DESAFIANDO CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS COM KIT LEGO: Releitura do experimento de lançamento vertical em movimento com o uso de um Kit LEGO.

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1 DESAFIANDO CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS COM KIT LEGO: Releitura do experimento de lançamento vertical em movimento com o uso de um Kit LEGO. 1. Introdução Alexandre Martins Cristovão Alexandre de Matos Fábio Dominguini Francisca Pereira Jennie Elias Vieira Sérgio Silveira O estudo das últimas décadas tem mostrado cada vez mais que as concepções prévias, os conceitos adquiridos durantes os anos de vida do aluno estão bem conectados em seu cognitivo e são importantes para o desenvolvimento do novo conhecimento (Ausubel, 1978). Essa estrutura cognitiva já formada serve como base para ligação de novos conhecimentos que são adquiridos durante o ensino regular. Porém os conceitos prévios muitas vezes não têm como base o conhecimento científico, pois o processo de aprendizagem também ocorre através da convivência, conhecimento popular e pensamento lógico. Por essa razão são criadas concepções erronias sobre os fenômenos observados dificultando assim a aprendizagem de novos conceitos, necessitando-se novas abordagens de ensino que ajudem a romper as concepções alternativas erronias dos alunos. Hoje em dia a tecnologia está cada vez mais inserida no cotidiano dos discentes, sendo assim a utilização de robótica educacional como ferramenta de aprendizagem torna-se adequada para desconstruir um conceito errôneo. Baseado nisso propomos a utilização do kit LEGO para realização de um experimento de lançamento vertical, que mostra os conceitos envolvidos na prática. Segundo Cabral (2010), por meio do Lego as crianças têm a possibilidade de experimentar, construir e reconstruir, sendo que isso ocorrerá brincando. Piaget (1998) diz que as crianças além de brincar aprendem constantemente. À medida que se utilizam materiais variados de livre manipulação, ela passa a reconstruir e reinventar as coisas, na medida em que a mesma evolui internamente, transforma essas atividades lúdicas em concreto. O presente trabalho relata um projeto de pesquisa de mestrado realizado ao longo da disciplina de pág. 12

2 Atividades Computacionais para o Ensino Médio e Fundamental, que pretende propor o uso de Lego e robótica educacional, nas aulas de Física, como ferramenta pedagógica. 2. O uso do LEGO A empresa Grupo Lego foi fundada em 1949 na Dinamarca, e sempre teve seu principal foco a fabricação de brinquedos de montar. Na década de 80, a empresa fundou uma divisão o qual chamou de Lego Educational Division que tinha como objetivo desenvolver kits voltados ao ensino na escola, tornando a tecnologia acessível, para que assim os docentes e alunos pudessem investigar criar e solucionar problemas. Os alunos atualmente estão cada vez mais dependentes de instrumentos tecnológicos e assim a utilização destes ocorre muitas vezes no cotidiano escolar. Essa situação pode ser incomoda para o professor durante suas aulas, pois diminui a atenção do aluno em relação ao conteúdo que está sendo abordado. Sendo assim, a melhor estratégia é tirar benefício desse interesse peculiar dos alunos em relação às novas tecnologias, ou seja, criar espaços educacionais que utilizam esses dispositivos como ferramentas de colaboração e aprendizagem. Por meio desta estratégia temos a possibilidade de obter a pré-disposição do aluno para aprender por meio de sua participação em atividades envolvendo Robótica Educacional LEGO que permite a construção de brinquedos utilizando conceitos físicos. 3. Referencial Teórico A teoria da aprendizagem significativa clássica foi desenvolvida por David Ausubel, que dedicou sua carreira à psicologia educacional. Segundo ele durante o processo ensino e aprendizagem, quando se fala em estrutura cognitiva de um Indivíduo refere-se ao complexo organizado na mente da pessoa, onde são armazenadas as informações. Para Ausubel, a aprendizagem se dá na organização e integração das informações na estrutura cognitiva do indivíduo (MOREIRA, 2006). Na aprendizagem significativa o que mais importa é o conhecimento prévio do aluno. Durante o processo a nova informação deve interagir com a estrutura cognitiva do indivíduo e se ancorar nos conceitos já existentes. Assim na medida em que os novos conceitos vão sendo construídos, tanto a nova informação como a já existente serão pág. 13

3 modificadas na estrutura cognitiva do aluno. Para que ocorra a aprendizagem significativa, devem ser atendidas outras duas condições. A primeira é que o material didático deve ser potencialmente significativo, ou seja, deve existir relação entre o material didático e o que já existe na estrutura cognitiva do aluno, entretanto, esta relação deve ser suficientemente não arbitrária e não aleatória. A segunda condição necessária é que o aluno tenha predisposição para aprender de maneira significativa. Assim com o uso do lego e da tecnologia educacional podemos ter uma ferramenta motivadora para atingir essa condição. Segundo Moreira (2000), quando precisamos introduzir conteúdos sobre os quais os alunos não possuem concepções prévias, ocorre à aprendizagem mecânica, que é quando as novas informações têm pouco ou nenhuma interação com as já existentes na estrutura cognitiva do aluno. Mesmo os conceitos aprendidos mecanicamente podem se tornar significativos, isso ocorre quando o aluno vai incorporando conexões entre estes conhecimentos e outros que podem ser aprendidos posteriormente. A visão crítica da aprendizagem significativa, introduzida por Moreira (2005), tem como objetivo que o aluno tenha um posicionamento crítico frente à ciência, sua evolução, e também frente às implicações sociais do conhecimento científico. Esta visão agrega valores epistemológicos modernos à aprendizagem significativa, ou seja, não está preocupada apenas com aspecto conceitual, mas com questões de valores subjacentes aos conceitos a serem aprendidos e com a atitude dos sujeitos diante do conhecimento. Para que ocorra a aprendizagem significativa crítica devemos utilizar perguntas ao invés de respostas, pois assim o aluno é instigado a questionar os acontecimentos de seu dia a dia e sair do comodismo de esperar por respostas prontas. Outro fator importante é a aprendizagem pelo erro, pois a tentar corrigi-los ocorre a aprendizagem. O aluno deve ser perceptor representador, ou seja, deve ter espaço para representar tudo que percebe. Pois cada aluno irá perceber um mesmo fenômeno, entretanto irá estruturar os mesmos em consonância com seus conhecimentos prévios. Para facilitar a aprendizagem significativa crítica, necessitasse utilizar diversidade de estratégias no ensino. Ao longo dos anos, a robótica tornou-se uma ferramenta de auxílio às metodologias de ensino que visam contribuir nas experiências educacionais. Segundo Pacheco (2011) a robótica vem tendo grande aceitação no setor tecnológico e a cada dia vem ganhando espaço nos meios escolares. D Abreu (1999) comenta que a robótica foi transformada a ponto de ser lembrada como uma grande mediadora no processo de ensino e aprendizagem. Ela tem demonstrado que crianças e adolescentes possuem certa facilidade em lidar pág. 14

4 com temas referentes à Ciência, principalmente nas disciplinas de matemática e física quando, são mais utilizadas às atividades envolvendo robótica educacional LEGO com os alunos. A robótica educacional pode ser descrita como um ambiente de aprendizagem em que o professor ensina ao aluno a montagem, automação e controle de dispositivos mecânicos que podem ser controlados pelo computador. 4. Teoria Galileu utilizou o princípio da relatividade dos movimentos, ou princípio da independência dos movimentos, para demonstrar a trajetória parabólica dos projéteis. Consideremos o seguinte exemplo: um projétil lançado a partir do solo com certo ângulo de lançamento pode ter seu movimento decomposto em dois movimentos independentes: um horizontal e outro vertical. No lançamento de um projétil verticalmente para cima, sobre uma plataforma em movimento retilíneo e uniforme, um observador que esteja sobre a plataforma em movimento verá a trajetória do projétil como retilínea de ida e volta. Quanto a um observador que esteja parado no solo, onde a plataforma está em movimento, visualizará a trajetória do projétil como parabólica. Assim, cada observador terá uma visão diferente do movimento. Com isso, Galileu conseguiu resolver o paradoxo de Zenão, mostrando que a trajetória e velocidades são dependentes do referencial de onde se observa o movimento. 5. Metodologia Durantes as aulas os alunos do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física foram divididos em grupos, estes com objetivo de aprender a executar trabalhos educacionais com o LEGO. Para isso foi realizada a prática de construir, modificar, adaptar e programar uma montagem capaz de reproduzir um experimento de física. Os encontros para o projeto aconteceram uma vez por semana, com o período de quatro horas. Durante a preparação, os membros de cada grupo pesquisaram e definiram o tema abordado no experimento a ser produzido. Na montagem, as ideias se tornavam algo concreto, os grupos escolheram as peças apropriadas no Kit Lego e montaram o experimento. Nosso objetivo é utilizar o lego no ensino de física para desmistificar a concepção alternativa da decomposição de movimento, para isso foi construído um carro de lego que em movimento retilíneo uniforme atira uma esfera verticalmente e continuando seu movimento captura a pág. 15

5 esfera. Pretende-se aplicar o carro de lego em turmas de ensino médio. Para saber as concepções alternativas dos alunos em relação ao tema serão utilizados questionários, logo após será aplicado à utilização do carro de lego para demonstrar a realidade em relação ao tema, por fim será aplicado o mesmo questionário para saber se ocorreu mudanças nas concepções dos alunos. Como forma de avaliar a importância da aplicação deste projeto será coletada as opiniões dos alunos em relação à metodologia utilizada. 6. Referencias CABRAL, C. Robótica Educacional e Resolução de Problemas: uma abordagem microgenética da construção do conhecimento. Porto Alegre, PIAGET, J. A psicologia da criança. Rio de Janeiro: Berttrand Brasil, AUSEBEL, D.P. NOVAK, J. D. & HANESIAN, H. Educational psychology: a cognitive view. Nova York: Hart and Winston, 1978 MOREIRA, M. A; VALADARES, J. A; CABALLERO, C e TEODORO, V. D. Teoria da aprendizagem significativa. Contributos do III Encontro Internacional sobre aprendizagem significativa. Peniche, MOREIRA, M. A. A prendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. Paulo: Centauro Editora, PACHECO, T. Uma experimentação do uso de Robótica no Ensino da Programação. Rio Tinto, MOREIRA, M. A. A prendizagem significativa crítica. Porto Alegre: Ed. do autor D AREU, J. V. V. Desenvolvimento de Ambientes de Aprendizagem Baseados no Uso de Dispositivos Robóticos. Curitiba (1999) pág. 16