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O ENSINO DE FÍSICA COM RECURSO A BRINQUEDOS DIDÁCTICOS
aALBERTO MARCOS HALAR - UNIVERSIDADE PEDAGÓGICA, DELEGAÇÃO DE GAZA (Faculdade de ciências Naturais e Matemática).
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b Zainadinho Ernesto Cumbe: Universidade Pedagogica - Moçambique- Estudante
ARTIGO CIENTÍFICO-ENSINO DE FÍSICA
Introdução
A importância de brinquedos na vida das crianças remota de tempos muito antigos onde por milhares de anos crianças usavam nos na sua diversificada forma e tipologia. Acredita se que até finais do seculo XIX, na sua grande parte, os brinquedos eram de origem artesanal e como é óbvio uma minoria era de fabrico caseiro. Hoje nota se de uma forma abundante a produção e comercialisação dos brinquedos em todas as partes do Mundo dado acreditar se que dão um rápido crescimento psicológico á criança.
Em alguns Países desenvolvidos, os brinquedos ditam maioritariamente a área de estudos que uma criança deva seguir. Deste modo acredita se que seu uso em algumas unidades lectivas pode contribuir para uma rápida e boa assimilação dos conteúdos temáticos ministrados. Pode –se tomar como exemplo a experiência do Mergulhador. O Mergulhador é um brinquedo que por ter trazido bons resultados no processo de ensino e aprendisagem acabou sendo adotado como um bom material didático. Neste estudo faz se mensão a tantos outros exemplos que de certa maneira podem ajudar no ensino de Física. A didáctica de Física mostra que a substituição de exposição e ditado por uma aula acompanhada de experiência, proporciona ao aluno maior compreensão da matéria em estudo. Em citação a Montessorri, PILLETI (1988,p. 45) assegura que o professor deve ser substituído por material didáctico que corrige por si mesmo os erros e permite que a criança se eduque a si mesma.
Muitas brincadeiras de quotidiano em alguns centros infantis são realizadas como: baloiçar, deslizes nas rampas, etc. Significa que muitos alunos usam estes brinquedos diariamente. Como tal estes podem dar uma boa e total continuação na escola já noutros níveis como é neste caso concreto, sobre uma abordagem de Trabalho e Energia.
No estudo procuramos conceituar o trabalho mecânico, sua aplicação no seu quotidiano, levando os alunos a entender quando é que se realiza trabalho e quando é que não se realiza e através de algumas experiências selecionadas no estudo discutimos o princípio de conservação de energia. Uma paixão é que o aluno, sendo o elemento chave do processo de ensino e aprendizagem esteja familiarizado de forma prática aos conteúdos nos programas de ensino, oferecendo nele maior interesse pelas ciências naturais.
Definição do Problema
Física é uma das ciências da Natureza que se dedica basicamente ao estudo dos fenómenos naturais. Ela é maioritariamente vista como a disciplina mais difícil, dado exigir um nível de raciocínio elevado e a grande abstracção de que se reveste. Acredita se que a teoretização dos seus conteúdos pelos professores da disciplina pode concorrer para este facto. Nota se porém a existência de muitos fenómenos quase diariamente: O trovão, o arco iris, a energia eléctrica, o fogo com que nos aquecemos, os congeladores e seu funcionamento, O sinal da Rádio que todos os dias chega até nós, o arefecimento de que nos beneficiamos quando ligamos a ar condicionado, etc. Tudo isto mostra que a física não está longe do aluno, o que falta é um recurso para uma boa interpretação de tais fenóminos, o entendimento da razão da sua existência, o significado, etc.
A mera exposição e ditado de apontamentos na sala de aulas não permitem resolver este problema e como tal levam o aluno a expreguissar- se dado que o que ele podia perceber com recurso a uma experimentação, já com ditado precisa de muito tempo acabando muitas vezes por não conseguir. Ou até pode conseguir até o dia do teste, mas terminado o teste tudo na cabeça também voa, porque ele havia simplesmente decorado. A observação dos aspectos acima referidos para o sucesso de uma aula de Física parece não ser fácil para os professores, quer para os que têm a formação Psico-Pedagógica específica para leccionar Física, quer para os que não tem uma formação Psico-Pedagógica. Neste contexto, o presente estudo pretende responder a seguinte questão:
Até que ponto os Brinquedos didácticos podem contribuir para o processo de ensino e Aprendizagem da Física, ao nível de Trabalho e Energia?
Metodologia da Pesquisa
Com vista a alavancar o nosso estudo, depois de uma observação directa, que constituiu a nossa pesquisa exploratória na sala de aulas, produzimos brinquedos didácticos que posteriormente viriam a ser usados na própria sala de aulas em algumas realizações experimentais. Como não podiamos trabalhar com todas as turmas, escolhemos respeitando as técnicas e cuidados a ter na formação de uma amostra duas turmas da 8ª classe, uma de controlo e outra experimental num universo de 106 alunos. Assistimos e orientamos aulas da unidade em estudo, onde na turma experimental aplicou-se o novo método de ensino proposto, e na turma de controlo, os procedimentos didácticos recomendados para uma aula, com excepção do uso dos brinquedos como experiência de demonstração. Como principais técnicas de recolha de dados usou se inquéritos e testes para os alunos e apenas entrevista aos professores de Física da escola.
A abordagem obedeceu o método comparativo, a partir do qual, se fez uma comparação dos resultados obtidos nas duas turmas. A partir dos resultados de pesquisa foi feita uma generalização a nível da escola.
A turma experimental, beneficiando se do novo método de abordagem do Princípio de Conservação de Energia tinha 52 alunos dos quais 37 meninas correspondentes a 71 % e 15 rapazes correspondentes a 29 %, com uma idade média de 14 anos. Nesta turma, existem 4 repetentes, dentre os quais 3 Rapazes e 1 Rapariga.
Gráfico 1:Distribuição de percentual por sexo de turma experimental.
A turma de controlo, constituiu-se de 54 alunos dos quais 29 meninas correspondentes a 54% da turma e 25 rapazes, correspondentes a 46%, com uma idade média de 16 anos.
As duas turmas funcionam em salas feitas de material convencional equipadas por carteiras duplas e fixas. As carteiras estão organizadas em colunas e filas, em número de seis totalizando vinte e quatro. A sala tem um quadro preto nas condições semelhantes às da turma experimental, a mesma apresenta boas condições de luminosidade e o espaço é suficiente para a circulação do professor. Semelhantemente à turma experimental, a turma de
Gráfico 2: Distribuição percentual de turma de controlo por sexo
controlo tem maior número de alunos do sexo feminino, facto que facilitou a pesquisa porque tratando-se de mesmo número de meninas a natureza das actividades do quotidiano na abordagem do princípio de conservação de energia é quase a mesma. A figura 1, mostra os alunos da turma de controlo durante a explanação do professor na sala de aula.
Figura 1: Alunos da Turma Controlo, escutando explicação do professor
Na pedagogia, um brinquedo é qualquer objecto que a criança possa usar no acto de brincar. Alguns brinquedos permitem às crianças divertirem-se enquanto, ao mesmo tempo, as ensinam sobre um dado assunto. Os Brinquedos muitas das vezes ajudam no desenvolvimento da vida social da criança, especialmente aqueles usados em jogos cooperativos.
Os brinquedos são de vital importância para o desenvolvimento e a educação da criança, por propiciar o desenvolvimento simbólico, estimular a sua imaginação, a sua capacidade de raciocínio e a sua auto-estima. Podem ser utilizados em tratamento psicoterapêutico na Ludoterapia, com crianças com problemas emocionais, causados por factores variados, ou que apresentam distúrbios de comportamento ou até abaixo do rendimento escolar. carrinhos em miniatura, bonecas, bolas, Ursos de pelúcia, são alguns exemplos de brinquedos. O acto de brincar em si, geralmente não exige um brinquedo, que seja um objecto tangível,
Descrição das experiências realizadas no estudo
De referir que todas as experiências realizadas neste estudo tem como objectivo único, discutir o princípio de conservação de energia.
Experiência 1. Sistema Baloiço e brinquedo
Material necessário para fabrico e montagem da experiência:
Uma tábua de madeira de pinho, 0,5kg de pregos de uma polegada, cola de madeira, pó de madeira, 5m de fio inextensível e um brinquedo.
Procedimentos de Montagem da experiência.
Dividir a tábua de madeira de 90cm de comprimento e 9cm de largura em 3 partes iguais.
Com as três tábuas faz se a montagem do experimento segundo mostra a figura 1.
Dependurar com ajuda de dois fios uma outra tabua de 30cm de comprimento à parte superior do sistema. É nesta onde se amara o brinquedo, como mostra a figura 2 abaixo.
Figura 2: Sistema Baloiço e Brinquedo (Website1: http://www.fisicar.hpg.ig.com.br)
Figura 2: Sistema Baloiço e Brinquedo (Website1: http://www.fisicar.hpg.ig.com.br)
Questões de Orientação
O que acontece com o sistema baloiço-brinquedo quando o afastamos do ponto A, a B?
E de B a C?
Ao afastarmos o sistema baloiço-brinquedo de posição A para B ele adquire uma energia potencial gravitacional. Largando o corpo, a sua energia potencial transforma-se gradativamente em cinética, ou seja, a energia potencial vai diminuindo à medida que a cinética aumenta. Ao chegar a posição A o brinquedo possui apenas a energia cinética. Uma força restauradora no sistema tende a levar o corpo de B para a posição de equilíbrio (A), mas por inércia o corpo não pára em A, continua a movimentar-se até a posição C. Quando o Brinquedo passa de A para C sua energia cinética vai diminuindo gradualmente até transformar- se completamente em potencial gravitacional no ponto C. Em C como o brinquedo fica estacionário só possui energia potencial gravitacional. Não obstante variarem os valores das energias, cinética e potencial durante o movimento do Brinquedo, em situação ideal, sem atrito, a sua soma è constante, isto é, a energia mecânica do Brinquedo é constante.
Experiência 2: Laranjas Dançarinas:
Material necessário para a montagem da experiência:
Duas laranjas (podem ser outros materiais), duas cordas, fios ou arames.
Procedimentos de montagem da experiência:
1. Fazer um brinquedo como ilustra a figura 3.
2. Cortar dois pedaços de cordas e manter cada uma das laranjas amaradas.
3. Dependurar as laranjas numa corda, deixando-as a uma mesma altura.
4. Excitar ou oferecer uma força externa a uma das pedras ou laranjas.
Questões de Orientação
O que acontece com a pedra que estava inicialmente em repouso relactivo instantes 3min depois ?
Figura 3. Figuras dançarinasComo explicas que quando a laranja que estava inicialmente a baloiçar pára, a outra que não estava começa a baloiçar?
Figura 3. Figuras dançarinas
Quando a laranja que está baloiçando tende a parar, a outra laranja começará a baloiçar.
Dada a comunicação de energias entre os dois corpos, a outra pedra começa a baloiçar também. E assim a energia cinética fica passando pelo barbante de uma laranja para outra, e as duas ficam baloiçar alternadamente.
Experiência3: Plano Inclinado
Material necessário para a montagem da experiência:
Uma prancha de madeira de 1m de comprimento, cola de madeira, pó de madeira e berlinde de massa m
Procedimentos de Montagem da Experiência:
Numa prancha de 100cm de comprimento, corta-se 80cm, os 20cm que restam são colocados numa das extremidades dos 80cm de modo a se formar um ângulo recto, feito isto teremos o plano inclinado como mostra a figura 4.
Considerando o atrito dispresível, deixa- se cair o Berlinde de massa m em todas posições que são ilustradas na figura 4.
Figura 4: Sistema Berlinde e Plano Inclinado
Questões de Orientação
Que tipo de energia o corpo possui na posição A?
Na posição B?
E na posição C o que ocorre?
Na posição A o corpo possui a energia potencial gravitacional
Na posição C o corpo possui energia cinética e na B o corpo possui as duas formas de energia. A medida que a energia potencial aumenta a energia cinética diminui e vice-versa. O princípio de conservação de energia mecânica é válido apenas para fenómenos que ocorrem sem atrito.
Experiência 4: Constante Elástica da Mola
Material Necessário para a montagem da experiência:
um pêndulo feito de madeira, mola, massa distendendora.
Procedimento de Montagem da Experiência
Num pêndulo de madeira encaixa-se uma das extremidades da mola e na outra extremidade encaixa-se o corpo distendendor.
Questões de Orientação
Porque é que quando encaixamos um corpo na mola esta se distende?Que tipos de energia o corpo possui durante o movimento?
Figura 5: Sistema pêndulo mola e brinquedo distendendorA mola distende-se por causa do peso do corpo que se ofereceu a mola. No ponto A o corpo tem a energia
Figura 5: Sistema pêndulo mola e brinquedo distendendor
cinética máxima, no ponto B o corpo possui energia potencial elástica máxima e vice-versa.
RESULTADOS DA PESQUISA E SUA DISCUSSAO
Aplicou-se no início do trabalho de campo, um inquérito aos alunos das turmas experimental e de controlo patentes no estudo, com o objectivo de avaliar o nível do uso de brinquedos didácticos a que os alunos se encontravam. O inquérito era de escolha múltipla, composto por sete questões, cada uma com três alternativas das quais o aluno tinha que assinalar com X a afirmação correcta. Responderam ao inquérito cinquenta e dois alunos da turma experimental e cinquenta e quatro da turma de controlo.
O gráfico 3 mostram o nível de contribuição de brinquedos nas aulas de Física na Escola Secundária de Chongoene, Como se pode observar na pergunta quatro, relacionada com o uso de brinquedos na sala de aulas. Turmas com maior número de alunos a responderem não terem usado os brinquedos nas aulas de Física.
O gráfico 3 mostra as frequências absolutas dos alunos das duas turmas sobre aulas em que se usa brinquedos.
Gráfico3. Respostas a questãoquatro do inquérito sobre a contribuição de brinquedos.Pode se ler facilmente do gráfico três que 90,3% dos alunos da turma experimental não estavam familiarizados com a contribuição de brinquedos 5,77% é que já haviam assistido a aulas com a contribuição de brinquedos, 3,85% não se recordava se nalgum ano teria usado algum brinquedo no processo de ensino e aprendizagem. Enquanto isto, na turma de controlo, 83,33% dos alunos nunca haviam usado brinquedos na sala, 9,26% afirmaram terem usado e 7,41% não se recordava.
Gráfico3. Respostas a questãoquatro do inquérito sobre a contribuição de brinquedos.
Nota se ainda a partir do gráfico que tanto na turma experimental assim como na de controlo o maior número é dos que nunca tinham assistidos aulas em que se usava brinquedos didácticos.
No entanto, os alunos das duas turmas, tanto os que afirmaram terem usado brinquedos na sala de aula, quanto os que responderam negativamente a esta questão foram unânimes em afirmar que na sua maioria ainda não haviam aprendido fenómenos relacionados com o princípio de conservação de energia fora da sala de aulas, conforme ilustra o gráfico 4.
Gráfico 4. Respostas a questão 3 do inquérito76.92% de alunos para a turma experimental e 55,56% para a de controlo, são os embora tenham ouvido falar dos brinquedos ainda não tinham aprendido algum fenómeno relacionado com o princípio de conservação de energia fora da sala. 23,08% e 44,44% respectivamente para as turmas experimental e de
Gráfico 4. Respostas a questão 3 do inquérito
controlo ficaram numa situação de dúviva quanto a decisão se teriam alguma vez aprendido algum fenómeno relacionado com o principio de conservação de energia. Contudo, alguns alunos acharam ser importante o uso de brinquedos didácticos na sala de aula, graf 5.
Gráfico 5. Respostas a questão no 6 do inquéritoComo se pode notar pelos resultados do gráfico 5, 48,08% dos alunos da turma experimental acham ser importante o uso de brinquedos e apenas uma minoria desta turma, 51,92%, olha para isso como uma introdução de brincadeiras na sala de aula. 92,52% da turma de controlo não concorda com a introdução de brinquedos na sala de aula. Segundo eles seria transferir as brincadeiras de casa para a escola.
Gráfico 5. Respostas a questão no 6 do inquérito
Entrevista aos Professores de Física
A entrevista aos professores de Física tinha como propósito perceber o seu posicionamento em relação ao uso de brinquedos didácticos na sala de aula e o contributo que este podem trazer na aprendizagem de trabalho e energia. Na escola, o grupo de disciplina de Física era composto por cinco professores, quatro com formação psicopedagógica e um ainda em formação. Estes leccionam da 8ª a 12ª classes, nos cursos diurno e nocturno, dos quais responderam à nossa entrevista.
Percebemos uma convergência no nível de respostas dadas pelos professores de Física, quando apontavam para o insucesso da disciplina e para o facto de só poucas aulas serem acompanhadas por respectivas demonstrações de fenómenos e não só, como também se queixavam da falta de laboratório na escola, situação que pode ser melhorada através do uso material de fácil acesso como é o caso de brinquedos didácticos. Com relação ao uso de brinquedos, os inquiridos foram de opinião que os brinquedos podem ajudar muito na abordagem do princípio de conservação de energia, como também elevariam o nível de participação do aluno nas aulas e maior mérito se atribuiria à disciplina por ela ser experimental. São de opinião que, sendo possível o uso de brinquedos, a Física seria a mais pretendida pelos alunos pois, saberiam que se trata de algo experimental. Isto contribuiria de certa maneira para a melhoria do processo de ensino e aprendizagem na disciplina.
Quanto as dificuldades que eles têm enfrentado no PEA na disciplina de Física no uso de brinquedos para a demonstração de fenómenos, falaram de falta de laboratório e livros para ver como é que se efectua construções de tais experiências e brinquedos.
Em relação a pergunta sobre como incentivar os alunos a gostar do ensino de Física eles responderam que para isso acontecer deveria haver demonstração de fenómenos exibindo os brinquedos como contributo na aprendizagem de trabalho e energia. Segundo eles, os brinquedos até, sendo um material de baixo custo seria bem vindo para todos.
Em função dos resultados deste questionário, introduzimos um pré teste para avaliar o nível de segurança inicial dos alunos, para posteriormente avançar se com aulas concrentas nas duas turmas. O pré – teste era composto por conteúdos relacionados com os tipos de energia e princípio de conservação de energia de acordo com o gráfico 6. Segundo este gráfico, que espelha os resultados do pré teste, a turma experimental supera a turma de controlo em maior parte das questões, sobre tudo nas questões 2,4,5 e 6 mas acontece o contrário para as questões 1 e 3 onde a turma de controlo superou a turma experimental. Este resultado não nos ameaçou na medida em que as duas turmas eram ainda quase que iguais em relação ao seu nével de tratamento. Pelo que em termos de desvio médio não diferenças assustadoras entre as duas turmas, graf 6.
Gráfico 6. Comparação do aproveitamento do pré-teste das duas turmasDepois da aplicação do inquérito aos alunos e entrevista aos professores, e depois da análise do nível de segurança inicial dos alunos em relação a matéria em estudo, teve lugar uma leccionação directa na sala de aula. Nesta leccionação cada grupo teve um tratamento diferente do do outro segundo fosse experimental ou de controlo.
Gráfico 6. Comparação do aproveitamento do pré-teste das duas turmas
Depois da leccionação de aulas, como forma de ponderar o novo método proposto, os alunos foram submetidos a um pós-teste que serviu para avaliar o nível de assimilação dos conteúdos abordados. Este teste esteve relacionado com Trabalho e Energia, e era constituído por seis questões, cada uma com três alternativas das quais o aluno tinha que assinalar com X a que a achasse correcta.
O gráfico 7, mostra de forma comparativa a evolução das duas turmas na maneira como encararam as novas questões.
Como se pode notar no gráfico 7, a turma experimental sagrou se campeã quando comparada com a de controlo.
Gráfico 7. Comparação do aproveitamento pós teste das duas turmasO pós-teste, mostra diferenças para as duas turmas em relação aos resultados do pré-teste, mas importa realçar que mudanças mais significativas, houve na turma experimental por ser a turma em que se fez o
Gráfico 7. Comparação do aproveitamento pós teste das duas turmas
uso de brinquedos didácticos nas experiências recomendadas ao longo das aulas.
CONCLUSÃO
O presente estudo permitiu o alcance das seguintes conclusões:
O uso de brinquedos didácticos estimula o processo de ensino e aprendizagem significativa em que o aluno facilmente faz a interligação entre os conceitos estudados na escola e os fenómenos naturais que ocorrem em seu redor diariamente;
O uso de brinquedos didácticos como material de fácil acesso é uma alternativa viável para minimizar o problema de falta de laboratórios nas escolas,
Uma aula Dada com recurso a brinquedos didácticos, eleva o nível de assimilação da matéria no aluno e facilita a abordagem por parte do professor e é um bom mecanismo de centrar o ensino no aluno.
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