superior. Os cursos subsequentes estão
desvinculados do EM, porém tornam-se uma possibilidade interessante para aqueles
que cursaram o Ensino Médio nas escolas estaduais ou privadas, cujos currículos
são notadamente compostos por disciplinas da base comum. Uma compensação em
teoria para a fragmentação entre EB e EP historicamente construída.
O campus Ilhéus do IFBA (Instituto Federal da Bahia) foi criado a partir do
Plano de Desenvolvimento da Educação (PDE) de 2010 que previa a expansão da
Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica. As primeiras
turmas iniciaram suas atividades em 2011 e os cursos ofertados foram:
Técnico em Informática (integrado e subsequente);
Técnico em Segurança do Trabalho (integrado e subsequente);
Técnico em Edificações (subsequente)1.
Os Cursos Técnicos Integrados têm duração de quatro anos. O curso
Integrado Técnico em Segurança do Trabalho (ITST) tem 300 horas destinadas ao
estudo da Física divididas entre 60 horas no primeiro ano, 60 horas no segundo, 90
horas no terceiro e 90 horas no quarto ano. Os conteúdos de Física estão divididos
nos quatro anos da seguinte forma:
1 O Integrado em Edificações teve sua primeira turma em 2016.
13
1º ano – Mecânica e Gravitação
2º ano – Termodinâmica e Óptica
3º ano – Ondulatória e Eletricidade
4º ano – Eletromagnetismo e Física Moderna
O que se observa no IFBA – campus Ilhéus (IFBAIos) são alunos mais
preocupados em resolverem extensas listas de exercícios e obterem aprovação na
disciplina. Consequentemente, não é raro encontrar alunos nos corredores da escola
reclamando dos conteúdos de Física por não conseguirem aplicar aquilo que lhes
transmitiram seja em seus campos de trabalho profissional, em suas vidas pessoais
ou em suas culturas, sentindo-se desmotivados pelo estudo daqueles conceitos tão
abstratos e generalizados. Porém, o Ensino de Física não precisa ser executado de
forma tão tradicional, preparando apenas para o Exame Nacional do Ensino Médio
(ENEM), assim como fazem as escolas particulares, deixando de lado a associação
entre a Física e o futuro cotidiano profissional do aluno.
O currículo integrado na EPT pretende unir formação geral e profissional em
um mesmo projeto. “Os pilares do currículo integrado de EPT são trabalho, ciência e
cultura, explicando que a formação integrada sugere tornar íntegro, inteiro, o ser
humano dividido pela divisão social do trabalho entre a ação de executar e a ação
de pensar, dirigir ou planejar” (CIAVATTA, 2005, p. 02 apud ARAÚJO e SILVA,
2012, p.109).
Dessa forma, a proposta apresentada aqui visa contribuir, a partir da real
integração entre área técnica e disciplinas da base comum, para que os alunos
possam atuar em suas possíveis posições de trabalho de forma que eles tomem
maior consciência das causas e consequências de determinadas ações de
segurança a partir dos conhecimentos de Física. Talvez isso possibilite maiores
chances dos futuros profissionais exercitarem mais a criatividade e a inovação,
aumentando a eficiência no trabalho, sem serem meros reprodutores de Normas
Regulamentadoras de segurança.
O produto relatado nessa dissertação busca proporcionar a aquisição de
conceitos e apropriação da linguagem específica da Física a partir resolução de
problemas reais vivenciados, no contexto profissional de um técnico em Segurança
do Trabalho de uma Usina Hidrelétrica, pelos estudantes do terceiro ano de uma
Escola Técnica Federal, num curso de Segurança do Trabalho integrado ao Ensino
14
Médio. Durante o texto iremos relatar como ocorreu o processo de construção da
sequência de ensino baseada nos Três Momentos Pedagógicos propostos por
Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2002).
Durante a jornada de um profissional técnico em Segurança do Trabalho (ST)
faz-se necessário convencer os outros trabalhadores sobre o uso das medidas de
segurança determinadas pelas Normas Regulamentadoras (NRs), como por
exemplo, o uso de Equipamentos de Proteção Individual (EPIs), Equipamentos de
Proteção Coletiva (EPCs), faixas de isolamento, cores sinalizadoras e vídeos
informativos. Em certos casos, o técnico pode recorrer a conceitos de Física para
justificar o uso de EPI, como exemplo uma bota de borracha, no manejo com
eletricidade. Nessa ocasião, se houver necessidade de explicar que a borracha é um
bom isolante por possuir uma alta rigidez dielétrica, diminuindo assim o risco de
acidente no trabalho, o profissional deverá estar apto a utilizar corretamente a
linguagem própria da Física.
Entende-se, portanto, que um técnico em ST bem formado deve conhecer e
saber aplicar em sua jornada tanto os conhecimentos técnicos de sua área, bem
como conceitos de Física em linguagem própria dessa ciência. Por isso o produto
desta dissertação é uma sequência didática baseada nos Momentos Pedagógicos,
pois eles possibilitam a participação do estudante no seu processo de
aprendizagem, fugindo da postura passiva que, tradicionalmente, predomina nas
salas de aulas.
Os Momentos Pedagógicos organizam a sequencia de forma a dar sentido/
significado ao conteúdo que será estudado. A partir de uma problemática chega-se
aos conceitos que serão estudados com o intuito de resolver/explicar o problema
abordado. Por fim, o conteúdo trabalhado é aplicado pelos alunos tanto na resolução
do problema inicial quanto em situações e fenômenos corriqueiros na vida do
estudante, os quais não foram necessariamente tratados inicialmente. A sequência
foi aplicada numa turma de terceiro ano do curso Integrado Técnico em Segurança
do Trabalho, no campus Ilhéus do IFBA. Foram 39 alunos com idade entre 16 e 18
anos.
Nós partimos de uma visita a uma Usina Hidrelétrica onde vivenciamos
medidas adotadas na Jornada de Comportamento Seguro da Usina e, nas tentativas
de explicá-las à luz da Física. Terminamos com uma vídeo-aula sobre os conteúdos
15
de Eletricidade envolvidos nessas medidas preventivas, bem como comportamento
seguro numa tempestade de raios.
A bobina de Tesla demonstraria com eficácia os fenômenos eletromagnéticos
que vivenciamos na usina, além disso, a Demonstração Investigativa possibilitaria
um diálogo rico em conceitos de Física durante a aula, além de possibilitar que,
durante a fala do aluno, ele crie hipóteses, discuta e tire suas conclusões, seguindo
os passos de uma investigação científica. As demonstrações com a bobina não
geraram o efeito esperado, porque poucos alunos participaram, entretanto o debate
foi rico. Tentamos não dar respostas, apenas novas perguntas para estimular a
curiosidade e enriquecer o diálogo. Na aula com a bobina os alunos construíram
cartazes respondendo às perguntas que surgiam no diálogo. Na outra aula, fizemos
uma análise dos cartazes, mas a turma pareceu ficar tímida por terem seus
conceitos confrontados. A falta de respostas dadas por nós incomodou alguns
alunos.
Nas aulas expositivas abordamos especificamente os conteúdos discutidos
nas aulas anteriores, o intuito era abordar sistematicamente os conteúdos de Física
que estávamos discutindo para avaliarmos qual seria a melhor forma de aplicarmos
tudo que foi trabalhado. A estratégia escolhida foi a produção amadora de vídeo-
aulas. Além de ser um recurso de acesso fácil aos estudantes, possibilitou que eles
dialogassem entre si sobre o conteúdo e sobre o problema a ser resolvido.
No capítulo 1, traçamos um panorama do Ensino Técnico Integrado no país,
na Bahia e em Ilhéus, além de delinearmos como o ensino de Física tem contribuído
na formação de técnicos, em seguida, faremos uma revisão sobre a aplicação de
estratégias de Ensino de Física em cursos técnicos em Segurança do Trabalho.
No capítulo 2, discutiremos as estratégias que utilizamos baseadas nos Três
Momentos Pedagógicos, bem como seus pressupostos, numa concepção
investigativa do ensino. Abordaremos as características das Atividades
Investigativas, em especial a Demonstração Investigativa, e a forma como
utilizamos.
O capítulo 3 é dedicado à Metodologia usada na construção do produto
educacional. Apresentaremos os detalhes da proposta didática, caracterizando a
instituição e os sujeitos participantes da mesma. Apresentaremos também o modo
como os dados foram coletados e qual o método de análise dos mesmos.
16
O capítulo 4 será destinado à análise dos dados obtidos durante o estudo e
aplicação realizados.
Por fim, o capítulo 5 trará as considerações finais desse estudo.
O Produto Educacional é um Roteiro de Sequência Didática organizada pelos
Três Momentos Pedagógicos e está localizado ao final da dissertação, no Apêndice
A.
17 Capitulo 1 PANORAMA DO ENSINO TÉCNICO INTEGRADO E SUA RELAÇÃO
COM O ENSINO DE FÍSICA
A Educação Profissional e Tecnológica vem se constituindo historicamente
em um campo no qual estão em disputa vários interesses governamentais,
empresariais, de instituições internacionais e, em particular, da esfera acadêmica
que luta para reverter a concepção adestradora e tecnicista que, de um modo geral,
há muito caracteriza os processos formativos profissionais no Brasil (SCHWARTZ,
REZENDE, 2013).
A dificuldade de implantação de um EM integrado ao Ensino Técnico ocorre
devido aos processos históricos, sociais, que a EP e o EM sofrem desde a colônia. A
educação era dividida entre Formação Geral (para a classe dominante), destinada a
encaminhar alunos para os Estudos Superiores e, a preparação imediata para o
mercado de trabalho (para classes menos favorecidas). A diferença de qualidade
entre os cursos oferecidos para filhos de pobres e filhos das elites era notável. A
partir desse contexto podemos analisar as tentativas de integração entre EP e EM
ocorridas na primeira década do século XXI (CIAVATTA, RAMOS, 2011).
Durante o governo Vargas o ensino profissionalizante brasileiro teve atenção
voltada para criação do SENAI, em 1942, e as Leis Orgânicas do Ensino Industrial e
do Ensino Secundário, conhecida como Reforma Capanema (MOURA, 2007),
entretanto refletiram a não equivalência entre a Educação Básica e o Ensino
Técnico. Após o Estado Novo, a pressão popular nos anos 1950 impulsionou uma
tentativa de romper essas diferenças entre classes sociais com a criação da LDB
4.024/1961, a qual visava diminuir a falsa dicotomia entre o EB e a EP. No entanto,
a política nacional-desenvolvimentista entre 1964 e 1985, comandada pelos
militares, fez do EM uma preparação para o trabalho e previa a formação de mão de
obra qualificada para atender ao crescimento econômico e interesses de mercado do
país, como ficou estabelecido na Lei nº 5692/1971.
Esta última deliberava que as escolas públicas e privadas do então 2º grau
deveriam fornecer ensino profissionalizante, mas seus currículos, por força da Lei,
empobreciam “a formação geral do estudante em favor da profissionalização
instrumental para o ‘mercado de trabalho’” (MOURA, 2007, p. 12, destaque do
autor). O Ensino Público passou então a formar técnicos/trabalhadores
subservientes, enquanto que as escolas particulares ofertavam a formação
18 necessária para aprovação em vestibulares, em que os filhos das elites poderiam
continuar os estudos no Ensino Superior Público (reconhecidamente melhor que o
privado), prevalecendo a dualidade histórica entre EB e EP, refletindo a diferença
social entre a classe trabalhadora e a elite. (MOURA, 2007)
Em meio a este cenário, a compulsoriedade em formar técnicos acarretou em
uma saturação de profissionais no mercado de trabalho provocando,
consequentemente, banalização da formação e desprestígio do ensino público.
Seguindo no fluxo oposto, as Escolas Técnicas e Agrotécnicas Federais (instituições
que deram origem aos Centros Federais de Educação Tecnológica – CEFET – em
1994) se consolidaram oferecendo formação técnica nas vertentes do ramo industrial
e da agropecuária. Para Moura (2007, p. 13), o prestígio dessas escolas pode ser
atribuído ao contingente de profissionais que ocupam cargos importantes em
grandes empresas, bem como a quantidade de estudantes que continuaram seus
estudos em nível superior. Até então, as escolas técnicas ofereciam ensino
profissionalizante em regime de concomitância (interna ou externa)1 ou
subsequência com o Ensino Médio.
De acordo com a visão politécnica, a educação escolar, particularmente o
Ensino Médio deveria propiciar aos estudantes a possibilidade de (re)construção dos
princípios científicos gerais sobre os quais se fundamentam a multiplicidade de
processos e técnicas que dão base aos sistemas de produção em cada momento
histórico. Mas a LDB 9.394/1996 trouxe um texto ambíguo e pobre em informações
tratando a EP (como um apêndice do Ensino Regular) e o EM (como parte da
Educação Básica2) como temas dissociados mantendo a dualidade histórica entre as
modalidades de ensino (MOURA, 2007), além de possibilitar tanto uma integração
entre ambos quanto a sua desvinculação.
Entre a aprovação da Constituição Federal de 1988 e da Lei de Diretrizes e
Bases em 1996 foram oito anos de debates intensos em defesa de uma Educação
Básica e Superior igualitária para todas as classes, bem como a formação integral
do ser para a vida (ciência, tecnologia, cultura e o trabalho). Contudo, no ano
1 O ensino profissionalizante em concomitância com o Ensino Médio acontecia com matrículas e
currículos distintos. Quando as matriculas estavam na mesma escola a concomitância era interna, quando era em escolas diferentes, externa (MOURA, 2007). 2 A LDB 9.394/96 define dois níveis de Educação, básica e superior, que compõem a educação
regular brasileira.
19 seguinte, foi aprovado o Decreto nº 2.208/1997, o qual dificulta ainda mais a
vinculação entre a EB da EP e, além disso, os currículos dos cursos técnicos
passaram a ser baseados em competências, descritas como comportamentos
esperados para o mercado de trabalho. Nesse aspecto, Schwartz e Rezende (2013,
p. 75, destaque das autoras) afirmam:
[...]considerado pela academia uma ‘regressão histórica e política’, o Decreto 2.208 regulamenta, em 1997, os artigos da nova LDB que tratam especificamente da EP, dando ao EM um sentido puramente propedêutico, enquanto os cursos técnicos passam a ser oferecidos no regime de concomitância ou subsequência, reforçando a dualidade que historicamente marcou essa etapa de ensino.
Mesmo que, atualmente, a desvinculação continue sendo uma opção, em
2008, a Lei nº 11.892/08, cria os Institutos Federais de Educação, Ciência e
Tecnologia (IFs) em âmbito nacional oferecendo Ensino, Pesquisa e Extensão nas
modalidades integrada (concomitante) e subsequente ao EM.
É nessa ocasião que o termo “Ensino Médio Integrado” passa a compor o
texto da LDB, por força da Lei nº 11.741/2008 (KUENZER, 2010). A formação
integral do sujeito politécnico precisa estar amparada por um EM com identidade
própria, como explica Moura (2007, p. 20):
[...]orientado à formação de cidadãos capazes de compreender a realidade social, econômica, política, cultural e do mundo do trabalho para nela inserir-se e atuar de forma ética e competente, técnica e politicamente, visando contribuir para a transformação da sociedade em função dos interesses sociais e coletivos.
Nesse contexto, os Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia
(IFs) compõem o quadro da Rede Federal de Educação Profissional, Científica e
Tecnológica, juntamente com outras Escolas Técnicas reconhecidas nacionalmente
(a saber, o Colégio Dom Pedro II/ RJ e os Cefet/RJ e o Cefet/MG) e são oriundos
das antigas Escolas Agrotécnicas Federais, as Escolas Técnicas e os CEFETs. Os
IFs são multicampi e cada um oferta os cursos que irão proporcionar crescimento
socioeconômico na região que for instalado.
Os IFs são equiparados às Universidades Federais e estão aptos a oferecer
EP em todos os níveis de ensino (básico, superior e pós-graduação – lato e stricto
sensu) articulado à pesquisa e extensão. Os cursos tecnológicos, como as
20 Engenharias, são ofertados no nível superior, enquanto que as ofertas para cursos
técnicos podem ser oferecidos em regime de concomitância (Integrado) ou
subsequência ao EM. Para se matricularem num IF, os alunos são submetidos a um
processo seletivo, semelhante a um vestibular. Em relação ao currículo, os IFs nada
diferem dos antigos CEFETs, prevalecendo a diferenciação entre o que é técnico e o
que é propedêutico.
O IFBAIos (IF-BAHIA/ campus Ilhéus) iniciou suas atividades em 2011 e
desde então vem atendendo alunos de várias cidades em torno do eixo Ilhéus-
Itabuna. Os cursos foram ofertados em nível de Ensino Médio Integrado ao Ensino
Técnico (diurno) e Subsequente ao Ensino Médio (noturno). Na seletiva de
estudantes podem se inscrever alunos que estavam finalizando o 9º ano do Ensino
Fundamental (para o Integrado) e concluintes do Ensino Médio (para o
subsequente).
Os cursos integrados encerram numa duração de quatro anos e nesse
período os estudantes têm acesso a programas de extensão, projeto de pesquisa e
bolsas de estudo. Entretanto, terminar um curso técnico integrado não é uma tarefa
fácil. Os alunos são jubilados na segunda vez que reprovar o ano letivo (na mesma
série), os critérios para o conselho de classe são rigorosos e a quantidade de
avaliações por unidade é alta.
O IFBAIos, por exemplo, prevê três avaliações por disciplina por unidade.
Considerando que no primeiro ano do curso Técnico em Segurança do Trabalho há
18 disciplinas, os alunos calouros enfrentarão a marca de 54 avaliações por
unidade, totalizando 216 avaliações nos quatro bimestres. Além disso, se o aluno
reprovar em três ou mais disciplinas, se reprovar em duas disciplinas com média
anual abaixo de 5,0 pontos ou se reprovar em uma disciplina com média abaixo de
4,0, ele será automaticamente conduzido a repetir a série (PLANO DE CURSO ITST,
2012).
O currículo, portanto, deve estar integrado à inovação na abordagem das
metodologias e práticas pedagógicas com o objetivo de contribuir para a cisão entre
ciência/tecnologia/cultura/trabalho e teoria/prática, caracterizando-se pela
flexibilidade e itinerários de formação que permitam um diálogo rico e diverso. Nesse
aspecto, Carvalho afirma:
21
Não podemos mais continuar ingênuos sobre como se ensina, pensando que basta conhecer um pouco o conteúdo e ter jogo de cintura para mantermos os alunos nos olhando e supondo que enquanto prestam atenção eles estejam aprendendo. (CARVALHO, 2015, pág. 1)
Isso ainda é muito observado nos cursos técnicos oferecidos pelos IFs em
que as disciplinas da base comum são estudadas independentemente das
disciplinas técnicas. “Com a separação, no que se refere às reformas curriculares, o
EM e a EP passaram a ter currículos próprios e independentes” (SCHWARTZ,
REZENDE, 2013, p. 75). Um bimestre escolar quando é planejado a fim de
contemplar uma parte do conteúdo anual, em que o assunto é transmitido de forma
oral e unidirecional, o aluno simplesmente anota o que está no quadro e as dicas e
macetes ora ditadas pelo professor. Isso gera um aprendizado mecânico e está
associado à forma clássica de ensinar, o modelo por narrativa. O fato é que este
modelo é aceito por toda comunidade escolar, mas não são significativas ao aluno
(MOREIRA, 2011). Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o EM (BRASIL,
2006, p. 22) apontam essas ações nos espaços escolares:
O ensino de Física tem-se realizado frequentemente mediante a apresentação de conceitos, leis e fórmulas, de forma desarticulada, distanciados do mundo vivido pelos alunos e professores e não só, mas também por isso, vazios de significado. (...) Insiste na solução de exercícios repetitivos, pretendendo que o aprendizado ocorra pela automatização ou memorização e não pela construção do conhecimento através das competências adquiridas. Apresenta o conhecimento como um produto acabado, fruto da genialidade de mentes como a de Galileu, Newton ou Einstein, contribuindo para que os alunos concluam que não resta mais nenhum problema significativo a resolver. Além disso, envolve uma lista de conteúdos demasiadamente extensa, que impede o aprofundamento necessário e a instauração de um diálogo construtivo.
Todavia, o mercado de trabalho tem exigido cada vez mais que seus
trabalhadores disponham de conhecimentos científicos na solução de problemas
seja a nível operacional ou gerencial. O currículo integrado na educação profissional
pretende unir formação geral e profissional em um mesmo projeto (ARAÚJO, SILVA,
2012).
O Ensino de Ciências deveria oferecer uma boa base científica, mas, ao mesmo tempo, levar os sujeitos a refletir sobre como colocar esse conhecimento a serviço do bem-estar comum, estando, assim, sendo
22
preparado para a prática da cidadania responsável. Também a formação integral, na perspectiva da formação politécnica, exige a compreensão teórica e a prática dos fundamentos científicos para o exercício crítico, responsável e transformador de atividades no mundo. (SCHWARTZ, REZENDE, 2013, p. 79)
Os currículos integrados devem associar experimentação em hipóteses de
trabalho e propostas de ação didática na tentativa de aproximar disciplinas
diferentes (aparentemente sem nenhuma relação), afinal quase sempre é possível
encontrar especificidades reconhecidamente comuns entre elas (MACHADO, 2009).
O curso Integrado Técnico em Segurança do Trabalho (ITST), no IFBAIos
está estruturado para oferecer a disciplina Física nos quatro anos letivos. No plano
de curso do ITST existem disciplinas técnicas que abordam as Normas
Regulamentadoras (NRs), dentre elas a NR-10, a qual trata das medidas de
segurança adotadas no trabalho com redes eletrificadas. As normas3 estabelecem
medidas como Comportamento Seguro para trabalhadores e visitantes, o uso de
Equipamentos de Proteção Individual e Coletivo (EPIs e EPCs) adequado para
diferentes faixas de voltagem. Percebe-se, entretanto, que as normas não dizem o
porquê da adoção daquelas regulamentações. Um técnico em Segurança do
Trabalho precisa ter consciência dos fundamentos que embasam a adoção dessas
medidas para convencer os trabalhadores a usá-las.
Uma vez que existem diversos acidentes envolvendo o trabalho com
eletricidade, a formação de técnicos em ST deve ajudar o estudante a proteger a si
mesmo e os colegas durante uma ação profissional com manejo de dispositivos
elétricos. Acidentes no trabalho com eletricidade são comuns. Como a Física é uma
matéria da matriz curricular do ITST, vimos a possibilidade de associar os conceitos
físicos de eletricidade e as regulamentações da NR-10.
Nesse contexto é que a Física ensinada nos cursos de formação técnica pode
promover avanços na compreensão fenomenológica dos conceitos físicos que
envolvem a utilização de normas de segurança no trabalho. Se a NR-10 pede, por
3 As Normas Técnicas Regulamentadoras são emitidas pelo Ministério do Trabalho e Emprego e
atendem às normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). A NR-10, cujo título é Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade, por finalidade regulamenta todos os serviços que envolvem eletricidade e seus riscos e objetiva garantir a saúde e segurança de todos que, direta ou indiretamente, interagem em instalações elétricas e serviços em eletricidade.
23 exemplo, que os trabalhadores de uma usina hidrelétrica sempre usem botas de
borracha ao manipular os controladores do processo de geração há, nessa
regulamentação, conceitos físicos que a embasam. Dialogicamente, podemos
problematizar com os estudantes se, por exemplo, a rigidez dielétrica da borracha é
suficientemente alta para evitar que uma descarga elétrica atravesse o corpo do
trabalhador, protegendo-o de um acidente por choque elétrico. Portanto, fica
evidente a aproximação entre a Física ofertada em cursos ITST e suas disciplinas
técnicas. Desta forma, o aprofundamento nos conteúdos da Física seria, também,
profissionalizante, pois possibilitaria uma maior compreensão das causas de certas
medidas de segurança e até em atividades de perícia realizadas pelo profissional
técnico em Segurança do Trabalho.
Nesse sentido, como podemos desenvolver um ensino de Física voltado para
a formação profissional de um Técnico em ST em que a aprendizagem de conceitos
de eletricidade possibilite a compreensão da vida social em todos os aspectos
(cultura-ciência-trabalho)? O Plano de Curso ITST prevê o desenvolvimento de
Competências e Habilidades que condizem com a associação do conteúdo de
Eletricidade ao cotidiano do profissional/cidadão que está sendo formado, sugerindo
poucos procedimentos metodológicos e recursos didáticos se limitando a aulas
expositivas e demonstrativas, atividades de laboratório e montagem de circuito
simples (PLANO DE CURSO ITST, 2012, pág. 64).
O professor que decidir romper com a fragmentação existente em meio a área
técnica e as disciplinas da base comum, no currículo integrado, terá que “enfrentar a
tensão dialética entre pensamento científico e pensamento técnico e a busca de
outras relações entre teoria e prática, visando instaurar outros modos de
organização e delimitação dos conhecimentos” (MACHADO, 2009, pág. 4). O ideal é
que o trabalho aconteça em parceria entre os professores de cada disciplina, porém
não é garantido que a interdisciplinaridade aconteça, tendo em vista que cada
professor trabalha com seu próprio planejamento individual e nem sempre está
disposto a alterá-lo.
Durante a construção da sequência, agendamos uma visita técnica à Usina
hidrelétrica de Itapebi e, naquela ocasião, convidamos um professor da área técnica
do curso para que aliássemos nossos conteúdos em prol da integração dos
currículos. Mas, devido a um problema com as datas da viagem, o professor teve
24 que fechar seu planejamento e não houve mais espaço para participar de uma visita
com tantas possibilidades de integração em nossos conteúdos.
Numa pesquisa por título dos artigos publicados entre 2011 e 2015
constatamos que nas revistas de ensino de Física disponíveis na internet (qualis A1
e A2 da Capes)não há trabalhos sobre aplicações de estratégias pedagógicas ao
ensino técnico evidenciando a interação entre conceitos de Física e a realidade dos
estudantes de uma escola técnica , o que torna este estudo um dos poucos nessa
área permitindo discussões e reflexões a respeito de um currículo que de fato integre
conteúdos propedêuticos e técnicos. Entendemos que neste nível de ensino, a
Física deve ser pensada a partir do perfil dos alunos e de suas necessidades mais
significativas, obtidos através do diálogo. Adaptamos nossa proposta à ementa do
curso ITST do IFBAIos e compreendemos a necessidade de mais estudos para
avançarmos a uma construção coletiva do currículo.
Com base nas argumentações apresentadas, criamos uma Sequência de
Ensino-Aprendizagem baseada nos Três Momentos Pedagógicos (DELIZOICOV,
ANGOTTI E PERNAMBUCO, 2002) atrelados a uma Atividade Investigativa, como
descreveremos nos capítulos seguintes.
26
Capítulo 2 ATIVIDADES INVESTIGATIVAS ORGANIZADAS PELOS TRÊS
MOMENTOS PEDAGÓGICOS
A produção inovadora de saberes deve gerar transformações na
concepção de ciência dos alunos e na aplicação de conceitos, construídos
histórica, social e culturalmente, em suas vidas cotidianas (CACHAPUZ, et al,
2005). Afinal, “as pessoas pensam e lidam de forma mais eficiente nos e com
os problemas cujo contexto e conteúdo conhecem melhor, lhes são
particularmente familiares” (CACHAPUZ, et al, 2005, pág. 95).
Uma educação que é construída pelo professor com o aluno contrapõe
ao que Paulo Freire chama de educação bancária (FREIRE, 2013), em que é
feita pelo professor sobre o aluno, os quais agem de forma passiva, meramente
reprodutores de uma ideologia dominante (FREIRE, 1996) que considera o
aluno um recipiente vazio sempre pronto a ser um depositário de conhecimento
e informação. Segundo Freire (2013), o estudante que apenas escuta o que o
docente tem a dizer se faz comunicado, não comunica, não expressa o que
pensa, ou seja, se torna um agente passivo na construção do conhecimento.
Num ambiente de aprendizagem com clima favorável para a argumentação dos
alunos acerca de um fenômeno, o professor tem o papel de questionar
argumentos e confrontar ideias distintas valorizando as observações e
explicações corretas e problematizando as falas simplistas ou erradas, levando
os educandos a criar hipóteses, tecer justificativas, gerar conclusões e, ainda,
propor reteses para validar suas teorias (CACHAPUZ, et al, 2005). Sobre o
pronunciamento do mundo através da palavra, Freire (2013, 45) afirma que “O
diálogo é este encontro dos homens, mediatizados pelo mundo, para
pronunciá-lo, não se esgotando, portanto na relação eu-tu”.
O diálogo não se esgota na fala, apenas. A escrita pode representar um
diálogo consigo mesmo da mesma forma que a leitura é um diálogo com o
autor. Para Freire (2013), não há diálogo sem amor, humildade, fé nos homens,
esperança e pensar crítico. Assim, “o diálogo deveria se dar em torno dos
fenômenos e/ou situações que ocorrem quer naturalmente, quer na natureza
transformada pelo homem, identificados como significativos” (DELIZOICOV,
1991, pág. 178) quer no campo de trabalho do profissional, cuja técnica foi
construída histórica e culturalmente pelas pessoas.
27
Os Três Momentos Pedagógicos podem ser usados como uma
estratégia de organização das atividades em sala de aula em que o diálogo
aparece como elemento fundamental que pode fazer uma importante ligação
com o ensino de Física por metodologias investigativas (SOLINO, GEHLEN,
2014) “Trata-se de organizar a prática docente de modo que explicitamente se
considerem rupturas as quais precisam ocorrer para que o aluno se apropriem
de conhecimentos científicos” (DELIZOICOV, 2013, p. 41) necessários para
resolverem problemas relacionados a situações que os alunos conhecem e
vivenciam. Essa dinâmica didático-pedagógica compõem três momentos,
caracterizados por Problematização Inicial, Organização do Conhecimento e
Aplicação do Conhecimento (DELIZOICOV, 2013). Essa estratégia foi utilizada
por Delizoicov e Angotti, os quais coordenaram o projeto Formação de
Professores de Ciências Naturais da Guiné-Bissau na Africa, por Pernambuco
(1983) ao coordenar o projeto Ensino de Ciências a Partir de Problemas da
Comunidade detinado às séries iniciais no estado do Rio Grande do Norte, no
nordeste do Brasil e pela Secretaria Municipal de Educação da grande São
Paulo, cujo secretário foi o próprio Paulo Freire, implantando a estratégia em
todas as escolas municipais entre 1989 e 1991, ambas atreladas à concepção
de ensino intitulada como Abordagem Temática Freireana1, a qual privilegia o
diálogo na construção do conhecimento e atribui ao professor à tarefa de
mediar o processo de ensino-aprendizagem. O conteúdo não é o foco central
do estudo e sim o meio pelo qual os alunos do terceiro ano do curso Integrado
Técnico em Segurança do Trabalho (3ITST) poderão solucionar problemas
referentes a situações reais vividas por profissionais em Segurança do
Trabalho numa usina hidrelétrica. Desta forma, os estudantes passam a serem
atores da construção do conhecimento no momento de uma sequência de
ensino baseada na problematização, argumentação, diálogo e autonomia.
A etapa em que o problema é apresentado foi denominada de Primeiro
Momento Pedagógico ou Problematização Inicial (PI), contudo a discussão
problematizada precisa estar em sintonia com as experiências vivenciais dos
1 Solino e Gehlen (2014, pág. 143) definem que “a perspectiva da Abordagem Temática Freireana proposta por Delizoicov, Angotti & Pernambuco (2011) baseia-se nos pressupostos da educação progressista de Paulo Freire e George Snyders. Esta proposta de ensino tem como ponto de partida das atividades educativas os problemas que envolvem situações-limite, imersos no contexto de vida dos estudantes”.
28
alunos. É nesta fase que a equipe pedagógica deve diagnosticar as
concepções prévias dos alunos acerca de um fenômeno ou situação limite, por
meio do diálogo. O professor tem papel fundamental em ressaltar e amplificar
os argumentos durante a aula, levando o aluno a “questionar o que lhe parece
obvio, evidente, ‘de senso comum’” (CARRASCOSA, et al, 2006, pág. 167,
destaque do autor, tradução nossa).
Na PI o aluno deve ser levado a refletir sobre questões fundamentais do
seu cotidiano. Através do diálogo (escrito, falado ou lido) o docente deve tentar
extrair o máximo de informações referentes aos conceitos espontâneos deles
acerca do problema gerado na discussão em sala.
O professor deve investigar as concepções alternativas dos alunos,
desafiando-os de modo a “obter e problematizar o conhecimento que eles vão
expondo” (DELIZOICOV, 2013). Para isto sua postura deve ser questionadora
para lançar duvidas e curiosidades sobre o assunto. “Ou seja, nesse momento,
os alunos precisam sentir-se desafiados a expor o que estão pensando sobre a
situação problematizada” (SOLINO; GEHLEN, 2014, p. 156). Percebemos isso
quando Delizoicov e Angotti (1992, pág. 29, destaque nosso) afirmam que:
A problematização inicial visa à ligação do conteúdo com situações reais que os alunos conhecem e presenciam, mas que não conseguem interpretar completa ou corretamente porque não dispõem de conhecimentos científicos suficientes [e, pode ainda], (...) permitir que o aluno sinta a necessidade da aquisição de outros conhecimentos que ainda não detém.
Por conta da relação entre uma Hidrelétrica, os conteúdos de
eletricidade e os conteúdos técnicos do curso em Segurança do Trabalho,
propusemos à direção do campus e à turma do 3ITST de 2016 do IFBAIos uma
visita técnica à Usina Hidrelétrica de Itapebi - BA com o intuito de direcionar a
atenção dos futuros profissionais para a Jornada de Comportamento Seguro da
empresa Neoenergia, responsável pela usina. Dentre as medidas preventivas
adotadas destaca-se a proibição do uso de adornos e as exigências das roupas
compridas para os visitantes. A visita ganhou um caráter motivacional, gerando
no estudante prazer evidente em estudar ciências. Segundo Pietrocola (2015),
29
“a curiosidade é o motor da vontade de conhecer que coloca nossa imaginação
em marcha”.
No Segundo Momento Pedagógico, a Organização do Conhecimento
(OC) os conteúdos de Física devem ser estudados, sistematizando conceitos
que foram abordados na PI. De posse dos registros que atestam a presença de
Concepções Alternativas nos alunos, o professor deve aplicar o planejamento
promovendo apropriação dos conceitos de Ciências. As Atividades
Investigativas podem ser aplicadas nessa etapa usando o diálogo e a
discussão problematizada em articulação com os pressupostos dos Momentos
Pedagógicos “no que concerne às relações entre sujeito e objeto do
conhecimento, concepção de problema, conceituação científica e
contextualização” (SOLINO, GEHLEN, 2014, pág. 142).
O currículo tradicional de física parece ter sido construído para atender à
linha histórica das “descobertas” científicas. Os livros didáticos sempre
organizam os conteúdos na mesma sequência, com raras exceções, iniciando
com tópicos de mecânica clássica (fazendo referência a Galileu, Newton e
outros) e finalizam com fundamentos de Eletromagnetismo (citando Faraday,
Maxwell etc.), recentemente incorporaram conteúdos de Física Moderna
(tratando superficialmente do efeito fotoelétrico, da dualidade onda-partícula e
do átomo de Bohr). Entretanto, o que transparece nesse currículo “são
concepções incoerentes e desajustadas, nomeadamente, de natureza
empirista e indutivista” (CACHAPUZ, et al, 2005, pág. 74). Essa organização
curricular em Física tem forte influência do PSSC (Physical Science Study
Committee), o qual foi um grande projeto didático que marcou a história do
ensino de Física na década de 1960 juntamente com outros (CAPECCHI,
CARVALHO, 2006). Porém, mesmo com avanços no campo da epistemologia
em ciências2, a base curricular permanece a mesma.
Em nossa sequência, o conjunto de documentos produzidos –
transcrição de debates, textos e vídeos – na PI permitiu que conhecêssemos
2 O Ensino de Ciências, sendo uma área do saber, necessita de uma epistemologia para
fundamentá-la e, assim, tornando-a um referencial para as mais diversas análises. A epistemologia permite que os professores melhorem “as suas próprias concepções de ciência e fundamentem suas ações pedagógico-didática” (CACHAPUZ, et al, 2005, pág. 73). A forma como os professores pensam a ciência interfere na forma como a ensinam, refletindo suas concepções (mesmo que minimalistas) para os alunos (CACHAPUZ, et al, 2005).
30
as primeiras concepções dos estudantes sobre os conteúdos que seriam
abordados na OC e de que forma utilizaríamos as Atividades Investigativas3.
Com o objetivo de abordar os conceitos de Física com os futuros técnicos em
Segurança do Trabalho, destacamos a Demonstração Investigativa (DeIn) que
nos permite estudar um fenômeno a partir de uma observação experimental,
além de poder ser realizada em sala de aula.
Para Gomes, Borges e Justi (2008, p. 187), atividades investigativas:
são atividades prático-experimentais propostas aos estudantes e que
envolvem a resolução de problemas mal definidos e pouco
estruturados (...). Nelas os estudantes são desafiados a encontrar
formas de coletar dados e informações que os levem a propor
soluções razoáveis.
Segundo Delizoicov (1983), o professor pode utilizar a tática que achar
mais pertinente para trabalhar os conteúdos com os alunos. Solino e Gehlen
(2014) afirmaram que as Atividades Investigativas são estratégias
interessantes nesta etapa da sequência, devido seu potencial questionador e
motivador. Numa Atividade Investigativa os alunos devem assumir uma postura
questionadora, abandonando gradativamente a tradicional postura passiva que
os impedem de serem atores do seu processo de Ensino-Aprendizagem.
O conteúdo deve surgir como um instrumento para o aluno resolver um
problema ou situação-limite e, no momento seguinte, extrapolar os conceitos
discutidos para explicação de outros fenômenos. Sobre isso, Delizoicov (1983,
pág. 96) afirma que:
Do ponto de vista restrito do conteúdo, o fato das leis universais serem naturais, permite que se partindo da experiência vivencial do aluno (...), se desenvolva a aprendizagem de um conteúdo programático que seguramente não está relacionado apenas àquela realidade.
Sobre os conteúdos serem abordados no decorrer do programa sem
uma ordem cronológica, Delizoicov e Angotti (1990) afirmam que os conceitos
3 Segundo Carvalho (et al, 2015, pág 25), “as atividades investigativas que podem ser todas encaradas como problema a serem resolvidos” são a Demonstração Investigativa, o Laboratório Aberto, Questões Abertas e Problemas Abertos.
31
“podem ser contemplados de maneira distinta” e que “isto não significa que
sejam conceitos menores ou secundários”. Acidentes no trabalho com
eletricidade são comuns logo, vimos a possibilidade de associar conceitos
físicos de eletricidade envolvidos numa bobina de Tesla com as medidas
preventivas adotadas na Jornada de Comportamento Seguro da Usina
Hidrelétrica de Itapebi. “Um modelo útil e produtivo [de atividade prática] é
aquele que permite aos estudantes formular previsões e propor explicações
para os fenômenos que observam”. (GOMES, BORGES, JUSTI, 2008, pág.
188, destaque nosso)
As atividades investigativas permitem que os estudantes busquem o
conhecimento a partir da solução de um problema ou uma questão a partir do
diálogo entre os colegas e com o professor, cujo papel é mediar a discussão
em direção à superação da linguagem de senso comum para a linguagem
científica. Sobre isto, Azevedo (2015, pág. 32) diz que:
Podemos perceber que, no Ensino por Investigação, a tônica da resolução de problemas está na participação dos alunos e, para isso, o aluno deve sair de uma postura passiva e aprender a pensar, elaborando raciocínios, verbalizando, escrevendo, trocando ideias, justificando suas ideias.
Entretanto, deve-se ter cuidado na forma como expõe o problema para
os alunos, afinal “o excesso de formalismo e a falta de contextualização dos
temas trabalhados nas aulas tornam a disciplina muito distante da realidade
dos alunos e dificultam seu entendimento” (CAPECCHI, CARVALHO, 2006,
pág. 138). Com a Atividade Investigativa é possível adquirir conhecimento
“através da formulação e teste de hipóteses por meio da experimentação e
observação”. (BORGES, GOMES, JUSTI, 2008, pág. 188)
Para o educador-educando, dialógico, problematizador, o conteúdo programático da educação não é uma doação ou uma imposição – um conjunto de informes a ser depositado nos educandos –, mas a devolução organizada, sistematizada e acrescentada ao povo daqueles elementos que este lhe entregou de forma desestruturada.
(FREIRE, 2013)
O que quisemos proporcionar foi a apropriação da linguagem e cultura
científicas com a Demonstração Investigativa a partir da argumentação em sala
32
de aula, onde o professor tem o papel de ser um guia, ensinando mais que o
conteúdo específico da aula. Os alunos têm a oportunidade de compreender
aspectos da metodologia científica e sentirem-se atores dos seus próprios
aprendizados. “O método [também] é conteúdo” (AZEVEDO, 2015, p. 23,
destaque nosso). A discussão em sala de aula fomentou a apropriação de
conceitos como Carga Elétrica, Corrente Elétrica, Tensão e Potência Elétrica.
O Professor precisava estar atento aos argumentos dos alunos e possibilitar a
criação de hipóteses que podem ser verificadas com o experimento.
A Bobina de Tesla (foto 1) que usamos para problematizar o estudo de
conceitos de Eletricidade é um transformador que eleva a tensão da rede 110V
para cerca de 80.000V e a saída é a ponta de um parafuso. Como a rigidez
dielétrica do ar está em torno de 15.000 V/cm, nossa bobina produz descargas
elétricas a uma distância curta e, ao aproximarmos a mão, um raio é
descarregado em algum ponto. Anéis e pulseiras metálicas atraem o raio. É
possível acender lâmpadas incandescentes e fluorescentes por simples
aproximação.
Foto 1 Bobina de Tesla usada na Sequência Didática
Uma demonstração que gere apenas observações não pode ser
considerada uma Investigação Científica, o aluno deve refletir, discutir, explicar
e relatar, além de conseguir descrever o que está sendo observado. “Os alunos
devem ter oportunidade de agir e o ensino deve ser acompanhado de ações e
33
demonstrações que o levem a um trabalho prático” (AZEVEDO, 2015, p. 23).
Isto faz com que os alunos percebam o caráter dinâmico da ciência onde o
conhecimento científico se dá por meio de uma construção coletiva.
As orientações propostas questionam a ideia de prática de laboratório
como atividade soberana, posto que a investigação científica engloba
muito mais que o trabalho experimental e este não tem sentido se
analisado isoladamente (CARRASCOSA, et al, 2009, pág. 165,
tradução nossa4).
A partir do momento em que a demonstração segue os preceitos de uma
Atividade Investigativa, Azevedo (2015, pág. 27) afirma que “a atividade
experimental deixa de ser uma ilustração da teoria e torna-se um instrumento
riquíssimo do processo de ensino”.
Para Gomes, Borges e Justi (2008), investigar é o processo de criar
hipóteses, testá-las e analisar os dados. Para os autores, “processo de
investigação científica desenvolve-se como o processo de resolução de
problemas” (GOMES, BORGES, JUSTI, 2008, pág. 189).
Já no Terceiro Momento Pedagógico, a Aplicação do Conhecimento
(AC), os alunos devem utilizar os conceitos problematizados e discutidos na
OC para solucionar os problemas levantados na PI, além de serem capazes de
explicar “novas situações que não estejam necessariamente relacionadas ao
problema inicial” (SOLINO, GEHLEN, 2014, pág. 157). Como nosso contexto
envolve Segurança do Trabalho com Eletricidade, o objetivo do 3MP em nossa
sequência foi a construção de vídeos informativos produzidos pelos estudantes
utilizando áudio e imagem para apresentar a explicação física de cinco
medidas de segurança no manejo com redes eletrificadas usando os conceitos
que construímos durante as etapas de problematização e investigação.
O objetivo dos vídeos foi preparar uma aula de eletricidade usando os
conceitos discutidos em sala a partir da análise das medidas preventivas
previstas na NR-10 em cinco situações distintas. Três situações envolvem o
Comportamento Seguro numa Usina Hidrelétrica, uma situação de livre escolha
4 “De hecho, la orientación propuesta cuestiona la idea de práctica de laboratorio como actividad autónoma, puesto que la investigación científica abarca mucho más que el trabajo experimental y éste no tiene sentido tomado aisladamente”
34
do grupo envolvendo medidas de segurança em eletricidade em qualquer
ambiente e outra situação relacionada a medidas seguras adotadas numa
tempestade de raios (este tema surgiu por meio do diálogo com a turma nas
aulas anteriores).O conhecimento deve ser abordado de maneira a dar
condições, em situações de ensino, para o aluno responder as questões
iniciais.
No livro FÍSICA (DELIZOICOV, ANGOTTI, 1990), os autores descrevem
um conjunto de vinte e um tópicos, organizados em seis unidades, cujo objetivo
é estudar o tema Produção, Distribuição e Consumo de Energia Elétrica. Cada
tópico tem o objetivo de estudar um conteúdo específico de Física em uma
sequencia de Três Momentos Pedagógicos. Enquanto a problematização Inicial
aborda questões elementares do conteúdo em situações simples do dia a dia
(como assoprar um cata-vento [pág.96]), a Aplicação do Conhecimento visa
estudar e aplicar o conteúdo específico (rotações) tanto no cata-vento quanto
nas turbinas de uma usina hidrelétrica (DELIZOICOV, ANGOTTI, 1990), ou
seja, os alunos retornam à PI e ainda extrapolam o conteúdo na explicação de
situações mais complexas.
Aprendizagem de Ciências como uma cultura envolve a “aquisição de
uma nova linguagem e novas práticas, sem deixar de relacioná-las com as
linguagens e práticas do cotidiano” (CAPECCHI, CARVALHO, 2006, pág. 138).
Os alunos devem se sentir a vontade para experimentar suas hipóteses,
comprovando ou refutando-as, na interação com seus pares e com o professor.
Esse exercício é próprio do fazer em ciências – discutir, refletir, encontrar
embasamento teórico, buscar técnicas para resolver problemas e, até mesmo,
se divertir com algumas respostas colocadas por colegas. Dessa forma,
podemos afirmar que os estudantes estariam vivenciando aspectos de outra
cultura, passando por um processo de enculturação científica. Ao
argumentarem, os alunos sentem-se parte da tarefa investigativa, tornando o
fenômeno investigado mais relevante para si. Nessa perspectiva, Cachapuz (et
al, 2005, pág. 80-81) afirma que estamos:
Diríamos a caminho de uma sociedade democrática mais alfabetizada
cientificamente e também mais consciente dos seus limites de
intervenção e, por isso, mais educacionalmente militante e
35
reivindicativa dos seus direitos que correm a par de
responsabilidades a assumir na construção de um quotidiano mais
solidário.
Sobre as múltiplas relações aluno-aluno e aluno-professor na conjuntura
escolar, Capecci e Carvalho (2006, pág. 152) afirmam que:
Podemos concluir que é no contexto sociocultural da sala de aula que
o potencial de uma atividade de ensino pode transformar-se em
realização, e a maneira como o professor faz a mediação entre os
estudantes e a cultura na qual estão sendo inseridos é elemento
decisivo para que isto ocorra.
No capítulo seguinte abordaremos em detalhes os procedimentos
ocorridos durante a sequência, bem como na atividade extraclasse com a visita
técnica à Usina de Itapebi. Definiremos como aconteceram as análises dos
dados obtidos, bem como as falas dos alunos nas discussões em sala de aula.
Mostraremos como a Demonstração Investigativa fomentou a construção dos
conceitos de Física previstos para as turmas de terceiro ano do curso ITST do
campus Ilhéus do IFBA.
37
CAPÍTULO 3 METODOLOGIA
A turma do 3º ano do curso Integrado Técnico em Segurança do Trabalho
(3ITST), no Instituto Federal da Bahia - campus Ilhéus, participou da aplicação de
uma Sequência de Ensino baseada no Ensino por Investigação durante o ano letivo
de 2016. Como estratégia utilizamos os Três Momentos Pedagógicos, propostos por
DELIZOICOV, ANGOTTI e PERNAMBUCO (2002), para organizar as atividades e
problematizar o conteúdo. Faremos uma análise sobre a transcrição das falas dos
alunos durante as discussões em sala de aula. Faremos, também, a apreciação da
escrita e da produção audiovisual que os alunos desenvolveram ao longo dos
Momentos.
Os estudantes foram confrontados com problemas reais relacionados ao
cotidiano profissional de um Técnico em Segurança do Trabalho de uma usina
hidrelétrica. A escolha do local visitado está associada à disponibilidade regional de
empresas que trabalham com a geração de eletricidade e ao currículo proposto para
os terceiros anos do IFBAIos, cujos conteúdos a serem contemplados, propostos
nos Planos de Curso, são Eletrostática e Ondulatória. Nessas usinas é comum o
controle de ruídos para a segurança dos trabalhadores, bem como equipamentos e
medidas de segurança para manuseio com eletricidade. Ou seja, a visita técnica
permitia que abordássemos, em sala de aula, qualquer assunto da ementa. Assim,
foi possível problematizar o conteúdo de Física associando-o à área técnica do curso
ITST, associando conceitos de eletricidade com a Jornada de Comportamento
Seguro implementada pelo técnico em Segurança do Trabalho na Usina. As ações
foram desenvolvidas dentro da carga horária semanal (3 horas-aulas) para a
disciplina Física, onde a única atividade extraclasse foi a visita técnica e os
encontros aconteceram no horário normal das aulas.
3.1. Problematização Inicial
Nessa etapa os alunos devem se sentir motivados a resolver um problema,
envolvendo a adoção de medidas preventivas, relacionado a situações vivenciadas
em seu dia-a-dia. Os estudantes do 3ITST tinham uma boa noção dos riscos no
manuseio com eletricidade, entretanto não conseguiam explicar o motivo da
utilização de botas de borracha pelos trabalhadores, tampouco o uso de luvas de
38
couro. Eles sabiam apenas que esses EPIs os protegiam de um choque elétrico,
mas ao questionarmos o porquê disso, as respostas variavam mostrando uma
necessidade em apropriarem-se de uma nova linguagem e novos conceitos.
Na PI fizemos um levantamento dos conhecimentos prévios dos alunos
acerca dos Equipamentos e Medidas de Segurança associados ao trabalho com
eletricidade, observando quais conhecimentos em Física, eles apresentavam na
tentativa de, por escrito, justificar o uso de determinada Medida de Segurança dentro
de uma Usina Hidrelétrica.
Na primeira aula do primeiro momento dividimos a turma, por afinidade
pessoal, em cinco grupos, com oito pessoas em média cada, para que pudessem
discutir entre si sobre a questão inicial (a qual pedia aos alunos que apresentassem
justificativas físicas para as exigências da Jornada de Comportamento Seguro feitas
pela usina). Entendemos que o agrupamento favorece o diálogo na busca de
encontrarmos problemas referentes ao uso de medidas preventivas relacionadas à
Eletricidade, na realidade do trabalhador de uma Usina Hidrelétrica.
Em nossa sequência, a PI aconteceu em três encontros (cada encontro com
dois horários de 45min geminados). No primeiro (aula1_PI) apresentamos aos
alunos a proposta da visita técnica à Usina Hidrelétrica. Mostramos um pouco das
instalações que seriam visitadas e, por recomendação da empresa Neoenergia,
enfatizamos algumas medidas de segurança exigidas. Ninguém poderia entrar na
usina se não estivesse usando sapato fechado, calça e blusa compridas. Proibiu-se
também o uso de adornos (brincos, colares, pulseiras...). Preparamos essa aula em
PowerPoint, pois este recurso permitiu maior versatilidade na apresentação da
problemática. Depois de acertarmos essas peculiaridades da viagem, lançamos a
questão “Há várias Medidas de Segurança adotadas na Usina de Itapebi. Dentre
elas destaca-se o Comportamento Seguro, que são o conjunto de regras de
segurança adotadas no campo de trabalho e na própria cultura do Trabalhador. Que
medidas de Comportamento Seguro uma Usina Hidrelétrica deve proporcionar aos
seus Trabalhadores e Visitantes? Como vocês usariam os conceitos de Física/
Eletricidade para justificar a adoção dessas medidas?”.
Cada grupo recebeu a tarefa de responder a questão com o máximo de
informações que eles pudessem dar. Essa atividade foi entregue por escrito por
meio de um texto de narrativa livre. Os textos serão analisados para que possamos
39
identificar fundamentos de Física na produção dos alunos e suas concepções
prévias acerca das medidas preventivas adotadas para trabalhadores e visitantes de
uma usina hidrelétrica. Nesta mesma aula os alunos entregaram a autorização
assinada pelos pais para a Visita Técnica.
A visita foi previamente agendada junto à escola e à empresa Neoenergia,
que controla a geração de eletricidade na Usina Hidrelétrica de Itapebi, e viajamos
no dia 19/07/2016, apenas uma aluna esteve ausente por motivos de saúde. Saímos
às 6h30 e, depois de 150km aproximadamente, chegamos ao nosso destino. O
primeiro grupo com 20 pessoas – 3 servidores do IFBAIos e 17 alunos – foi recebido
pelo funcionário da guarita que entregou os EPIs (capacete, óculos e protetor
auricular) e nos encaminhou ao auditório para as boas vindas.
Lá, fomos recebidos pelo técnico em Segurança do Trabalho da empresa, o
qual exibiu um vídeo obrigatório informando aos visitantes sobre as ações
desenvolvidas pela Usina de Itapebi e pelo grupo Neoenergia, bem como as atitudes
seguras que deveriam ser levadas em consideração durante a visita. Após o vídeo,
abriu-se um momento de discussão entre a turma e o técnico. Num debate aberto,
os alunos perguntaram sobre impactos ambientais gerados pela barragem, geração
de eletricidade, EPIs, funcionamento de turbinas e comportas e sobre a relação da
física com as medidas de comportamento seguro. Esse momento teve o áudio
gravado e algumas filmagens feitas pelos próprios alunos. O motorista do instituto foi
o visitante mais curioso e emocionado do primeiro grupo, a quantidade de
informações discutidas teve uma importante relação com as suas perguntas.
O primeiro espaço visitado, após a recepção, foi a sala de controle. O
responsável pelo setor apresentou o programa de computador que é usado para,
constantemente, supervisionar o funcionamento dos diversos equipamentos ligados
à geração de eletricidade. A detecção de quaisquer falhas referentes à altura na
coluna de água, vazamento dos tubos, sujeira do rio nas turbinas e pressão nas
calhas são feitas por esse programa. Em seguida fomos direcionados para a sala de
máquinas, onde o primeiro impacto é, sem dúvidas, o ruído. Os alunos comentavam
entre si sobre as cores sinalizadoras de risco, previstas na NR-4.
Ficamos bem próximos à turbina 3, separados a uma distância segura do
gerador por uma faixa no chão, mas a usina não estava transformando Energia
Mecânica em Energia Elétrica naquele momento. Entretanto, o técnico nos falou das
40
escovas que captavam a eletricidade gerada a 12800 volts e a enviavam por cabos
para a subestação elevando essa tensão a 230 kV, disponibilizando-a na rede pelos
fios de transmissão. Após muitas fotos fomos direcionados a conhecer o vertedouro.
Foto 2: Sala de Controle da Usina Hidrelétrica de Itapebi – Bahia. Responsável pelo setor apresenta o programa que supervisiona os equipamentos do processo de geração de eletricidade.
Foto 3: Visita ao pátio dos geradores.
O vertedouro fica no topo da barragem e tem um mirante da parte superior
das comportas. Observamos uma comporta com vinte centímetros de abertura, o
que possibilitava ver uma enorme quantidade de água com muita energia cinética. O
técnico informou que por ali passavam 40 m³ de água por segundo e que isso não
era nada comparado às três comportas abertas quando ocorrem enchentes do rio
Jequitinhonha. Despois disso o primeiro grupo encerra sua visita e o segundo
acessa as instalações da usina seguindo o mesmo trajeto do anterior.
O grupo 2 foi muito mais curioso na tentativa de entender quais são os
princípios físicos que norteavam a aplicação das medidas de segurança adotadas na
41
usina. Após a visita ao vertedouro nos encontramos com o primeiro grupo e
regressamos imediatamente para o IFBAIos.
Foto 4: vista do Vertedouro
Foto 5: Grupo 2 no auditório discutindo com o técnico em Segurança do Trabalho da Usina de Itapebi, nosso padrinho na jornada.
Na aula após a visita (aula2_1MP), foi solicitado aos alunos que se
sentassem em círculo, mas houve uma polarização natural na turma, que preferiu
ficar em dois grupos. O professor lhes fez uma pergunta direta: O que vocês viram
de Física lá?
Essa aula teve o áudio gravado e transcrito para posterior análise. A partir do
diálogo que tivemos, entendemos que seria pertinente a produção de um vídeo-
dossiê para cada um dos cinco grupos, descrevendo a visita e apresentando os
conceitos de Eletricidade discutidos.
42
3.2. Organização do Conhecimento
Entre a última aula da PI e a primeira da OC tivemos o recesso escolar na
primeira quinzena de agosto. Nesse tempo pudemos analisar os textos dos alunos e
os áudios das discussões em sala para prepararmos o conteúdo que deveria ser
abordado durante o segundo momento.
A OC foi aplicada em quatro aulas. Para a primeira aula (aula1_OC), levamos
para a sala, sob os preceitos da Demonstração Investigativa, uma bobina de Tesla,
uma lâmpada fluorescente bastão, uma lâmpada incandescente, luvas, uma barra
de ferro, cinco folhas de papel madeira e lápis hidrocor. Pedi que os cinco grupos se
dividissem na sala. Na medida em que os experimentos e a discussão aconteciam,
alguns conceitos surgiam então pedimos que os alunos escrevessem no papel
madeira o que eles sabiam sobre tal. Criamos então, cinco cartazes contendo
concepções dos alunos acerca do que é e o que forma um raio, ddp, corrente e
descarga elétrica, rigidez dielétrica, condutores e isolantes, bem como o efeito da
corrente no corpo humano. Nessa aula, deveríamos vivenciar as fases 1 e 2 de uma
DeIn.
Uma Demonstração Investigativa possui três fases. (CAPPECHI, 2015, p. 64)
• Fase 1 (Hipóteses Iniciais): os alunos começam a lançar suas
primeiras ideias em relação ao que acontecerá com o experimento. Os
estudantes precisam sentir-se confortáveis para que suas primeiras
hipóteses sejam verbalizadas.
• Fase 2 (Primeiras Explicações): Os estudantes começam a explicar o
que foi observado se utilizando dos seus conhecimentos prévios, os quais
podem estar embasados nos conceitos de Ciências ou no senso comum.
Nessa fase é comum surgir argumentos contraditórios, cabe ao professor
conduzir a discussão para que os alunos se convençam que o argumento
científico é o melhor para explicar os fenômenos observados.
• Fase 3 (Identificando Explicações Distintas): Quando a turma
consegue, a partir do diálogo, perceber que existem explicações
contraditórias para o mesmo fenômeno passa a ser possível a superação do
senso comum para o Conhecimento Científico, por meio da argumentação
ou de um re-teste.
43
Na segunda aula (OC_aula2), colamos os cartazes produzidos nas paredes
da sala para que os alunos pudessem ler as explicações geradas por todos os
grupos. O objetivo foi confrontar ideias distintas sobre o mesmo conceito, como
prevê a fase 3 de uma DeIn. A partir do diálogo fomentado (gravado em áudio),
pudemos observar e analisar a evolução na qualidade dos argumentos dos alunos.
A terceira e quarta aulas (OC_aula3 e OC_aula4) foram destinadas à fala do
professor, que tentou sistematizar o conhecimento que foi discutido nas aulas
anteriores. Consiste então em uma aula usando quadro e pincel. Entretanto, não
podemos dizer que esta aula foi tradicional, visto que o conteúdo foi amplamente
discutido e problematizado. Nessa aula o professor pôde fazer diversas relações
entre o conceito estudado e a Jornada de Comportamento Seguro.
3.3. Aplicação do Conhecimento
Propusemos à turma a construção de uma vídeo-aula amadora sobre
conceitos de Eletricidade associados a problemas vivenciais de um técnico em
Segurança do Trabalho de uma usina hidrelétrica e a aceitação foi unânime. O
objetivo das vídeo-aulas era informar aos trabalhadores que manuseiam a
eletricidade quais são os princípios físicos que norteiam o cumprimento de medidas
associadas à Jornada de Comportamento Seguro vivenciada nas empresas, uma
vez que as normas regulamentadoras dizem o que fazer, mas não explicam o
porquê.
Dialogando com os alunos, decidimos quais seriam as situações que
estudariam, durante a produção das vídeo-aulas, na AC_aula1:
1. Uso de Botas e Luvas apropriadas na Usina: Por que a NR-10
recomenda o uso destes EPIs? Quais os riscos em caso de não utilização deles?
Entendendo os riscos de choque elétrico que o trabalhador pode sofrer, explicar os
conceitos de descarga elétrica, fio terra e potencial nulo, além de condutores e
isolantes;
2. Uso de faixas delimitando a distância mínima até os geradores e os
transformadores: Entendendo que altas voltagens podem ionizar o ar e gerar
descargas elétricas, sabendo que ddp e campo diminuem com o aumento da
distância, os grupos deveriam ilustrar os conceitos de Física que fundamentam a
aplicação normativa das faixas de distância segura;
44
3. Proibição do uso de adornos na Usina: Os adornos são condutores e
existem muitos exemplares em forma de pontas, condição que tende a atrair mais
intensamente uma descarga elétrica, devido à concentração de cargas ser maior em
regiões de menor diâmetro, fato explicado pela relação inversamente proporcional
entre campo elétrico e raio do condutor esférico;
4. Tema Livre: A partir da observação do cotidiano de qualquer
trabalhador que manuseie equipamentos elétricos e instalações elétricas
residenciais ou industriais, os alunos deveriam propor a explicação física que
justificasse o uso das medidas de segurança;
5. Comportamento Seguro numa chuva de raios: Como uma pessoa deve
proceder quando estiver relampejando? Qual a explicação da Física para a adoção
dessas medidas seguras?
Num prazo de duas semanas, os grupos apresentaram suas aulas no
encontro AC_aula2, no dia 15/10/2016. No capítulo seguinte analisaremos os dados
obtidos a fim de respondermos à pergunta: os estudantes do 3ITST conseguiram
utilizar adequadamente termos e conceitos físicos ao justificar o uso das medidas
previstas na NR-10, em uma Jornada de Comportamento Seguro?
44
Capitulo 4 ANÁLISE DE DADOS
A discussão em sala de aula durante a aplicação da sequência relatada nesta
dissertação, em que os alunos de um curso técnico integrado associaram os
conteúdos de Física com a realidade de um técnico em Segurança do Trabalho no
contexto de uma Usina Hidrelétrica, fomentou a construção de conceitos como
Carga Elétrica, Corrente Elétrica, Tensão e Potência Elétrica. Por abordarmos os
Condutores e Isolantes, pudemos inserir demonstrações com luvas e calçados.
Ficamos atentos aos argumentos dos estudantes a fim de possibilitar a criação de
hipóteses, que, então, puderam ser verificadas com o experimento.
A apresentação em slide da aula1_PI foi uma sequência de fotos da visita
preliminar que o professor fez à Usina de Itapebi com o objetivo de justificar aos
estudantes as medidas preventivas adotadas na Jornada de Comportamento Seguro
da empresa Neoenergia. As exigências feitas pela empresa precisavam ser
comunicadas aos alunos antes da viagem, originando essa aula. Para entrar nas
instalações da Usina era obrigatório o uso de sapato fechado, calça comprida e sem
furos, blusa de manga longa e era terminantemente proibido o uso de brincos, anéis,
pulseiras, relógio, colar de prata, piercings, além de o celular estar em modo avião.
Eles foram informados sobre os locais que visitariam e os que não chegaríamos a
ver, sobre as comportas que poderiam estar abertas ou fechadas, mas que
conheceríamos o vertedouro. Fotos eram permitidas.
Na aula1_PI, apresentamos a questão inicial aos alunos a fim de levantarmos
as concepções espontâneas dos alunos sobre conceitos de Eletricidade e sua
relação com as normas regulamentadoras utilizadas por profissionais da área de
Segurança do Trabalho no contexto de uma usina hidrelétrica. Na turma, foram
produzidos cinco textos cujos conceitos de Física foram timidamente abordados
como podemos perceber na discussão a seguir.
É possível perceber que a turma entende a importância no controle de
acidentes numa usina hidrelétrica antes mesmo de visita-la, em que as alunas do
grupo 1 expressam com clareza o papel de um técnico em Segurança do Trabalho:
Cabe ao técnico sinalizar os riscos existentes na área realizando a inspeção do local, equipamentos utilizados, ambiente de trabalho, orientar a utilização dos equipamentos de segurança necessários EPI e EPC, operações de sistemas de combate a incêndio, verificando sempre a segurança do
45
empregado e transeuntes do local, visando apurar todos os riscos detectados, porém lembrando que mesmo reduzindo os riscos, não eliminará a possibilidade da ocorrência de um evento indesejado. (Grupo1)
As alunas citaram as medidas de segurança que o professor enfatizou
durante a apresentação do problema, mas não fizeram relações com conteúdos de
Física:
[...] a Usina Hidrelétrica de Itapebi toma medidas como coibir a utilização de determinados objetos pelos visitantes, e delimita os locais onde podemos visitar, devido a quantidade de indivíduos. (Grupo 1)
As alunas fizeram um resumo de todos os tipos de risco que uma usina pode
ter, mas não citaram as possibilidades de acidentes por descargas ou choques
elétricos:
Alguns dos riscos que podem ser notados em um ambiente como o da usina
são riscos físicos, dentre eles vibrações, pressões anormais, causados no
momento em que a água é conduzida sob pressão pelas tubulações, ruídos,
produzidos pelos geradores e turbinas, umidade, riscos químicos, como a
poeira, riscos ergonômicos por esforço físico, o trabalho em determinados
turnos, e o tempo da jornada de trabalho, além disso os riscos de acidentes
que podem ser causados, devido o funcionamento do sistema hidráulico
incorreto, que é capaz de acontecer na parte do circuito hidráulico, onde é
formado por condutos, e canais que levam a água das barragens até as
turbinas . Dentre os riscos ao meio ambiente estão inúmeros, pois para a
instalação da usina é necessário um vasto território, que requer a
construção de uma represa que acontece pelo desvio de água, as
consequências desses atos provoca grandes desmatamentos prejudicando
à fauna e à flora, muitas famílias são deslocadas de suas residências, para
darem lugar à construção dessa fonte de energia. (Grupo 1)
Percebe-se uma preocupação maior em saber se a usina cumpria as normas
de segurança do que quais são os aspectos físicos relevantes na Jornada de
Comportamento Seguro:
De modo que a visita ainda não ocorreu, não sabemos em quais condições e que grau de importância é levada a responsabilidade de efetivar as obrigações trabalhistas e de segurança. (Grupo 1)
46
No texto do grupo 2, trataram da Física como uma área do conhecimento que
se aproxima de várias situações cotidianas de um Técnico em Segurança do
Trabalho, mas não aprofunda nem nos conhecimentos em Física nem nas medidas
de Comportamento Seguro que são adotadas na Usina, entretanto consegue fazer
relações de outras NRs com conteúdos de mecânica, além da eletricidade com a
NR-10:
E é nessa perspectiva que visamos aliar o olhar técnico a um campo da ciência que está inteiramente ligado a isso, por exemplo a NR 10 que dispõe de normas tratando de ‘’serviços em eletricidade’’ e, de alguma forma isso tem a ver com o funcionamento de bobinas, equipamentos elétricos que geram energia. Também a NR 35 que trata sobre ‘’Trabalho em altura’’ e a NR 17 ‘’Ergonomia’’ estão diretamente ligados com a questão de cinemática ao relatarem as distâncias da máquina para o trabalhador, o peso a ser carregado, o ângulo de inclinação do esforço etc. (Grupo 2)
No grupo 3, houve uma separação entre quem escreveria sobre as medidas
preventivas e sobre os conceitos de Física. Não há nada novo comparado com os
outros textos no tocante aos conceitos de Segurança do Trabalho, refletindo uma
formação técnica quase homogênea na turma. Mas, quanto à Física apresentada,
reconhecendo a incompletude do ser que está sendo formado, percebe-se
dificuldades ao definirem conceitos de Condutores e Isolantes e de Corrente Elétrica
ao escreverem:
O EPIs são em sua maioria, para além de protegerem contra acidentes, a exemplo do capacete, do óculos e do protetor auricular, materiais e medidas isolantes que dificultam ou impeçam o fluxo de carga elétrica. Por haver um grande fluxo de carga elétrica no local, objetos de metal devem ser evitados por serem fáceis condutores de energia, o que viabilizaria a ocorrência de algum acidente. O uso de sapato fechado, calça comprida e blusa de manga comprida também serve para de alguma forma isolar o corpo do ambiente. (Grupo 3)
O grupo 4 traz elementos da Segurança do Trabalho tanto nas medidas de
Comportamento Seguro, quanto nos equipamentos de segurança. Falam das fitas
de sinalização, abordam de metais condutores de energia, contudo sem qualquer
conceito físico específico explicando os motivos da adoção das normas.
47
No grupo 5 todas as medidas citadas foram de alguma forma mostradas na
apresentação feita pelo professor e não apresentaram conceitos de Física na
explicação da adoção das medidas preventivas.
Na aula2_PI, após a vista, a análise do áudio mostra que os alunos ainda
tinham dificuldade em associar os conceitos de Física às medidas preventivas
adotadas pela concessionária da Usina com a sua Jornada de Comportamento
Seguro, mas à medida que o diálogo avançou, foi possível verificar as primeiras
contribuições na busca pela interdisciplinaridade entre as áreas propedêutica e
técnica. Um aluno conseguiu perceber que a aproximação ao gerador pode levar
risco devido à presença de um campo eletromagnético e sugeriu que este seria o
motivo da proibição do uso de adornos.
Nas transcrições a seguir, os números a esquerda representam a quantidade
de alocuções transcritas no encontro referente à aula2_PI, a fala do professor foi
destacada como P e todos os nomes utilizados são fictícios.
82 P: Mas como será que o cara pensou naquela distância? Entende minha
pergunta? Por que não é mais distante ou por que não é mais próximo? Por
que daquela distância? Se fosse mais distante seria menos risco? Menos
risco ainda?
86 Victor: A explicação que, na verdade, eu dou é, necessariamente,
normas da empresa, aquilo foi tudo legislado pra que houvesse aquele
limite de segurança. Não foi a empresa que determinou, a Neoenergia que
falou assim vai ser um metro, dois metros [inaudível].
87 P: Mas foi alguém...
88 Victor: Foi alguém.
89 Gabriel: Será porque aquele gerador alí produz um campo elétrico ou
alguma coisa assim do tipo?
90 P: Gerador...?
91 Gabriel: Produz um campo elétrico. A depender da distância influencia
no... Tem alguma interferência no objeto, sei lá, ou na pessoa que chegar ali
perto. Aí a gente lembra a questão dos piercing, dos brincos e dos anéis eu
acho que tem a ver com isso a questão do campo elétrico que aquele
negócio lá faz.
92 Victor: O que eu tenho é uma questão de segurança no sentido de...
Aquilo dali é uma turbina e no momento em que ela tiver ligada, ela pode
estar girando a uma velocidade extremamente grande e se o equipamento
48
não tiver muito bem ledo, muito bem seguro pode acontecer uma
eventualidade, pode acontecer um acidente e ficar em cima exatamente
daquela turbina é um risco né? pode ser que ela se solte, pode ser que role
uma pedrona de lá... risos na sala.
Na seção 82 o professor problematiza o uso de faixas sinalizadoras que
estavam coladas no chão delimitando a distância mínima que poderíamos chegar
perto dos geradores. Nos turnos 86 a 88, o aluno parece compreender sobre a
legislação e as normas regulamentadoras para eletricidade no tocante ao ofício do
técnico em Segurança do Trabalho. Nos turnos 89 e 91, o aluno consegue fazer a
relação da distância segura com o Campo Elétrico gerado, bem como a adoção das
medidas preventivas, mas ainda falta formar conceitos em Física para definir
corretamente o que é campo e como ele gera risco aos visitantes e trabalhadores.
No turno seguinte, o aluno corrobora com a fala do colega e, ainda, deixa
contribuição na tentativa de dizer o que acontece na interação do campo com o
corpo humano:
Franklin: Talvez, na distância que a gente tava ali, a gente tava num curto
período de tempo, talvez se a gente passasse um longo período de tempo, se
a gente fosse lá diariamente, diariamente, diariamente, talvez isso pudesse
afetar nossa saúde ou talvez, como Gabriel falou, pudesse existir algum tipo
de campo que não conseguíssemos ver, mas nossas células sentissem. (...)
no interior do nosso corpo...
O professor tenta lançar outras perguntas para continuar a relação entre a
Física e o curso técnico em Segurança do Trabalho.
P: Campos invisíveis que as nossas células podem sentir... E isso geraria a
proibição do uso de adornos? Tem lógica pra vcs? Tem lógica pra vc,
Flávia? Pode explicar?
Mas a turma insiste em continuar a conversa sobre a transformação de
voltagem num transformador, mas sem relacionar isto com a área do curso que
estão estudando. Então, um aluno que não tinha falado ainda, tenta compilar as
informações discutidas na aula.
49
Jhonatan: A energia chega com uma certa quantidade e ali aquele potencial
ali é estimulado até o ponto de que os elétrons eles passam a se excitar
mais, a girar mais, a darem seu máximo até o ponto de se expandir e
fornecer maior energia. Então, todas essas aplicações de força, de energia,
de dissipação de energia, tudo mais, de transmissão, condução de
eletricidade. E também eu acho que em Segurança do Trabalho a questão
do... a proteção do uso de adornos influencia, ou seja, se vc entrasse lá em
baixo com adornos, aquele campo magnético faz, envolve essa transmissão
de energia para o seu corpo. Como Franklin falou aqui as ondas invisíveis...
para as células, isso é um exemplo muito grande de como a radiação ela
pode influenciar. Porque também é isso são espectros de ondas
eletromagnéticas envolvidos no campo da ciência como um todo e a Física
em si influencia para avaliarmos isso, ou seja, através... da distância, ou
seja, eu acredito que aquela distância foi estabelecida por que, na
verdade... ou alguém formado em uma certa área do conhecimento da
Física ou outro qualquer [inaudível] Já rolou uma certa potencialidade de
uma coisa acontecer devido a uma grande concentração de energia
naquele campo. Ou seja, em uma área pra separar a estimulação de
energia e transformação da... Para outros potenciais, ou seja, vai haver uma
dificuldade, perigo, risco à saúde de pessoas, ou seja, aquelas medidas
foram estabelecidas porque certo indivíduo já calculou qual é a frequência
da energia... dentro dos ímãs que estimulava os elétrons e tudo mais e isso
influencia muito, com certeza. E essa aplicação da Física é bastante
interessante não só na excitação dos elétrons, como em todas as outras
áreas, ou seja da mecânica, da aeronáutica, tudo que acontece na vida do
ser humano, mas só a física... importante.
Essa fala exemplifica como os conceitos de Física ainda estão
desestruturados, ao afirmar que os elétrons são excitados, giram, se expandem e
fornecem energia. Uma vez que os geradores os põem a oscilar num movimento de
vai e vem, devida interação das cargas com campos magnéticos variáveis gerados
pela movimentação das turbinas, percebe-se, portanto, que o aluno consegue
abstrair a movimentação dos elétrons, mas sem o formalismo conceitual da Física.
Ao tentar associar a eletricidade com a ST, observamos que o aluno reconhece a
importância de conceitos físicos para o trabalho do técnico em ST, ao destacar que
“essa aplicação da Física é bastante interessante”.
50
Em outro momento do diálogo, o professor conseguiu introduzir a relação da
Jornada de Comportamento Seguro e a física dos raios.
P: Que medidas de proteção a Segurança do Trabalho poderia atuar nesse
momento?
Karol: Não podia ficar embaixo de uma árvore, apesar de estar chovendo,
porque árvore atrai. E ele deveria ficar parado porque o [inaudível] o chão,
por incrível que pareça, ele possui carga elétrica. O que acontece quando
um raio atinge a terra é porque de alguma forma, as nuvens geram energia
elétrica, não lembro se positiva ou negativa, e o chão tem uma carga
elétrica oposta que é gerada nas nuvens. Aí como gera diferença de
potencial, a carga elétrica na nuvem desce até o chão e descarrega no
chão. E quando a gente anda, a gente gera energia elétrica, então a gente
atrai de qualquer forma quando a gente se movimenta, então a gente devia
ficar parado e ficar longe de qualquer metal, mas como ele tava na floresta
então...
P: Parado é melhor... Parado em pé, sentado, deitado, como é melhor?
barulho na sala... Cada aluno dizendo o que faria
P: Como é melhor? Ou é tudo a mesma coisa?
Sophia: Eu sentaria.
Jhonatan: Em pé seria mais eficaz, porque o contato com o chão é menor.
Se deitar, o contato com as cargas do chão seria maior.
P: Vcs concordam?
Sophia: Se tiver deitado [inaudível]
P: Então o risco de descarga numa tempestade de raios é a sua área de
contato com o chão?
Jhonatan: Ou então com qualquer outro tipo de material que possa conduzir
eletricidade. Metais e tudo mais. (+) Na água também acontece algo
semelhante. Quando acontece no mar, acontece fatalidade às vezes
quando os surfistas estão na praia, banhistas, aí o raio na água, é quase
que inevitável a dissipação de energia que atinge onde você estiver. O raio
de dissipação de energia é grande.
P: Dissipação ou transmissão?
Jhonatan: Transmissão e isso aí tudo mais... Risos na sala... Transmissão,
senão o raio ia acabar, transmite.
A transcrição acima apresenta o momento que associamos conteúdos de
Física à Jornada de Comportamento Seguro em um contexto diferente do da Usina,
51
mas que pode ser explicado com os mesmos conceitos. A aluna afirma corretamente
que é perigoso ficar perto de árvores no caso de uma tempestade de raios, e explica
que andar gera eletricidade, logo ficar parado é a melhor medida preventiva a se
adotar. Tentando traçar uma ponte desse comentário com o poder das pontas
(conteúdo de Eletricidade do EM), o professor questiona se é melhor deitar ou ficar
de pé. Então, o aluno exibe sua concepção ao relacionar o risco de descarga com a
área de contato com o chão.
Analisando os dossiês, produzidos em vídeos referentes à visita técnica que
fizemos, no Primeiro Momento Pedagógico, observamos que apenas um dos cinco
grupos fez alguma relação entre a Jornada de Comportamento Seguro e conteúdos
de Eletricidade, ao lançarem a questão: “por que não se pode usar nenhum desses
adereços? E como a Física entra nesse movimento?” Em seguida, respondem:
Nos metais é possível que a carga seja transportada através de (ilegível).
Por isso dizemos que são condutores de eletricidade, pois as cargas
elétricas se deslocam de maneira relativamente livre. Nesses materiais, o
movimento de cargas elétricas é composto por cargas negativas. Materiais
como ouro e prata são bons condutores.
Figura 6: Frame do vídeo onde o grupo responde à questão que relaciona Física e Segurança do
Trabalho
Antes de perguntarem, as imagens do vídeo exibiam fotos dos mapas de
risco, rotas de fuga, extintores e pontos de encontro em caso de emergência. Mas
não ficou explícito de quais “adereços” estavam tratando. Nossa interpretação
aponta para os adornos que tiveram o uso proibido durante a visita. E a resposta
52
apresenta um crescimento conceitual no que se refere ao conceito de Condutores e
sua relação com a Segurança do Trabalho.
Nos outros vídeos (dossiês produzidos contando como foi a visita técnica),
foram incipientes os conteúdos de Eletricidade e sua relação com a Segurança do
Trabalho, mas dois grupos expressaram a satisfação de terem conhecido uma usina
hidrelétrica associando os conteúdos de Segurança do Trabalho com a Física, como
podemos observar nos trechos seguintes:
Grupo 3: A visita à Usina Hidrelétrica foi um grande presente para os alunos
da 3ITST, agregando conhecimento ao nosso dia a dia, além de contribuir
para a nossa formação técnica e científica que levaremos para toda vida!
Grupo 5: Essa visita nos deu uma visão dinâmica e real sobre a geração de
energia. Com essa experiência, mudamos a metodologia de ensino,
agregando conhecimentos práticos sobre os conteúdos aprendidos em sala
de aula. Relacionar conceitos físicos com a Segurança do Trabalho foi de
grande contribuição para o crescimento profissional e acadêmico. Obrigado,
professor!
Vale salientar que, desde sua implantação, o IFBAIos nunca tinha feito uma
visita técnica a uma usina geradora de eletricidade. Podemos ver nesses trechos
acima que os alunos gostaram de relacionar Física com Eletricidade e compreendem
a importância disto para sua formação profissional.
Portanto, cumprindo seu papel de contextualizar o conteúdo de Física
atrelado a experiências vivenciais dos alunos de um curso ITST, motivando o
estudante e revelando-o a necessidade de novos conceitos para resolver problemas
que envolvem a Jornada de Comportamento Seguro da Usina Hidrelétrica de Itapebi,
a PI foi finalizada.
Os alunos apresentaram erros conceituais ao se referir a relâmpagos e
trovões, bem como a efeitos da corrente no corpo humano e, também, ao definirem
conceitos como Condutores e Isolantes, Campos, Descargas Elétricas, ddp,
Potência e Corrente Elétrica, mas conseguiram entender a importância das ações
preventivas definidas pela empresa Neoenergia ao afastar os visitantes dos
53
geradores e transformadores e proibir o uso de adornos, bem como roupas curtas e
calçados abertos.
Na aula1_OC, construímos cartazes durante os experimentos com a bobina
de Tesla. Enquanto discutíamos sobre o funcionamento da bobina, a produção de
descargas elétricas no ar e testávamos o que acontecia ao aproximarmos alguns
objetos, alguns conceitos eram discutidos. Quando o professor percebia que a
conversa com os alunos concentrava-se num conceito relevante, pedia-se que cada
grupo escrevesse nos cartazes o que eles entendiam daquilo. Usaremos nesta
análise a transcrição do áudio da aula e as respostas dadas nos cartazes1.
No começo da aula, como a bobina utilizada conseguia descarregar uma
centelha no ar com cerca de 4-5cm, a primeira pergunta para os cartazes foi: o que é
um raio? As respostas variaram entre “encontro de forças opostas onde o calor
influencia” até “um fluxo ordenado de elétrons, os quais procuram o polo oposto para
se dissiparem”.
Figura 7: Alunos escrevendo a resposta à primeira pergunta da aula1_OC
Dando seguimento à aula, o professor liga a bobina e problematiza: “se é um
raio, se é uma descarga elétrica, tem alguém conduzindo, não é?” e complementa:
“quem é?”. Uma aluna logo responde: “é o ar” e o professor devolve a questão para
a turma: Karol tá dizendo que é o ar, alguém acha que é outra coisa?”. A turma foi
unânime ao dizer que o ar era o condutor daquele caso em questão. Então foi
possível que o professor questionasse sobre a classificação do ar como condutor ou
isolante elétrico. Como podemos ver nos trechos a seguir:
1 A escolha do uso de cartazes por ser uma alternativa à escrita dos alunos e por possibilitar o
confronto de ideias distintas mediante a exposição dos cartazes grudados na parede da sala.
54
P: O ar, ele é condutor ou isolante de eletricidade?
Alunos – Condutor.
Aluna – Depende dos elementos que tão nele.
P: É o ar. Esse ar que a gente vive...
Alunos – É condutor.
P: Ele é condutor ou é isolante?
Alunos: Condutor. É condutor.
P: Mas, deixa eu perguntar pra vocês. Se o ar é condutor, por que que
quando eu passo a mão na [frente da] tomada, eu não tomo choque?
Aluna: Porque deve ter algum isolante térmico.
P: Elétrico? Não, entre eu e a tomada agora só tem o ar. Tem metal nela,
vocês tão ligados, ela tá ligada na rede, eu passo a mão na frente. Por que
não tomo choque?
Então o professor pediu que os grupos discutissem entre si e respondessem,
nos cartazes, a questão: qual a condição necessária para caracterizar um material
como condutor ou isolante? Os alunos conseguiram expressar a relação destes
conceitos com a estrutura dos átomos e definiram os isolantes como o material que
impede a passagem de energia. Um dos grupos definiu assim um isolante elétrico:
Grupo 1: Quanto maior a força de atração do núcleo, mais difícil será dos
elétrons se movimentarem nas camadas, tornando-se maus condutores.
Enquanto os grupos construíam suas respostas, o professor visitava cada um
para tirar dúvidas, tecendo outros questionamentos. No grupo que deu essa
resposta, um aluno fez algumas perguntas sobre a estrutura dos átomos com
relação aos raios das eletrosferas.
Dando continuidade, o professor segurou uma barra de ferro numa
extremidade e aproximou a outra da bobina. Ao perguntar qual a condição
necessária para existir um fluxo de elétrons, os alunos responderam simplesmente
que era a diferença de potencial. Mas será que eles conseguiriam definir a ddp?
Segurando uma lâmpada fluorescente tubular numa extremidade e
aproximando a outra da bobina, ela acendeu e a turma demonstrou regozijo,
indicando que a escolha do experimento foi positiva no que se refere a chamar
55
atenção da turma para a aula, motivando a discussão posterior. Um aluno comenta
na sala que aquele era o motivo de não podermos aproximar-nos dos geradores na
Usina, fazendo referência à visita técnica e mostrando seu potencial problematizador
nesta sequência. A presença de um campo eletromagnético possibilita a descarga
elétrica dependendo da distância que separa o gerador do visitante, gerando risco
de acidente. Isso justifica o uso da medida de segurança prevista na NR-10.
O professor explicita para os alunos que aquele é o trabalho do cientista,
analisar fenômenos, elaborar perguntas e procurar respostas. Pedido pelos alunos,
o professor experimenta aproximar, da bobina de Tesla, a palma da mão e, depois, a
ponta do dedo. A concentração de raios no dedo é maior e os alunos alegaram ser
assim por conta da área de contato, evidenciando a relação inversamente
proporcional entre potencial elétrico e raio do condutor.
A última pergunta foi “por que a centelha que sai da bobina não nos mata, já
que a tensão de saída era cerca de 80 mil volts?”, mas nenhuma resposta
evidenciou que quanto maior a ddp, menor a corrente elétrica nem na sala de aula,
nem nos cartazes.
Figura 8: Bobina de Tesla usada nas demonstrações da aula1_OC
A aula2_OC foi destinada a analisarmos, em conjunto, os cartazes
produzidos, mas nossa análise mostra que este encontro não surtiu o efeito
desejado, que era contrapor ideias distintas na busca de construirmos conceitos a
partir da escolha da melhor réplica, aquela que mais se aproximava de uma resposta
científica, como prevê a terceira fase de uma Demonstração Investigativa
(CAPPECHI, 2015). Os alunos buscavam explicações para as dúvidas geradas na
aula anterior, porém encontraram mais perguntas, gerando mais dúvidas,
56
dificultando a construção do conceito físico. Poderia ter sido planejada uma atividade
investigativa ou o uso de tecnologias de informação e comunicação, leitura e
discussão de texto ou uma aula expositiva.
As aulas seguintes foram expositivas destinadas a conceituar os termos
discutidos até então. Na aula3_OC o professor iniciou definindo o que é o condutor,
seguido pela acepção de carga elétrica e pelo breve histórico dos modelos atômicos
que incorporaram em suas teorias, a natureza elétrica da matéria. Descreveu o que
é um átomo neutro e explicou o significado de carga elementar e de elétrons livres.
Discutiu forças de campo, com interação à distância e relacionou esse conceito com
a estrutura atômica para, em seguida, definir os meios dielétricos, corpo eletrizado,
corpo neutro e a corrente elétrica. Apresentou-se a equação que relaciona a força
elétrica Fe que age em uma carga q interagindo com um campo elétrico E. Depois de
enfatizar a relação desse campo E com a corrente elétrica, o professor diferenciou
corrente contínua de corrente alternada exemplificando com a eletricidade gerada na
usina visitada. Os gráficos que representam cada uma delas foram discutidos
usando quadro e pincel. A turma parecia interessada na aula, como se aqueles
conceitos realmente fizessem sentido em suas vidas. Eles fizeram perguntas sobre a
transmissão de corrente elétrica do interruptor para as lâmpadas, sobre o fio terra e
todas as duvidas foram respondidas. Explicando que a corrente mede a quantidade
de carga que passa na seção transversal do condutor, o professor apresentou a
equação da intensidade de corrente elétrica, bem como as unidades de medidas de
cada grandeza física discutida e concluiu a aula definindo a lei de Coulomb, sua
equação e sua representação gráfica de força versus distância (Fe x d) evidenciando
a relação inversamente proporcional da Fe com o quadrado da distância que separa
as cargas.
Na aula4_OC, foi apresentada a representação de um circuito simples com
gerador, resistência interna, resistor externo, chave e condutores, discutindo
circuitos abertos e fechados, sentido real e convencional da corrente, curto-circuito e
receptores. Conceituamos resistor e resistência elétrica. Partindo da definição de
capacitor plano, estudamos como a corrente elétrica pode atravessar o meio
dielétrico entre as armaduras e a relação disso com a diferença de potencial e o
campo elétrico entre as placas devido o acúmulo de cargas. Ao explicar que o
isolante tem os elétrons de valência mais próximos do núcleo, que quanto menor a
57
distância maior será a força de atração, chega-se a conclusão que os dielétricos
dificultam a passagem de energia. Mas, se uma força externa maior que sua atração
com o núcleo for aplicada no elétron, torna-se possível conduzir eletricidade pelo
isolante. Chega-se, portanto, ao conceito de rigidez dielétrica, associando-o com a
bobina de Tesla usada na aula1_OC e às descargas atmosféricas discutidas na
aula2_PI. Para explicar o efeito que a diferença de potenciais causa numa carga, o
professor associa campo elétrico com campo gravitacional, potencial elétrico com
potencial gravitacional e foi possível introduzir a teoria das linhas de campo. No final
da aula, depois de estimular o uso dos conceitos de eletricidade, estudados durante
a sequência, nas atribuições do técnico em Segurança do Trabalho que estava
sendo formado, um aluno comentou:
Professor, você é um cara legal. Você faz o conhecimento da gente não ser
inútil. As vezes a gente aprende coisas assim, mas a gente aprende só pra
ler, porque é obrigado a aprender e parece que a gente nunca vai usar em
nada [inaudível] mas o jeito que você ensina, você tenta, tipo, trazer pro
nosso dia a dia, encontrar como a gente vai usar e ensinar pra gente como
usar. Obrigado, professor, você é um cara legal. (Estudante, aula4_OC)
Podemos ver nesse trecho o quanto uma mudança na metodologia de ensino
e a escolha de estratégias adequadas podem motivar o estudo da Física, em que o
aluno passa a entender a relação entre seus conteúdos propedêuticos e técnicos no
contexto do ensino médio integrado. Finalizamos aqui a OC.
A AC teve dois encontros, no primeiro os grupos se dividiram na sala para
que discutíssemos a construção dos roteiros das vídeo-aulas. Mas, essa aula não
teve áudio ou vídeo gravado. Os vídeos tinham o objetivo de agregar conhecimentos
de Física ao justificar o uso de equipamentos e medidas de segurança no manuseio
com eletricidade em cinco situações distintas:
1. Uso de botas e luvas: por serem materiais isolantes e se relacionarem com
os conceitos de Campo Elétrico, Corrente Elétrica, Estrutura atômica,
Rigidez Dielétrica;
2. Proibição do uso de adornos para os que visitam uma usina hidrelétrica:
por serem condutores e por interagirem com o campo eletromagnético
gerado pelas turbinas;
58
3. Sinalização e afastamento das pessoas ao transformador e gerador de
uma usina hidrelétrica: por relacionar Campo elétrico com distância e
rigidez dielétrica com descargas atmosféricas;
4. Tema livre: para garantir a livre criatividade dos alunos;
5. Comportamento Seguro numa tempestade de raios: por ter surgido no
diálogo com a turma e se relacionar com os mesmos conteúdos discutidos
no OC.
No segundo encontro aconteceu a exibição das produções audiovisuais dos
alunos. Foram apresentados cinco vídeos, mas só pudemos analisar quatro deles,
pois um dos arquivos foi corrompido durante a compilação, entretanto poderemos
analisar o roteiro da mesma. A vídeo-aula perdida era uma novela mexicana onde os
atores eram as próprias alunas e mostrava uma insubordinação entre patroa e
empregada, a qual foi incumbida de trocar uma fiação da rede elétrica mesmo sem
saber os EPIs necessários para o manuseio com eletricidade. Uma terceira
personagem “salva” a empregada de um possível choque elétrico e explica o que
prevê a NR-10, explicando o porquê da adoção da medida fundamentado nos
conceitos de Eletricidade.
Da análise, verificamos que um dos vídeos justificou a proibição do uso de
adornos próximo aos geradores e transformadores afirmando que “brincos, anéis,
pulseiras e colares são condutores de energia, porque possuem elétrons livres em
sua composição e eles conduzem corrente elétrica facilmente”. Levando em
consideração o que os alunos apresentaram no PI, esse trecho mostra que houve
apropriação da linguagem física durante a sequência.
Figura 9: Frame da vídeo-aula do grupo 1. Disponível em https://youtu.be/OYiCKbhxaMg
Legenda: Aluna explica o porque da proibição do uso de adornos.
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Durante o vídeo, definiram-se outros conceitos como energia, raio, choque
elétrico, mas estavam dissociados das medidas preventivas da Jornada de
Comportamento Seguro. Contudo, aproveitaram para usar os conteúdos estudados
durante a sequência para explicar um fato vivenciado pelos estudantes moradores
da cidade de Itabuna, próxima ao IFBAIos, os quais estavam tomando choque nos
chuveiros elétricos de suas casas.
Por conta de uma forte seca no período entre o final de 2015 e meados de
2016, a população de Itabuna - Bahia vivenciou a distribuição de água salobra para
suas casas. Esse era um assunto tão debatido que se tornou comum ironizar o
banho salgado dos itabunenses. Uma aluna explicou, no vídeo, que “água pura não
é boa condutora de eletricidade, mas quando é adicionado o NaCl, mais conhecido
como sal de cozinha, é dissolvido nela as moléculas de sódio e cloro. O sódio Na
tem carga positiva e o cloro tem carga negativa, fazendo com que as pessoas de
Itabuna, nessa crise hídrica, tomassem choques nos chuveiros elétricos”. Além dos
choques citados, muitas casas tiveram resistores de chuveiro e máquinas de lavar
quebrados por conta da dissolução iônica da água salobra. Claramente, nesse
grupo, verificamos a utilização dos conceitos discutidos durante a sequência para
responder questões da problematização inicial, bem como para explicar outras
situações reais que não estavam necessariamente ligados ao tema, corroborando
com os pressupostos do Terceiro Momento Pedagógico (DELIZOICOV, ANGOTTI,
1992).
Houve um grupo que não fez uma vídeo-aula (disponível em
https://youtu.be/89YH9w9r0Pw) destinado a explicar os conceitos físicos envolvidos
na adoção de medidas preventivas na Jornada de Comportamento Seguro previstas
na NR-10. Fizeram uma seleção de imagens com um áudio ao fundo onde
explicaram o que é um raio e como pode ser formado, mas não evidenciaram que as
medidas deviam ser adotadas para se protegerem de uma descarga atmosférica.
Mas definiram rigidez dielétrica corretamente ao explicar a produção de um
relâmpago. Explicaram que uso de botas e luvas evita acidentes no manuseio com
eletricidade, mas não falaram por que. O mesmo ocorreu para justificar a proibição
do uso de adornos. Mesmo que não tenha sido combinado, explanaram o
funcionamento das turbinas e dos transformadores de uma usina hidrelétrica.
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No outro vídeo (disponível em https://youtu.be/-Z39GRvAnyc), definem que
“quando um condutor é submetido a um campo elétrico, as cargas livres presentes
no material entram em movimento sob ação deste campo. Esse deslocamento de
carga constitui a corrente elétrica”, logo não aconselham se aproximar de metais em
caso de tempestade de raios. Definem conceito de campo e carga e explicam como
exercer força numa carga devido a presença de um campo, ilustrando com as
equações pertinentes, mas não fazem referência à Jornada de Comportamento
Seguro.
Figura 10: Frame de vídeo aula. Disponível em: https://youtu.be/-Z39GRvAnyc
Legenda: Aluna explicando a relação entre campo elétrico uniforme e força elétrica numa carga de prova q.
Informaram ainda, que “o motivo pelo qual ‘deve-se’ manter distância das
turbinas e do gerador, é que elas podem impactar negativamente no organismo
humano através do campo magnético” evidenciando indícios na construção do
conhecimento, assim como na associação da Física com a Segurança do Trabalho.
Justificaram a proibição do uso de adornos com o fato de serem compostos, em sua
maioria, por condutores de forma superficial. Explicam o que é a NR-10, justificando
o uso de botas e luvas por serem “meios que apresentam relativa resistência à
propagação de corrente elétrica, ou seja, eles são denominados de isolantes
elétricos”.
Um dos grupos produziu aquele que consideramos o melhor vídeo (disponível
em https://youtu.be/erc1OpxEVLo), pois atendeu aos objetivos propostos. Eles
conseguiram apresentar a explicação do por que das medidas adotadas na Jornada
de Comportamento Seguro com linguagem específica adequada, incorporando os
conteúdos discutidos e superando os conceitos prévios apresentados durante a
61
sequência. Para justificarem o uso das medidas preventivas numa tempestade de
raios explicaram que a densidade de cargas é uma grandeza inversamente
proporcional à área da superfície ilustrando as equações e unidades de medidas
necessárias. Assim, ao afirmarem ser perigoso ficar em baixo de árvores,
esclarecem que “numa área aberta, onde há uma árvore isolada, essa árvore se
torna o ponto com menor raio assim tendo a maior probabilidade de (...) atrair um
raio. Entendeu?”.
Figura 11: Frame de Vídeo aula. Disponível em https://youtu.be/erc1OpxEVLo
Legenda: Explicação da medida de segurança adotada numa tempestade de raios.
Dando seguimento, os alunos explicaram que se um raio atingir um carro, o
melhor que motorista e passageiro podem fazer é ficar dentro do carro, pois sofrem
grande risco de atração pela parte externa e de serem eletrocutados. Então,
propõem um experimento para demonstrar a Blindagem Eletrostática. Depois de um
breve histórico sobre Michael Faraday, uma aluna envolve um celular
comprovadamente ligado num pedaço de papel alumínio, em seguida liga para o
que está embalado, provando que o sinal foi bloqueado pelo princípio da gaiola de
Faraday.
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Figura 12: Aluna realizando demonstração para exemplificar a blindagem eletrostática.
A explicação dada para o fenômeno demonstrado não foi correta, quando
afirmaram que o motivo da blindagem era a reflexão das ondas eletromagnéticas
pelo papel laminado. Mas, em seguida, mostraram que as cargas se espalham pela
face externa do condutor, tornando nulo o campo elétrico interno. E relacionam,
“portanto, a carcaça metálica de um carro constitui a blindagem eletrostática que
protege as pessoas que estão dentro dela”.
Quando abordaram a NR-10, mostraram que as roupas utilizadas devem ser
feitas de material dielétrico e, então, explicam por que esses materiais são isolantes
onde a força de atração entre núcleo e elétrons que é maior que nos metais. Assim,
torna-se mais difícil movimentar um elétron no isolante, prevenindo acidentes por
descargas elétricas. O grupo explica porque a NR-26 prevê o afastamento dos
geradores e transformadores por meio de faixas sinalizadoras presas no chão. Eles
clarificaram o que é rigidez dielétrica e que quanto mais próximo do gerador, maior o
campo elétrico. Logo, se aproximar do gerador aumenta “a probabilidade de ser
eletrizado por indução”.
Durante a aplicação da sequência didática relatada foi possível ouvir alguns
alunos se expressarem positivamente frente às aulas de cunho investigativo:
Aluno 1: “Parece criança descobrindo o mundo”;
Aluno 2: “A aula assim me incentiva a pesquisar em casa. É ótimo sair da aula
com as dúvidas”.
Observamos a participação efetiva dos alunos, no sentido que,
gradativamente, tornam-se atores dos seus próprios processos de ensino-
aprendizagem, além de estimularem uma mudança no perfil tradicional de professor,
em sua eterna busca de ser mais (FREIRE, 2013), passando de mero reprodutor de
conhecimento para Educador-Educando, dialógico e problematizador.
63
Capitulo 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Esse trabalho mostrou a construção de uma Sequência de Ensino organizada
pelos Três Momentos Pedagógicos, os quais preveem a busca de conhecimentos
científicos a partir da problematização de um tema, passando por momentos de
organização conceitual até a aplicação dos conteúdos discutidos para resolver as
questões iniciais, bem como outros fenômenos que não estejam necessariamente
ligados ao tema.
A proposta foi sugerir uma real integração entre conteúdos de física e técnicos
nos cursos profissionalizantes de ensino médio oferecidos numa escola técnica
federal. A visita técnica sempre é vista com grande entusiasmo pelas turmas quando
a realizam e esse foi o ponto de partida da nossa sequência, motivando o estudante
do curso técnico integrado em Segurança do Trabalho a relacionar medidas de
segurança previstas nas Normas Regulamentadoras com os conteúdos de Física.
Verificamos indícios a transformação na linguagem dos alunos à medida que
os conteúdos de Eletricidade eram problematizados. Usamos estratégias
diversificadas, onde os alunos foram estimulados a escrever, ler e falarem
expressando a forma como eles explicavam os conceitos e relacionava-os com as
vivências de um técnico em Segurança do Trabalho.
Os Momentos Pedagógicos se mostraram uma boa estratégia com a finalidade
de contextualizar o conteúdo de Eletricidade atrelado à justificativa da adoção das
medidas preventivas da Jornada de Comportamento Seguro. Apesar de organizara
sequência de ensino, o professor fica livre pra escolher as atividades que mais se
adequam para permitir a construção do conhecimento baseado no diálogo e na
problematização.
Mesmo que a aula2_OC não tenha surtido o efeito desejado, podemos dizer
que ela também permitiu que o conteúdo fosse abordado de forma satisfatória,
levantando outros questionamentos como a rigidez dielétrica dos meios isolantes. O
professor que quiser usar essa sequência em sua escola pode planejar uma aula
experimental com montagem de circuitos simples, usar simuladores ou
simplesmente responder às perguntas elaboradas para a confecção dos cartazes.
Chega um momento que os alunos se cansam de tantas perguntas, de modo que
essa aula sofreu um esvaziamento durante sua execução.
64
Na AC, cujo objetivo é aplicar os conceitos científicos na explicação das
questões iniciais, bem como questões mais gerais que não estão necessariamente
ligadas ao tema, pudemos verificar que nossa sequência foi capaz de promover a
apropriação da linguagem, favorecendo a formação técnica e científica dos alunos.
Eles conseguiram reconhecer isso, como pudemos observar nos comentários
transcritos no capítulo anterior.
O professor, mesmo com mais de dez anos de experiência com ensino médio,
pôde vivenciar o inicio de uma transformação em sua forma de ensinar Física,
superando os métodos tradicionais e inserindo em sua prática resultados de
pesquisas conceituadas na área de ensino de Ciências.
Neste trabalho, pudemos verificar que a integração entre disciplinas da base
comum e disciplinas técnicas é possível, desde que os professores programem
paulatinamente atividades que estimulem o estudante a superar sua postura
tradicionalmente passiva, para serem atores do processo de ensino aprendizagem
que estão inseridos. Só assim poderemos avançar na busca pelo Letramento
Científico, formando cidadãos atuantes em todas as esferas da sociedade com
conhecimento suficiente para tomar decisões importantes como a preservação da
vida e comportamento responsável.
Formaremos melhores técnicos ao possibilitarmos a construção do conceito
relacionado com situações reais vividas pelos alunos? Para respondermos a esta
pergunta, outras estratégias devem ser aplicadas e compartilhadas até chegarmos a
uma conclusão. Entretanto, esta sequência mostrou ser possível melhorar a forma
como os alunos de um curso ITST justificaram a adoção das medidas preventivas
previstas nas Normas Regulamentadoras utilizando os conceitos de Eletricidade
debatidos e problematizados em sala de aula. Quanto aos vídeos produzidos, segue
a necessidade de serem discutidos e debatidos em sala para melhorar as
explicações dadas na produção de novos vídeos.
66
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FREIRE, Paulo. PEDAGOGIA DO OPRIMIDO. 54 ed. rev. e atual. Rio de Janeiro: Paz e Terra, 2013. GOMES, Alessandro D.T; BORGES, A. Tarciso; JUSTI, Rosária. PROCESSOS E CONHECIMENTOS ENVOLVIDOS NA REALIZAÇÃO DE ATIVIDADES PRÁTICAS: REVISÃO DA LITERATURA E IMPLICAÇÕES PARA A PESQUISA. Investigações em Ensino de Ciências, v. 13(2), pp.187-207, 2008. GREF. GRUPO DE REELABORAÇÃO DO ENSINO DE FÍSICA, FÍSICA 3: Eletromagnetismo/ GREF. 5 ed. 5 reimpr. São Paulo: EdUsp, 2012. KUENZER, Acácia Zeneida. O ENSINO MÉDIO NO PLANO NACIONAL DE EDUCAÇÃO 2011-2020: SUPERANDO A DÉCADA PERDIDA? Educ. Soc., Campinas, v. 31, n. 112, p. 851-873, 2010 MACHADO, Lucília Regina de Souza. ENSINO MÉDIO E TÉCNICO COM CURRÍCULOS INTEGRADOS: propostas de ação didática para uma relação não fantasiosa. In: JAQUELINE MOLL & Colaboradores. (Org.). Educação profissional e tecnológica no Brasil contemporâneo: Desafios, tensões e possibilidades. 1ª ed. Porto Alegre, RS: ARTMED EDITORA S.A., 2009 MOREIRA, Marco Antônio. Unidades de Ensino Potencialmente Significativas – UEPS. Aprendizagem Significativa em Revista. v.1, n.2, 2011. MOURA, Dante H. EDUCAÇÃO BÁSICA E EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA: DUALIDADE HISTÓRICA E PERSPECTIVAS DE INTEGRAÇÃO. Holos, Ano 23, Vol. 2 - 2007. Disponível em: www2.ifrn.edu.br/ojs/index.php/HOLOS/article/view/11. Acesso em 18/10/2016
68
PIETROCOLA, Maurício. CURIOSIDADE E IMAGINAÇÃO: OS CAMINHOS DO CONHECIMENTO NAS CIÊNCIAS, NAS ARTES E NO ENSINO. In Ensino de Ciências: Unindo a Pesquisa e a Prática. 1 ed. 7 reimp. A.M.P. Carvalho (org.). São Paulo: Cengage Learning, 2015. SENRA, C. P; BRAGA, M. PENSANDO A NATUREZA DA CIÊNCIA A PARTIR DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS INVESTIGATIVAS NUMA ESCOLA DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL. Cad. Brasileiro de Ensino de Física. v. 31, nº. 1. p. 7-29. Santa Catarina, 2014. SCHWARTZ, L. B.; REZENDE, F. A QUALIDADE DO ENSINO DE CIÊNCIAS NA VOZ DE PROFESSORES DA EDUCAÇÃO PROFISSIONAL TÉCNICA DE NÍVEL MÉDIO. Rev. Ensaio. v. 15, nº. 3. p. 73-95. Belo Horizonte, 2013. SOLINO, A. P.; GEHLEN, S. ABORDAGEM TEMÁTICA FREIREANA E ENSINO POR INVESTIGAÇÃO: POSSÍVEIS RELAÇÕES EPISTEMOLÓGICAS E PEDAGÓGICAS. Investigações em Ensino de Ciências. V.19(1), 2014.
Anexo A – Apresentação de Slides da aula1_1MP
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Sapato fechado
Calça comprida, sem furos
Blusa de manga comprida
Nada de:
Brincos e Adornos (anéis, pulseiras)
Relógio
Prata
Celular em modo avião
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Por Gentileza.
Por Afinidade
Em média, 8 pessoas por grupo
Cada grupo deve produzir um texto sobre a seguinte questão:
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Há várias Medidas de Segurança adotadas na Usina de Itapebi. Dentre elas destaca-se o Comportamento Seguro, que são o conjunto de regras de segurança adotadas no campo de trabalho e na própria cultura do Trabalhador. Que medidas de Comportamento Seguro uma Usina Hidrelétrica deve proporcionar aos seus Trabalhadores e Visitantes? Como vocês usariam os conceitos de Física/ Eletricidade para justificar a adoção dessas medidas?
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80
APÊNDICE A – PRODUTO EDUCACIONAL
ROTEIRO DE SEQUÊNCIA DIDÁTICA ORGANIZADA PELOS TRÊS
MOMENTOS PEDAGÓGICOS
Este é um roteiro de Sequência Didática para ser aplicado num curso
Integrado Técnico em Segurança do Trabalho (ITST), cujo foco principal é
discutir os conteúdos de Física que justificam a adoção de medidas
preventivas, previstas na NR-10, adotadas na Jornada de Comportamento
Seguro de uma Usina Hidrelétrica.
Vale salientar que este roteiro pode sofrer modificações para se adaptar
à realidade da escola. Por exemplo, caso não haja uma Usina Hidrelétrica
próxima, pode ser agendada uma visita técnica a qualquer empresa, desde que
o olhar da turma esteja voltado para aspectos da segurança dos trabalhadores
em que a Física pode ser útil para explicar as causas de determinadas
medidas, consequências da não adoção das mesmas e inovação como
resultado de um processo investigativo. Neste roteiro, iremos enfatizar o estudo
dos condutores e isolantes, corrente elétrica, tensão elétrica, campo elétrico,
gaiola de Faraday e o poder das pontas; conceitos esses que foram elencados
como mais relevantes para a compreensão do contexto estudado. Para isto,
problematizaremos o conteúdo investigando o porquê de usar botas de
borracha e luvas, no manejo com eletricidade e medidas preventivas como a
proibição do uso de adornos (brincos, pulseiras, colares, piercings etc.), bem
como o distanciamento (por meio de faixas) dos geradores da Usina.
Como o diálogo e a autonomia são características importantes dos Três
Momentos Pedagógicos propostos por Delizoicov, Angotti e Pernambuco
(2002), o professor que decidir usar este roteiro pode ficar livre para decidir
com os alunos as ações avaliativas que serão desenvolvidas na aplicação
desta sequência na escola. Neste roteiro faremos indicações de atividades a
serem desenvolvidas com os alunos para que o conteúdo de Física seja
construído pelo próprio estudante durante a problematização inicial (Primeiro
Momento Pedagógico), a organização (Segundo Momento Pedagógico) e a
aplicação (Terceiro Momento Pedagógico) do conhecimento. A organização
didática proposta está indicada na tabela 1 e os encontros destinados a
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aplicação do roteiro devem ser as aulas regulares de Física previstas para o
terceiro ano do curso ITST, que, nos Institutos Federais, são de três horas-
aulas semanais.
1MP
Aula 1: Apresentação
das exigências da Usina
para os visitantes e
construção de textos
respondendo à Questão
Inicial.
Visita Técnica à
Usina
Hidrelétrica
Aula 2: Discussão sobre as
medidas de segurança
adotadas na usina e suas
relações com o conteúdo de
eletricidade.
2MP
Aula 1: Demonstrações
com a Bobina de Tesla e
construção de cartazes
Aula 2: Análise
dos cartazes.
Discussão em
grande grupo.
Aula 3: Aula expositiva Aula 4:
Aula
expositiva.
3MP
Aula 1: Construção dos
roteiros.
Aula 2: Exibição
das vídeo-
aulas.
Tabela 1: Distribuição das atividades realizadas em cada Momento Pedagógico
Recomenda-se ao professor que faça uma visita preliminar na empresa
escolhida. Assim poderá ser construída a apresentação inicial da problemática
para motivar os alunos e, também, para iniciar a integração entre as disciplinas
técnicas do curso de Segurança do Trabalho e os conteúdos de Física.
1. Primeira aula do Primeiro Momento Pedagógico
Na aula1_1MP, o professor deve fazer uma apresentação de como vai
ser a visita técnica previamente agendada com a empresa escolhida. Esse
encontro deve acontecer na aula que antecede a viagem, por exemplo, se a
viagem for na quarta, o professor pode ministrar aula com a turma na segunda,
na terça ou na semana imediatamente anterior àquela da visita.
O professor deve apresentar aos alunos as exigências feitas pela Usina
para que o acesso a suas instalações seja permitido. Na Hidrelétrica de Itapebi
– Bahia, as exigências estão apresentadas na figura 1. Um bom exemplo da
importância de uma visita prévia está na ênfase dada pela empresa de que os
andares abaixo do salão dos geradores, na casa de máquinas, não seriam
visitados para que não criassem expectativas em ver as turbinas, já que a
82
empresa proibia o acesso de visitantes a esses setores por medidas de
segurança.
Figura 1: Slide mostrando as exigências feitas pela empresa Neoenergia para o acesso de
visitantes às instalações da Usina Hidrelétrica de Itapebi.
Após apresentar as peculiaridades da visita, deve-se pedir aos alunos
que se dividam em grupos pequenos por afinidade. Escolhemos a divisão em
cinco grupos (numa turma com 40 alunos tivemos uma média de oito alunos
por grupo). A formação como os grupos vai depender da realidade da escola e
das exigências da empresa visitada. O objetivo é que cada grupo produza um
texto respondendo à questão inicial, indicada na figura 2.
Estima-se que esta aula seja de 90 minutos (duas horas-aulas
geminadas de 45 min cada). A. Se a escola permitir o uso de celulares e
internet, estes podem ser usados para a confecção da escrita, caso os alunos
usem para acessar as normas regulamentadoras ou sites com conteúdos de
Física ou Segurança do Trabalho. Nosso intuito é a construção autônoma de
conhecimento e a internet é, atualmente, nossa principal fonte de informações.
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Figura 2: Questão Inicial apresentada aos alunos para a construção de textos na aula1_1MP
2. Visita Técnica à Usina Hidrelétrica – Problematização Inicial
Junto à Direção Geral, Coordenação e Assistência de alunos, solicite uma
visita técnica até a usina geradora de eletricidade mais próxima (os recursos
para viagens, nos Institutos Federais, geralmente são escassos, desta forma,
viagens longas são mais difíceis de acontecerem). Após a liberação da visita
feita pelo campus e pela empresa, é hora de pedir a permissão dos pais.
Informe ao estudante que ele só embarcará se seu responsável tiver assinado
a autorização, a qual deve ser antecipadamente encaminhada aos tutores
através dos alunos para suas casas. Na Figura 3, apresentamos um modelo de
autorização para visitas técnicas.
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Figura 3: Modelo de Autorização de Visita Técnica
Durante a visitação, na Usina, o planejamento deve ser seguido de acordo
com as recomendações da empresa. Não há necessidade de chamar a
atenção dos alunos para as medidas de segurança adotadas, tampouco
explicar conteúdos de Física referentes ao processo de geração de eletricidade
ou transformações de energia. Atenção ao diálogo entre estudantes e
funcionários, anotando o de mais importante foi dito que pode ser relacionado à
conceitos de Física.
3. Segunda aula do Primeiro Momento Pedagógico
Este encontro pode acontecer na sala de aula ou em qualquer espaço
aberto da escola e deve acontecer na mesma semana Ao iniciar a aula, peça
que os alunos se sentem em círculo. Faça-lhes uma pergunta direta como “o
que vocês viram de Física lá na Usina?” ou “Quais as medidas de segurança
que vocês acharam mais relevantes na visita que fizemos?” ou ainda, “Como
vocês justificariam a adoção das medidas preventivas da Jornada de
Comportamento Seguro da empresa?”. Gravações de áudio podem ser feitas
nas aulas, desde que os alunos saibam que suas vozes estão sendo gravadas
e o professor se comprometa a usar as falas somente para as atividades de
sala de aula, garantindo a total privacidade dos alunos. . As gravações podem
ser de grande utilidade a fim de verificar os conceitos que necessitam de mais
atenção.
Essa aula deve proporcionar um ambiente onde os alunos possam explicar
os conceitos usando os conhecimentos que adquiriram durante a história de
85
vida de cada um. Em nosso trabalho esses conceitos espontâneos
compuseram o que chamamos de conhecimentos prévios e, a partir da
conversa que tivemos com nossos alunos, foi feita a seleção dos conteúdos
que precisaram ser abordados no 2MP, a Organização do Conhecimento. Na
oportunidade notamos que eles apresentaram dificuldades para definir
descargas elétricas e a relação destas com o corpo humano, ddp e campo
elétrico (e sua interação com condutores e isolantes). Logo, estes são os
conteúdos de eletricidade que abordaremos na sequência didática aqui
proposta.
4. Primeira aula do Segundo Momento Pedagógico
É no 2MP que os conceitos de Física, ainda desestruturados, devem ser
abordados. O objetivo é organizar o conhecimento de forma sistemática para
que os alunos tenham condições de responder à questão inicial, fazendo a
integração entre conteúdos de Física básica e técnico. Em nossas observações
a partir da fala dos alunos notamos que o aprendizado em eletricidade deveria
extrapolar a Segurança do Trabalho e ser usado para explicar, dentre outras
coisas, a Física dos raios, devido à relação estabelecida entre esse conceito e
os demais que foram colocados como base para a abordagem teórica que
estabelecemos entre a Física e as medidas de segurança no trabalho
observadas na visita à empresa.
Propomos então um encontro usando experimentos com uma bobina de
Tesla, seguindo o seguinte plano de aula:
Data:
Horário:
Tempo
Previsto:
90 min.
Local e sala:
Curso: Integrado Técnico em
Segurança do Trabalho
Matéria: Física
Tópico:
Conceitos de Eletricidade: Tensão, Corrente, Campo,
Força, Potência
Nº de alunos:
Objetivos gerais:
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Realizar experimentos utilizando uma bobina de Tesla com a finalidade de
produzir cartazes contendo os conceitos dos alunos sobre os fenômenos
envolvendo a bobina.
Objetivos específicos:
Todos os alunos serão capazes de:
1 – Argumentar sobre Diferença de Potencial, Campo Elétrico. Descargas
Elétricas na atmosfera;
2 – Relacionar as grandezas Tensão Elétrica e Potência;
3 – Intuir a presença de Força numa Carga Elétrica suscetível a um Campo
Elétrico;
4 – Associar a presença de um Campo Elétrico à existência de Cargas
Elétricas;
5 – Agregar Conceitos Científicos em sua fala.
Conhecimento prévio:
Concepções Espontâneas dos alunos
Metodologia
A aula será realizada com a exibição de uma Bobina de Tesla e fenômenos
associados a ela. A bobina de Tesla é um transformador poderoso e em nosso
experimento apresenta tensão de saída com cerca de 80 mil volts. Assim, ela
consegue ionizar o ar e gerar pequenas centelhas (raios) a partir da ponta ligada
à bobina secundária. Gera descargas ao aproximarmos a mão, acende lâmpadas
fluorescentes e espalha raios no interior de uma lâmpada incandescente.
A turma deve ser dividida em 5 grupos, por afinidade, com 8 pessoas (em
média) por grupo, conforme a visita na empresa. Cada um vai receber uma folha
de papel madeira.
Só então a Bobina de Tesla será apresentada à turma. O professor deve
observar a reação dos alunos e problematizar as primeiras hipóteses.
A primeira pergunta do professor pode ser: “Vocês conhecem algum
fenômeno parecido com este?” Ou: “ O que está acontecendo nessa ponta pra
gerar esse efeito? Ou ainda, quem tem coragem de aproximar a mão?” Essas
perguntas devem estimular a fala dos alunos, gerando um clima propício para a
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construção de hipóteses e argumentações.
Quando a discussão ganhar ênfase em um tema em especial, o professor
deve pedir que os grupos estruturem suas ideias sobre o conteúdo associado ao
assunto abordado por escrito no papel madeira, lançando uma nova pergunta
para retomar o debate. Antes de direcionar a escrita no cartaz, o conceito deve
ser previamente discutido com todos os alunos.
O papel do professor não é dar respostas prontas, mas deve valorizar as
falas que aproximam o conceito de sua definição científica e confrontar
argumentos e hipótese distintas. Ao confrontar os argumentos científicos com
concepções prévias, por exemplo, os alunos são levados a escolher entre a
definição científica ou a concepção espontânea. Desta forma, além de entender o
conteúdo discutido, o aluno pode vivenciar a natureza dinâmica da Ciência,
compreendendo-a como construção humana e não como a obra de gênios
solitários.
Para que sirva de base ao professor, as perguntas que geramos para
construirmos os cartazes com nossos alunos foram:
O que é o raio?
O que caracteriza condutores e isolantes?
Qual a condição necessária para permitir o movimento dos elétrons?
Qual o efeito que a mão causa ao segurar a lâmpada fluorescente na
extremidade oposta àquela que está próxima à bobina? E ao segurar
no meio?
Por que as luminosidades na lâmpada fluorescente e na incandescente
são diferentes?
Por que além de ser mais forte, a ponta do dedo atrais mais descargas
elétricas que a palma da mão?
A ponta da bobina de Tesla tem tensão de saída com cerca de 80 mil volts.
Então, por que não mata?
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Materiais:
Uma bobina de Tesla;
Uma barra de ferro;
Uma lâmpada incandescente;
Uma lâmpada fluorescente tubular;
Luvas de plástico e de couro, de diferentes espessuras.
Folhas de papel madeira e canetas hidrocor.
Referências
AZEVEDO, MARIA Cristina P. S. de, Ensino por Investigação: problematizando as Atividades em sala de aula. in Ensino de Ciências: Unindo a Pesquisa e a Prática. 1 ed. 7 reimp. A.M.P.Carvalho (org.). São Paulo: Cengage Learning, 2015.
HEWITT, Paul G. Física Conceitual 9ª Ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.
A bobina de Tesla que utilizamos foi adquirida no Mercado Livre pelo valor
de 400 reais. Sugerimos que o professor compre a bobina para desenvolver
essa e outras tantas atividades possíveis de serem realizadas nas aulas de
Física. Os experimentos que realizamos nessa aula busca demonstrar o efeito
de descargas elétricas sob ação à distância e, assim, explicar o motivo da
proibição do uso de adornos na usina, bem como a delimitação de distância
mínima ao gerador.
5. Segunda e Terceira aulas do Segundo Momento Pedagógico
Esta aula (e a próxima também) é expositiva dialogada, onde o professor irá
sistematizar o conteúdo problematizado. Ao definir condutores e
isolantes,Hewitt (2002, pág. 376, destaques do autor) diz que:
É fácil estabelecer uma corrente elétrica em metais porque um ou mais dos elétrons das camadas mais externas desses átomos não
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estão firmemente presos aos núcleos. Ao contrário, eles são praticamente livres para vagar pelo material. Tais materiais são chamados de condutores. Os metais são bons condutores de corrente elétrica pela mesma razão pela qual são bons condutores de calor. Os elétrons de suas camadas mais externas estão “frouxos”. Em outros materiais, borracha e vidro, por exemplo, os elétrons estão firmemente ligados e pertencem de fato a átomos individuais. Eles não são livres para vagar por entre os outros átomos do material. Consequentemente, não é fácil fazê-los fluir. Esses materiais são mais condutores de corrente elétrica pela mesma razão pela qual eles são normalmente mais condutores de calor Esses materiais são chamados de bons isolantes.
Ou seja, para fazer um elétron se movimentar é necessário aplicar uma
força externa sobre ele desde que seja maior que a força de atração com o
núcleo. Só então será possível arrancar um elétron do átomo. Num condutor,
os elétrons mais externos estão mais distantes do núcleo, logo a força de
atração é menor. A lei de Coulomb explica esse fato ao afirmar que a força
elétrica varia de forma inversamente proporcional ao quadrado da distância que
separa as cargas, como podemos ver no gráfico da figura 4.
Figura 4: Análise gráfica da relação Fxd na lei de Coulomb.
Fonte: Http://www.virtual.ufc.br/solar/aula_link/lfis/A_a_H/fisica_III/Aula_01/03.htlm
Com esta análise fica evidente que meios dielétricos, como são chamados
os isolantes, podem conduzir corrente elétrica, mas para tal, é necessário
vencer a rigidez dielétrica, ou seja, o material deve ser submetido a um
campo elétrico muito intenso para ser possível arrancar um elétron, como
podemos perceber na relação = . , onde quanto maior o campo elétrico E,
maior será a força aplicada sobre o elétron q (define-se aqui a carga
elementar como a carga de um elétron ou um próton denominado por e com
valor igual a 1,6x10-19C). Assim, a rigidez dielétrica corresponde ao mínimo
90
valor do campo elétrico capaz de vencer a força de atração nuclear entre
elétrons e prótons.
Outra discussão que esta equação gera é que se todos os elétrons de carga
q forem submetidos ao mesmo campo E, a força que cada um sentirá será a
mesma, provocando em todos os elétrons ‘livres’ o mesmo movimento, o que
origina uma corrente elétrica. Corrente Elétrica é um fluxo ordenado de elétrons
e sua intensidade é medida em ampères (A), ou seja, 1A corresponde à
passagem de 1 coulomb (C) de carga por segundo através da secção
transversal do condutor. E o número de elétrons que representa 1C, pode ser
obtido pela equação = . .
Para explicar o que é um potencial elétrico é possível associar tal conceito à
gravidade. As coisas caem porque há um campo gravitacional que atua em
cada massa próxima à Terra. Esse campo está direcionado para o centro do
planeta, o qual se pode dizer que, localmente, aponta para baixo. Um objeto
mais próximo do chão tem uma capacidade de ganhar velocidade, à medida
que cai, menor que um objeto numa altura maior. Mas objetos na mesma altura
tem essa mesma capacidade, desprezados os efeitos do ar, independente do
valor de suas massas. Ou seja, independente da massa que será colocada,
aquela altura tem a mesma potencialidade de fornecer energia potencial para
todos os corpos. A energia armazenada naquela altura depende da massa do
corpo posicionado ali, mas essa posição sempre terá a mesma capacidade de
fornecer energia em qualquer ocasião. Dessa forma definimos o potencial
gravitacional daquela altura como . e a energia potencial gravitacional de
uma massa m naquela posição como = . . ℎ, as quais ambas são
grandezas escalares.
Assim, fica mais fácil desenhar as linhas de campo elétrico no quadro
branco e marcar pontos aleatórios e definir que cada ponto daquele tem um
potencial elétrico (V), ou seja, a potencialidade de fornecer energia potencial a
uma carga elétrica posicionada ali (figura 5). Daí que se define a tensão elétrica
(U) como sendo a diferença entre os potenciais elétricos e de cada ponto
e , logo a presença de diferentes potenciais elétricos pressupõe fonte(s)
de carga(s) naquela região, consequentemente, existe um campo elétrico
resultante. Numa usina hidrelétrica, a geração de eletricidade induz um campo
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elétrico oscilante, o qual impulsiona os elétrons num movimento de vai-e-vem,
produzindo, assim, a corrente elétrica alternada. Como o campo elétrico gerado
viaja pelos cabos e fios na velocidade da luz, os elétrons livres do condutor se
movimentam quase que simultaneamente.
Figura 5: Pontos numa região de campo elétrico. Legenda: Os pontos P1 e P2 possuem potencial elétrico por estarem numa região com presença de campo elétrico. Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/potencial2.php
Isso explica porque uma lâmpada acende imediatamente ao fechar o
circuito, ligando o interruptor. Enfatize esse fato realizando a demonstração
com os interruptores da sala de aula. Numa descarga atmosférica, há uma
grande concentração de cargas elétricas negativas na parte de baixo da nuvem
do tipo cumulus nimbus, induzindo cargas positivas no chão, o que gera uma
diferença de potencial de milhões de volts. No momento em que o campo
elétrico entre a nuvem e o chão ultrapassar o valor da rigidez dielétrica do ar
naquela região, o ar é ionizado, ou seja, os elétrons que estavam fortemente
ligados a seus núcleos são arrancados, permitindo, então, a descarga em
forma de relâmpago.
Como curiosidade, o professor pode explicar para os alunos que, ao
atravessar o ar, a corrente elétrica provoca um aquecimento muito intenso nas
moléculas de água em suspensão trazidas pela nuvem. Assim, da mesma
forma que jogar gotículas de água numa panela quente provoca aquele som, o
trovão é o resultado da expansão e vaporização instantânea da água causada
pela descarga.
A partir daí pode ser definido resistores, resistência elétrica, receptores e
capacitores.
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Resistores, como definido no blog Só Física (disponível em
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrodinamica/resistores.php.
Acesso em 10/01/2016):
São peças utilizadas em circuitos elétricos que tem como principal
função converter energia elétrica em energia térmica, ou seja, são
usados como aquecedores ou como dissipadores de eletricidade.
Alguns exemplos de resistores utilizados no nosso cotidiano são: o
filamento de uma lâmpada incandescente, o aquecedor de um
chuveiro elétrico, os filamentos que são aquecidos em uma estufa,
entre outros.
Em circuitos elétricos teóricos costuma-se considerar toda a
resistência encontrada proveniente de resistores, ou seja, são
consideradas as ligações entre eles como condutores ideais (que não
apresentam resistência), e utilizam-se as representações:
A resistência elétrica (R) é uma grandeza física associada ao resistor, cuja
medida expressa o quanto um resistor resiste à passagem de corrente elétrica.
A unidade de medida associada a ela é o ohm (Ω) e representa quantos volts
por ampère pode-se submeter um resistor.
Os receptores são dispositivos cuja função é transformar energia elétrica
em outras formas de energia que não sejam exclusivamente o calor.
Ventiladores, liquidificadores, batedeiras e computadores são exemplos de
receptores. Em http://www.coladaweb.com/fisica/eletricidade/receptores-eletricos é
possível encontrar uma definição básica.
Capacitores são acumuladores de energia elétrica por meio de um dielétrico
entre suas armaduras. O professor pode desenhar o esquema de um capacitor
plano no quadro branco e discutir as propriedades do isolante e retomar a
discussão da rigidez dielétrica do material. Após acumular uma quantidade de
carga capaz de movimentar os elétrons do isolante, torna-se possível passar
uma corrente elétrica pelo capacitor. Como exemplo, citamos o conhecido flash
de máquinas fotográficas, presente também em alguns celulares. Quando o
capacitor do flash está carregado, basta um clique para que ele descarregue
totalmente, usando cargas das pilhas para recarregar.
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Esse conteúdo descrito acima deve ser abordado em dois encontros. A
forma de tratar desses conceitos fica a critério do professor, podendo seguir a
linha adotada aqui ou adaptá-la à sua maneira de lecionar. Ao final da segunda
aula, proponha aos estudantes a produção de vídeo-aulas com o objetivo de
explicar fisicamente as medidas preventivas adotadas na Jornada de
Comportamento Seguro da usina visitada. Se a turma aceitar a atividade,
delimite cinco temas de Segurança do Trabalho que serão estudados. Se a
turma rejeitar, dialoguem para encontrar a melhor forma de aplicar os
conhecimentos adquiridos durante a sequência.
Os temas que indicamos são:
1. Uso de botas e luvas: por serem materiais isolantes e se relacionarem com
os conceitos de Campo Elétrico, Corrente Elétrica, Estrutura atômica,
Rigidez Dielétrica;
2. Proibição do uso de adornos para os que visitam uma usina hidrelétrica:
por serem condutores e por interagirem com o campo eletromagnético
gerado pelas turbinas;
3. Sinalização e afastamento das pessoas ao transformador e gerador de
uma usina hidrelétrica: por relacionar Campo elétrico com distância e
rigidez dielétrica com descargas atmosféricas;
4. Tema livre: para garantir a livre criatividade dos alunos;
5. Comportamento Seguro numa tempestade de raios: por ter surgido no
diálogo com a turma e se relacionar com os mesmos conteúdos discutidos
no 2MP.
Desta forma, acontecerá uma aproximação entre conteúdos da área técnica
de Segurança do Trabalho e da Física. Finalizamos assim o Segundo
Momento.
6. Primeira aula do Terceiro Momento Pedagógico
Essa aula é destinada a separar os grupos que produzirão as vídeo-aulas
e, após reunir cada grupo na sala, o professor deve dedicar sua atenção a
cada equipe com o intuito de criar o roteiro do vídeo. As ideias iniciais devem
ser debatidas e, sempre que possível, os conceitos envolvidos em cada
temática devem ser esclarecidos. As vídeo-aulas não podem exceder 10 min e
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o tempo ideal é cerca de 5 min. Ao final, educandos e educador definem a
data limite para exibição dos vídeos, estima-se um prazo de 15 dias.
7. Segunda aula do Terceiro Momento Pedagógico
Nesse encontro, cada grupo exibe sua vídeo-aula para o restante da turma
e para o professor. Assim, finalizamos o 3MP e, consequentemente, a
Sequência Didática. As vídeo aulas produzida por nossos alunos estão
disponíveis nos links a seguir:
Eletricidade e c s...........................https://youtu.be/OYiCKbhxaMg
Meu Filme física............................https://youtu.be/89YH9w9r0Pw
Vídeo Cinzas...................................https://youtu.be/-Z39GRvAnyc
Vídeo pronto..................................https://youtu.be/erc1OpxEVLo
Referências Bibliográficas
GREF. GRUPO DE REELABORAÇÃO DO ENSINO DE FÍSICA, FÍSICA 3: Eletromagnetismo/ GREF. 5 ed. 5 reimpr. São Paulo: EdUsp, 2012.
Hewitt, Paul G. Física Conceitual 9ª Ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.
