Instrumentao para o Ensino de Fsica A Experimentao

Instrumentação para o Ensino de Física A Experimentação no Ensino de Física

A EXPERIMENTAÇÃO E O ENSINO DE FÍSICA • A partir da década de 90 são encontrados na literatura vários artigos e trabalhos de pesquisa focados na utilização da experimentação no ensino de Física, como: • Moraes (1993) destaca que o ensino de Ciências deve priorizar o desenvolvimento de habilidades e atitudes científicas. • Marques (1996) – A aprendizagem ocorre com o desenvolvimento das competências de relacionar, comparar, inferir, argumentar mediante reestruturação mais compreensiva, coerente e aberta às complexidades das articulações entre as idéias, dados, fatos, percepções e conceitos.

• Feyman (1999) afirma: O teste de Conhecimento é a experiência. A experiência ajuda a produzi as leis, pois fornece pistas. É preciso imaginação para criar e a partir das pistas fazer generalizações. Os físicos teóricos imaginam, deduzem e descobrem as novas leis. Os físicos experimentais experimentam, imaginam, deduzem e descobrem.

• Maldaner (2000) afirma: Se não é compreendida a função do experimento, ele torna-se um item no ensino e não um princípio orientador da aprendizagem. • Zanon e Silva (2000) – As atividades práticas promovem aprendizagem significativa. Leva os alunos a aprender através do estabelecimento de inter-relações entre teoria e prática. • Zwirtes (2001) afirma: o conhecimento científico depende da experiência, apóia-se em modeles abstratos, explora através do formalismo matemático as relações entre as propriedades empíricas.

A EXPERIMENTAÇÃO COMO INSTRUMENTO PEDAGÓGICO NO ENSINO DE FÍSICA • A Didática das Ciências Experimentais, não deve ser considerada como um conjunto de conhecimentos e habilidades, mas como um programa de atividades em que situações problemáticas abertas possam gerar o interesse dos estudantes e através das quais consigamos uma mudança ao mesmo tempo conceitual, metodológica e atitudinal. (Carvalho, 2004) • A Didática das Ciências expressa intrinsecamente uma relação entre teoria e prática.

• Hodson 1992, diz que os trabalhos de pesquisa em ensino levam a uma aprendizagem mais eficaz, quando os alunos participam de investigações científicas. A Investigação Científica pode ser efetivada em laboratório ou na solução do problema usando lápis e papel. • Carvalho, 2004, informa: recentes investigações mostram que a separação entre teoria e prática leva a uma visão deformada do conceito de Ciência.

• Moreira e Levandowski (1983), consideram a investigação científica indispensável no ensino de Física. - A atividade é considerada uma investigação quando o aluno não apenas manipular instrumentos e equipamentos e faz observações. - O aluno reflete, argumenta, explica, relata e conclui. - Para que uma atividade de investigação faça sentido para o aluno é necessário ele saber o porquê e o que está investigando.

• O porquê e o que poderão ser respondidos por meio de uma questão ou problema a solucionar, pois, segundo Bachelard (1996) “todo o conhecimento é resposta de uma questão”. • A formulação de hipóteses, recolha de dados, análise de resultados, são atitudes constitutivas de uma investigação científica. Elas favorecem a motivação, o interesse pela descoberta, a curiosidade. Leva o aluno a experimentar, buscar confirmações para as dúvidas, confrontar resultados. (Moreia e Levandowski, 2000). • Essas atitudes levam a metodológicas e atitudinais. mudanças conceituais,

A EXPERIMENTAÇÃO COMO RECURSO DIDÁTICO • Experimentação - segundo Japiassú e Marcondes significa: “Interrogação metódica dos fenômenos, efetuada através de um conjunto de operações, não somente supondo a repetibilidade dos fenômenos estudados, mas a medida dos diferentes parâmetros: primeiro passo para a matematiz. ação da realidade” • Experimento – ensaio científico com finalidade da verificação de um fenômeno físico.

• Atividade Prática - segundo Hodson (1994) é qualquer trabalho executado onde os alunos estejam ativos. Possibilita uma aproximação do trabalho científico e melhor compreensão dos processos de ação de Ciências.

OBJETIVOS DA EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA • Prática para desenvolver os conhecimentos técnicos da investigação científica e da resolução de problemas. • Proporcionar experiência sobre fenômenos físicos , permitindo a ampliação dos conhecimentos tácitos. • Permite contrastar a abstração científica estabelecida com a realidade a ser descrita, enfatizando a condição problemática no processo de construção do conhecimento.

• Promover a familiarização com o instrumental tecnológico e desenvolver competências técnicas. • Desenvolver raciocínio prático, comportamento social e interpretativo.

TIPOS DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS – Demonstrativa - experimentação demonstrativa para a determinação de verdades estabelecidas. – Empirista –indutivista – as atividades práticas derivam generalizações, vai do particular para o geral. A observação é a fonte e a função do conhecimento científico, segundo a aplicação do método científico. – Dedutivista – Racionalista ou construtivista – atividades orientadas por hipóteses derivadas de teoria. A observação e a experimentação não produzem conhecimento.

• “A realização de experimentos, em Ciências, representa uma excelente ferramenta para que o aluno faça a experimentação do conteúdo e possa estabelecer a dinâmica, a indissociável relação entre teoria e prática. ” • “A importância da experimentação no processo de aprendizagem também é discutida por Bazin (1987) que, em uma experiência de ensino não formal de ciências, aposta na maior significância desta metodologia do que na simples memorização da informação. • “Um experimento pode ser concebido considerando-se diferentes abordagens”.

• “A maneira clássica de utilizar o experimento é aquela em que o aluno não tem que discutir; ele aprende como se servir de um material, de um método; a manipular uma lei fazendo variar os parâmetros e a observar um fenômeno. ”

• “. . . outro tipo de abordagem onde a lei não é questionada, ela é conhecida e utilizada para calcular um parâmetro, analogamente ao que é feito em um laboratório de metrologia ou de testes. ” • “Outra possibilidade é a que remete às atividades de produção, onde a relação entre a teoria e o experimento é bastante interessante. ”

Diferentes abordagens de um experimento • Pode-se realizar uma experiência demonstrativa que “funciona” • Os próprios alunos podem realizar o experimento.

OS PRÓPRIOS ALUNOS REALIZAM O EXPERIMENTO - MODO I • É fornecido ao aluno um título e objetivo. • Para a análise dos dados, os alunos são orientados passo a passo. • O objetivo do professor é enfocar a teoria estabelecendo uma primeira relação entre ela e o mundo dos objetos. • O ajuste do equipamento não exigi uma reflexão por parte do aluno.

• As atividades de ajuste e escolha dos dados são excluídas em benefício da teoria. • O aluno não tem escolha.

MODO II • No roteiro do aluno nenhum objetivo é apresentado. • Ele só existe na mente do professor que pretende fazer com que os alunos percebam a possibilidade de que um mesmo conjunto de dados pode ser modelado diferentemente. • Essa abordagem diferencia-se da anterior, pois as tarefas propostas implicam uma escolha e uma decisão por parte do aluno.

MODO III • Nessa situação experimental, a teoria é usada apenas como suporte para uma avaliação da exatidão dos resultados experimentais. • Não existe uma preocupação com a teoria, pois se supõe que essa seja conhecida. • A teoria está a serviço da experimentação.

MODO IV • O aluno concebe seu próprio experimento. • Ao conceber um experimento, o aluno tem escolha. • Tem-se a impressão de que nesse tipo de manipulação perde-se muito tempo, mas, na realidade, o nível de aprofundamento dos conhecimentos adquiridos é maior. ”

• “Através dos trabalhos práticos e das atividades experimentais, o aluno deve se dar conta de que para desvendar um fenômeno é necessária uma teoria. • Além disso, para obter uma medida e também para fabricar os instrumentos de medida é preciso muita teoria. “

Enfatizar • “A prática está "a serviço" da aquisição dos conhecimentos conceituais quando se trata, de verificar uma teoria. O risco que se corre é de que o aluno permaneça em um nível puramente conceitual, sem realmente ver o interesse desses conhecimentos para a atividade experimental; ” • “a teoria está "a serviço" da prática quando se permite ao aluno comparar modelos, utilizando as leis e os modelos com uma finalidade prática. Ele pode discernir o interesse específico da prática. ”

Conclusão • “O professor, em sua prática docente, deve contribuir para que o experimento não se transforme na realização de uma “receita” em que o aluno fica sem saber o significado daquilo que fez.

• Em relação à falta de compreensão da função da experimentação no ensino, Maldaner (2000) afirma que a experimentação, quando não tem sua função compreendida como desenvolvimento científico, torna-se um item do programa de ensino e não um princípio orientador da aprendizagem (. . . ).