A FÍSICA E A POLUIÇÃO SONORA: CONSTRUÇÃO E APLICAÇÃO DE UM PROJETO TEMÁTICO

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1 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 1 A FÍSICA E A POLUIÇÃO SONORA: CONSTRUÇÃO E APLICAÇÃO DE UM PROJETO TEMÁTICO Camila Cardoso Moreira¹, Cristina Cândida de Macedo ², Daniel Garcia de Oliveira³ 1 Universidade Federal de Itajubá/ mila_cardoso.fisica@yahoo.com.br 2 Universidade Federal de Itajubá/ crismacedo21@yahoo.com.br 3 Universidade Federal de Itajubá/daniel.of@gmail.com Resumo O Ensino de Física tem passado por uma fase de reflexões e questionamentos, uma vez que abordagens ditas tradicionais têm-se apresentado pouco significativo para os estudantes. Diversas pesquisas da área de ensino discorrem, portanto, da possibilidade de renovar e modificar as práticas docentes em sala de aula de Física a fim de que os estudantes não só aprendam conceitos, mas também sejam capazes de utilizá-los como subsídios em situações diversas de seu meio social. Uma maneira de relacionar conceitos físicos com aspectos que vão além de sua própria natureza, tais como contextos históricos, sociais, críticos e cotidianos, é através da contextualização dos conteúdos a partir de um projeto temático. Para elaboração de um trabalho de natureza temática, parte-se de um tema considerado como relevante para a introdução e exploração de conceitos científicos relacionados ao mesmo. Frente a esses fatos, o presente trabalho apresenta um relato das experiências vividas pelos autores, licenciandos em Física, na construção e aplicação de um projeto temático durante as disciplinas de Instrumentação para o Ensino de Física I e II do curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal de Itajubá, o qual buscou abordar conteúdos físicos específicos através de um tema socialmente relevante, tendo a contextualização como ferramenta principal. São apresentados os objetivos de cada uma das oito aulas elaboradas na forma de um minicurso, bem como os procedimentos utilizados e as impressões de sua aplicação, em uma turma de estudantes - em horário extra-turno - das três séries do ensino médio, a partir do tema da Poluição Sonora e suas relações com o Ensino de Física. Palavras-chave: Ensino de Física, Contextualização, Abordagem Temática, Poluição Sonora. Introdução Diversas pesquisas da área de ensino (RICARDO, 2005; WATANABE & KAWAMURA, 2006; MACEDO & SILVA, 2010) discorrem sobre a possibilidade de renovar e modificar as práticas docentes em sala de aula de Física a fim de que os estudantes não só aprendam conceitos, mas também sejam capazes de utilizá-los como subsídios em situações diversas de seu meio social. Ao longo da nossa formação acadêmica, discussões dessa natureza se fazem constantemente presente nas disciplinas que visam instrumentalizar o futuro professor e torná-lo apto a utilizar abordagens diferenciadas no Ensino de Física. Surge, nesse debate, uma gama de variadas ferramentas que auxiliam o professor a renovar e reorientar sua prática; o desafio aos futuros docentes, então, é elaborar

2 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 2 propostas baseadas em tais abordagens e aplicá-las a fim de verificar seus resultados, suas vantagens e limitações. Neste contexto, desenvolvemos um projeto na disciplina de Instrumentação para o Ensino de Física I centrado em numa proposta de abordagem temática. Composto por oito aulas contextualizadas, esse projeto buscou associar um tema socialmente relevante a conhecimentos de Física essenciais para a formação científica básica de estudantes do Ensino Médio a partir das perspectivas de contextualização: cotidiano, ilustração/exemplificação e crítica. O tema escolhido para este trabalho foi Poluição Sonora e suas relações com o Ensino de Física, cujos conceitos físicos trabalhados foram selecionados na grande área de estudos da Acústica. Foram elaboradas nesta primeira etapa três versões do trabalho temático. No primeiro semestre de 2012, durante a disciplina de Instrumentação para o Ensino de Física II, elaboramos mais duas versões do referido projeto, sendo a última versão aplicada em uma turma de estudantes do Ensino Médio para que verificássemos sua viabilidade e pudéssemos analisar o material elaborado a partir do olhar do docente, uma vez que elaborar propostas de ensino do ponto de vista teórico, mesmo que não se mostre tarefa trivial, não garante que as mesmas sejam funcionais quando colocadas em prática. Considerando então as motivações dessa proposta, vale lançar a seguinte questão reflexiva: Como os processos de contextualização podem auxiliar o professor na elaboração de aulas diferenciadas a partir do tema Poluição Sonora e suas relações com o Ensino de Física? Abordagem temática e Contextualização: algumas considerações O processo de contextualização tem sido alvo de diversas pesquisas que versam sobre sua aplicação no ensino de Ciências (RICARDO (2005); WATANABE & KAWAMURA (2006); KATO (2007); MACEDO & SILVA (2010)) discutindo tanto a sua viabilidade como também a sua natureza. Vale ressaltar que contextualizar os conteúdos científicos pode ser entendido a partir de diversas perspectivas; as próprias Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (DCNEM) deixam, em seu texto, ampla margem de interpretação quanto ao significado de um ensino contextualizado, de acordo com o que discute Kato (2007): (...) A definição do termo é ampla nesse documento o que faz com que não se tenha clareza sobre o significado desta diretriz, assim o professor que lê o documento pode construir concepções distintas sobre contextualização (KATO, 2007, p. 14). Como dito anteriormente, o processo de contextualização pode ocorrer a partir de diferentes perspectivas, e a articulação do mesmo às ações pedagógicas pode apresentar objetivos convergentes, mas distintos. Baseamo-nos no trabalho de Macedo e Silva (2010) para discutir algumas das perspectivas mais frequentemente utilizadas no ensino de Física e analisar a relevância das mesmas para a promoção de uma aprendizagem significativa. A primeira perspectiva que podemos citar trata-se daquela que privilegia aspectos da realidade cotidiana do estudante. Durante a abordagem de determinado conceito científico, utiliza-se exemplos do cotidiano do estudante afim de facilitar o processo de aprendizagem e auxiliar na ilustração de alguns conceitos considerados

3 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 3 abstratos e de difícil entendimento. Denominaremos, daqui em diante, essa perspectiva como cotidiano. Porém é importante ressaltar que o professor deve tomar cuidado ao utilizar a perspectiva do cotidiano em sala de aula visto que, a mesma é considerada superficial no que diz respeito a abordagens críticas, fazendo com que os estudantes possam desenvolver uma visão limitada do cotidiano, bem como da aplicação utilizada como exemplo. Similar a perspectiva cotidiano, encontra-se a perspectiva ilustração/exemplificação, de mesma natureza, diferenciando apenas da primeira quanto a ordem de aplicação. Enquanto na perspectiva cotidiano o exemplo é utilizado durante a abordagem do conceito, na ilustração/exemplificação o exemplo utilizado aparece no inicio de uma unidade didática, como introdução, ou no final da mesma como desfecho. Uma terceira perspectiva mais articulada com os diferentes aspectos que permeiam o conhecimento, possibilitando discussões críticas e análises da realidade que nos cerca, é aquela denominada crítica. Contextualizar a partir dessa proposta está muito próximo dos objetivos do enfoque CTS durante o ensino da Física, privilegiando a discussão das questões políticas, sociais, ambientais e tecnológicas que se relacionam com conhecimentos científicos, a fim de auxiliar na formação crítica, consciente e responsável do estudante. Embora existam outras perspectivas assinaladas no trabalho de Macedo & Silva (2010), importa-nos discutir as três vertentes citadas, uma vez que foram as selecionadas para elaborar as propostas de aulas contextualização que compuseram o trabalho temático. A busca por desenvolvimento de atividades temática está relacionada a possibilidade de alcance de alguns objetivos do ensino de ciências, dentre eles, a necessidade da formação de um cidadão crítico e participativo na sociedade. Segundo Watanabe e Kawamura (2006), (...) Nas últimas décadas surgiram diferentes movimentos em prol de uma educação científica que também contemple o indivíduo enquanto cidadão ativo, o que significa alguém capaz de compreender a dinâmica da sociedade contemporânea, tomando decisões conscientes (WATANABE, 2006, p. 1) Um dos movimentos a que as autoras se referem e que já foi citado neste texto é o chamado movimento CTS. Trabalhar a ciência através de uma abordagem CTS torna possível explorar os mais diversos impactos que a progressiva evolução no campo científico e tecnológico tem trazido para nossas vidas, voltando nossas atenções para os aspectos positivos e negativos do desenvolvimento da Ciência e da Tecnologia, possibilitando reflexão e a formação de um cidadão mais crítico. Segundo Vaz et. al. (2009), (...) O enfoque CTS busca entender os aspectos sociais do desenvolvimento técnico-científico, tanto nos benefícios que esse desenvolvimento possa estar trazendo, como também às consequências sociais e ambientais que poderá causar (VAZ et. al., 2009, p. 106) A partir de tais discussões, durante as disciplinas de Instrumentação para o Ensino de Física I e II foi desenvolvido e aplicado um projeto temático para tratar a questão da Poluição Sonora no âmbito da Física, pois, de acordo com Bastos & Mattos (2008),

4 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 4 (...) atualmente não somos educados para uma discriminação auditiva. Os sons fazem parte de nossa vida, assim, ao aprendermos física seria adequado que esse conhecimento fosse conectado com nossa vida cotidiana, principalmente quando os problemas que enfrentamos se referem a nossa saúde (BASTOS & MATTOS, 2008, p. 2) O tema escolhido possui, portanto, considerável relevância social, de forma que, articulado com as conceituações Físicas pertinentes, pode oferecer subsídios na busca pela formação de um cidadão crítico e participativo em uma sociedade cercada por ruídos e inserida em um contexto de crescente agravamento dos problemas vinculados ao som. Com este projeto, visamos alcançar uma abordagem de conteúdos físicos específicos através de um tema socialmente relevante, tendo a contextualização como principal ferramenta. Propomo-nos, neste artigo, a relatar as atividades desenvolvidas na aplicação do projeto e discutir as principais impressões e resultados obtidos com nossa prática docente. III. Do planejamento à aplicação: um minicurso sobre Poluição Sonora III.I Construção do Projeto: A Física e a Poluição Sonora Ao longo da disciplina de Instrumentação para o Ensino de Física I, nos ocupamos em construir três versões de um projeto temático composto de oito aulas contextualizadas, que se configurasse como um minicurso voltado para estudantes do Ensino Médio. Essa elaboração partiu da escolha do tema a ser abordado e dos conteúdos físicos relacionados a ele. Em nosso caso, a seleção dos conceitos de Física a serem trabalhados precedeu a escolha do tema central, embora a ideia principal de um projeto temático se dê no sentido oposto. Tal fato ocorreu devido à decisão dos autores de abordar conceitos de Acústica, que ainda não haviam sido contemplados em trabalhos anteriores. Uma vez escolhidos o tema e o conjunto de conceitos envolvidos, partimos para a elaboração detalhada das oito aulas, baseando-nos sempre em perspectivas de contextualização e no ideal de propor atividades diferenciadas, promovendo um ensino de Física inovador aos estudantes. Por isso, a primeira versão do projeto foi aprimorada duas vezes durante a disciplina, e nas novas versões as lacunas das estruturas das aulas foram preenchidas, propostas de exercícios foram melhoradas e a tentativa de contextualização de cada aula foi esclarecida. Dessa forma, ao final da disciplina, tendo em mãos a terceira versão do projeto, contávamos com uma proposta de minicurso bastante concisa, porém sem perspectiva de aplicação. Importante comentar que a seleção de materiais para compor as atividades e o próprio conteúdo das aulas não foi tarefa fácil. O tema da Poluição Sonora, diferentemente das abordagens da poluição ambiental em seu formato mais restrito, voltado aos danos materiais ao meio ambiente, não é muito difundido nas mídias e são raros os materiais desenvolvidos sobre a temática que possam ser adaptados para atividades pedagógicas. Desse modo, trabalhamos a partir de uma cartilha educativa 1 escrita em formato de quadrinhos, que tratava o tema de forma 1 Poluição Sonora: Silento e o barulho, Procuradoria Geral de Justiça, Recife, Disponível em: < acessado em: 27 jun

5 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 5 esclarecedora e coerente com os objetivos de nosso projeto. Baseamo-nos nesse material para desenvolver os demais recursos das aulas, tanto os exercícios quanto as apresentações para datashow. Na disciplina de Instrumentação para o Ensino de Física II, retomamos a terceira versão do projeto elaborado e realizamos mais algumas modificações originando mais duas versões, atentos aos processos de avaliação de cada aula e estreitando as relações entre o tema e os processos de contextualização escolhidos. Assim, com a quinta versão do trabalho, fomos encorajados pelo professor da disciplina a aplicá-lo no Ensino Médio. Em busca de uma turma para participar do minicurso, entramos em contato com uma escola estadual da cidade de Itajubá-MG e negociamos os horários para ministrar as aulas. A direção propôs que contemplássemos os três anos do Ensino Médio e, por isso, abrimos inscrições para todas as turmas desse nível de ensino. A fim de cumprir com essa exigência, oferecemos o minicurso no contra-período das aulas regulares. A única restrição à participação no projeto foi à limitação da sala de aula cedida pela escola, que suportava 40 estudantes. Apesar de todas as vagas terem sido preenchidas por estudantes das três séries, ao longo das aulas a frequência manteve-se em uma média de 15 estudantes. Na seção seguinte, iremos relatar como se configuraram as oito aulas temáticas do minicurso, detalhando os conteúdos abordados em cada aula e as relações construídas com os processos de contextualização. III.II Aplicação do projeto O minicurso ocorreu ao longo de 4 semanas, no período noturno, e os estudantes participantes freqüentaram as aulas devidamente autorizados pela direção da escola e por seus responsáveis legais. Os dois autores do projeto atuaram como docentes nas aulas de maneira simultânea e colaborativa, além de registrar suas principais impressões quanto ao desenvolvimento das atividades e a participação dos estudantes. Esses registros configuram-se em nossa fundamental fonte de dados. O primeiro encontro consistiu na aplicação das duas primeiras aulas do projeto, que tinham como objetivos específicos definir o conceito de poluição sonora e estabelecer as características físicas do som, definindo o tipo de onda e sua forma de propagação. Para cumprir tais metas, elaboramos um plano de aula que contava com o uso de um experimento interativo como elemento motivador das discussões uma bomba de vácuo, bem como um texto em formato de quadrinhos para introduzir o tema da Poluição Sonora. No encontro seguinte, propomo-nos a introduzir o conceito de decibel, discutir as implicações fisiológicas do som e introduzir as grandezas amplitude, frequência, comprimento de onda e velocidade relacionadas às ondas sonoras. Para tal, utilizando dois violões, buscamos conhecer as concepções dos estudantes quanto às características do som, tais como timbre e altura, para posteriormente relacionálas com as devidas grandezas físicas. Além disso, utilizamos equipamento multimídia para apresentar a escala Decibel e sua importância no contexto da Poluição Sonora.

6 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 6 Para as aulas cinco e seis aplicamos uma problematização que abordava as possíveis causas e efeitos de um ruído proveniente de várias fontes, que culminou em uma abordagem expositiva sobre os fenômenos da ressonância e interferência de ondas sonoras. Para ilustrar tais situações, utilizamos dois diapasões e também uma simulação computacional. Com esta última ferramenta, foi possível explorar as diferenças audíveis que uma mudança na freqüência de uma onda pode causar como também a considerável alteração na amplitude de ondas sonoras que se interferem construtivamente. No segundo momento da aula, no âmbito do debate sobre a interferência, iniciamos uma discussão sobre as implicações sociais da Poluição Sonora, apresentando aspectos legais e políticos associado ao tema. Ao final da aula, lançamos aos estudantes uma proposta de investigação, a fim de que identificassem na comunidade casos de Poluição Sonora, registrando-os e comentando-os com base nos conteúdos apresentados nas aulas anteriores. O último encontro foi reservado para a apresentação das investigações dos estudantes, bem como para a aplicação de um questionário que englobava todo o conteúdo do curso, tanto teórico quanto temático. Ao final das aulas, os estudantes que obtiveram boa frequência receberam um certificado de participação no minicurso. Quanto aos processos de contextualização inseridos em todas as aulas do minicurso, importa-nos ressaltar que apenas três delas foram privilegiadas em nossas práticas. Mais especificamente, utilizamos a contextualização crítica em parceria com a contextualização do cotidiano em todos os encontros exceto nas aulas três e quatro, onde a contextualização por exemplificação acompanhou a contextualização do cotidiano. A seguir apresentaremos os principais resultados e impressões acerca da aplicação do projeto temático. IV. Resultados e impressões: os frutos de um projeto temático Ao longo das aulas observamos que o minicurso, no formato em que foi oferecido, foi recebido com entusiasmo pelos estudantes. Notamos que a inserção de objetos de aprendizagem diferenciados, tais como a bomba de vácuo e a simulação computacional, conferiram dinamicidade às aulas e permitiram diálogos mais aprofundados entre docentes e estudantes. Além disso, levar à sala de aula um tema socialmente relevante possibilitou, além de uma contextualização bem sucedida, a participação dos estudantes nas discussões de cunho político e social, levando-os a reflexões quanto aos seus deveres como cidadãos. Dessa forma, os estudantes mostraram-se motivados a compreender os conceitos físicos relacionados à Poluição Sonora para identificá-los em suas próprias atitudes. Notamos também que muitos estudantes tiveram um contato diferenciado com a Física ao longo das aulas temáticas. De acordo com o que esperávamos a partir de uma abordagem desse tipo, os estudantes revelaram compreender melhor a relação entre seu cotidiano e os conceitos científicos e, consequentemente, passaram a um melhor entendimento dos conteúdos da Física. O estudante A12, em resposta ao questionário final do curso, revelou (...) gostei muito do curso, aprendi coisas que nem imaginava que existia na Física (A12).

7 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 7 Assim como o colega, a aluna A7 comentou: Com o curso aprendi coisas que nem tinha noção (A7). Além de contribuir para melhorar o aprendizado de conceitos científicos nas aulas do minicurso, o projeto temático também colaborou com o desempenho dos estudantes em suas aulas regulares de Física. A exemplo disso, a aluna A9 comentou: O curso me ajudou e está me ajudando nas aulas porque eu estou estudando ondas na matéria de Física. Eu entendi bem a matéria dada (...) (A9). Embora esses sejam resultados positivos, a aplicação do projeto temático também passou por alguns revezes. A manutenção da frequência dos estudantes foi um detalhe que, em alguns encontros, foi problemática. O fato de oferecermos um minicurso extracurricular, de presença facultativa, nos levou a encontros com número reduzido de estudantes, o que redirecionou as atividades planejadas para a aula. Além disso, a ausência de alguns estudantes em encontros sucessivos fez com que a compreensão de alguns conceitos ficasse comprometida, embora as discussões do tema, de cunho mais abrangente, não fossem afetadas. Uma das alunas revelou ter reconhecido tanto sua posição perante este problema social quanto à abrangência do mesmo a partir das discussões realizadas em nossos encontros: Descobri que sou uma poluidora sonora. O caso do som afetar a audição eu nem levava a sério (...) (A7). Pode-se perceber, de acordo com os relatos dos estudantes no questionário final, mais do que conceitos científicos, eles puderam apreender informações relevantes para sua vida em sociedade, que os levou a refletir sobre sua posição quanto à Poluição Sonora, compreendendo seus direitos e deveres como cidadãos. Considerações Finais Após a ministração do minicurso foi possível verificar que, a partir de uma abordagem temática, os estudantes podem apreender os conceitos científicos de modo mais eficiente, relacionando-os com situações de seu cotidiano e, ainda, refletindo sobre os aspectos sociais e políticos que permeiam o tema escolhido. Ao final do minicurso, os estudantes puderam analisar seu comportamento e tomar decisões de mudança ou até mesmo de reivindicação dos seus direitos como cidadãos. Um tema como a Poluição Sonora permite ao professor de Física associar conceitos centrais de acústica com casos relevantes à comunidade escolar, tais como os ruídos do trânsito e das indústrias, bem como o barulho produzido pelos adolescentes em sala de aula com seus potentes aparelhos eletrônicos. Neste viés, o docente tem, ainda, a oportunidade de alertar os estudantes quanto aos perigos que os fones de ouvido em volume máximo podem oferecer à audição. Em suma, elaborar e aplicar um projeto temático como este, embora não seja tarefa trivial, proporciona ao público o acesso a conhecimento científico contextualizado e, de acordo com o que visam os documentos oficiais que regem a educação, oferece as condições necessárias para uma formação crítica e cidadã dos educandos.

8 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 8 Referencias Bibliográficas BASTOS, P. W.; MATTOS, C. R. Física e poluição sonora: uma proposta de dinâmica do perfil conceitual. In: XI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física, 2008, Curitiba. A pesquisa em ensino de física e a sala de física e a sala de aula: articulações necessárias. São Paulo : Sociedade Brasileira de Física, v. 1. p KATO, D. S. O significado pedagógico da contextualização para o ensino de ciências: análise dos documentos curriculares oficiais e de professores f. Dissertação (mestrado Programa de pós graduação em Educação, área de concentração: Ensino de Ciências e Matemática) Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo. MACEDO, C. C.; SILVA, L. F. Contextualização e Visões de Ciência e Tecnologia nos Livros Didáticos de Física Aprovados pelo PNLEM. Alexandria Revista de Educação em Ciência e Tecnologia. v.3, n.3, p. 1-23, nov Disponível em: < Acessado em 27 jun RICARDO, E. C. Competências, Interdisciplinaridade e Contextualização: dos Parâmetros Curriculares Nacionais a uma compreensão para o ensino das ciências f. Tese (Doutorado em Educação Científica e Tecnológica) Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, VAZ, C. R.; FAGUNDES, A. B.; PINHEIRO, N. A. M. O Surgimento da Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) na Educação: Uma Revisão. In: Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia, 2009, Ponta Grossa. I SINECT, WATANABE, G.; MATALUNA, M. Uma abordagem temática para a questão da água. Disponível em: < pdf>. Acessado em: 27 jun