ENSINO-APRENDIZAGEM DE FÍSICA NO ENSINO SUPERIOR: UM PROCESSO INTEGRADO AO ENSINO DE MATEMÁTICA ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS 1

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1 ENSINO-APRENDIZAGEM DE FÍSICA NO ENSINO SUPERIOR: UM PROCESSO INTEGRADO AO ENSINO DE MATEMÁTICA ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS 1 Manoel dos Santos Costa Douto em Ensino de Ciências e Matemática Univesidade Ceuma manoel.costa@ceuma.b Elsom José Gomes Santos Especialista em Metodologia do Ensino Supeio Univesidade Ceuma Elsomjose@gmail.com Noma Suely Gomes Allevato Doutoa em Educação Matemática Univesidade Cuzeio do Sul nomallev@gmail.com Resumo Busca-se no pesente tabalho analisa algumas possibilidades de integação ente o ensino de Física e o de Matemática, pois há uma elação muito póxima ente essas duas áeas do ensino. O intuito é minimiza algumas dificuldades apesentadas pelos alunos no apendizado dessa disciplina e ajuda os pofessoes no desenvolvimento de suas aulas. Paa isso, fizemos uso da esolução de poblemas como metodologia de ensino-apendizagem. Tata-se de uma pesquisa de natueza qualitativa, em que utilizamos a obsevação paticipante e a análise documental paa discuti os dados. A pesquisa evela que a linguagem matemática contibui paa o apendizado de Física, ou seja, ela se evela como sendo favoável paa uma conexão ente essas duas áeas e quando desenvolvida atavés da esolução de poblemas motiva os alunos a seem constutoes de sua pópia apendizagem. Palavas-Chave: Ensino de Física; Ensino de Matemática; Ensino-Apendizagem; Resolução de Poblemas. Intodução A Física é uma das disciplinas do cuículo escola que fazem pate das chamadas Ciências da Natueza. Ente outos tem como objetivo o estudo do mundo e seus fenômenos, da matéia e da enegia. Po sistematiza as popiedades geais da matéia, de ceta foma, a Física, como a Matemática, que é sua pincipal linguagem, também fonece instumentais e linguagens que são natualmente incopoados pelas demais ciências (POZO; CRESPO, 2009). No entanto, a maioia dos alunos que está hoje no cotidiano escola têm encontado dificuldades na apendizagem dessas disciplinas, e os pofessoes que estão em sala de aula, na maioia das vezes, não conseguem enconta espostas adequadas paa vence tais desafios e nem 1 Tata-se de um Tabalho Cuicula Desenvolvido em Sala de Aula.

2 sabem onde encontá-las. Dente as dificuldades encontadas pelos pofessoes, podemos destaca a de tona suas aulas mais ataentes e a de despeta o inteesse do aluno po suas aulas. Dessa foma, talvez, como possibilidade de despeta o inteesse dos alunos e de tona suas aulas mais inteessantes, é que sugeimos neste tabalho, que os pofessoes desenvolvam os conteúdos de sua disciplina, no caso a Física, integada com outas áeas, como a Matemática. A integação está sendo sugeida, como uma maneia de confonta as dificuldades encontadas pelos alunos com as páticas dos pofessoes em sala de aula, onde os conteúdos de Física e de Matemática são ensinados de foma ponta, acabada e independente. Aulas expositivas tadicionais, com listas de execícios de fixação paa os alunos epoduziem o que foi discutido são suficientes paa a constução do apendizado dos alunos? Seá que essas listas ajudam os alunos a esclaece suas dúvidas? Muitas vezes, eles não sabem como esolve, po não entendeem o que está sendo pedido nas atividades popostas. Então, seá que essa é a melho maneia de tabalha os conteúdos de Física e Matemática em sala de aula? Desenvolve os conteúdos dessas disciplinas de foma integada, não seia uma altenativa paa melhoa o ensino e a apendizagem? Como altenativa às aulas tadicionais podemos pensa no uso de uma metodologia difeenciada, baseada na esolução de poblemas, que possa ajuda na integação dos conteúdos dessas disciplinas. No entanto, usa essa metodologia po si só de nada adianta; é necessáio que o pofesso saiba como utilizá-la enquanto feamenta pedagógica. Na pática, a Matemática e a Física ensinadas em sala de aula, na maioia das vezes são consideadas pelos alunos como disciplinas muito difíceis, em que é peciso decoa fómulas que em nada lembam o seu cotidiano e que são de oigem desconhecida. Com a intodução da esolução de poblemas como uma metodologia no pocesso ensino-apendizagem petendemos, ente outas coisas, dinamiza e desvincula tanto da Matemática quanto da Física esse mito de disciplinas que apenas poucos pivilegiados podem apende, possibilitando uma melho compeensão do seu conteúdo e contibuindo paa o desenvolvimento cognitivo em geal, pois a esolução de poblemas facilita a constução de elações e significados favoecendo que o aluno constua sua apendizagem (ALLEVATO; ONUCHIC, 2014). Em paticula, nos cusos de Engenhaia, a esolução de poblemas apaece como atividade necessáia paa a apendizagem. Po se de gande impotância paa os alunos, é que a esolução de poblemas tem sido objeto de discussões tanto po pate dos pofessoes que ministam aulas nesses cusos, quanto dos pesquisadoes (ABDELMALACK, 2011).

3 Resolução de Poblemas: uma metodologia no pocesso ensino-apendizagem Nas leituas que ealizamos na liteatua de pesquisa detectamos que nos ambientes de ensino existem muitas dificuldades encontadas pela maioia dos docentes, em desenvolve os conteúdos de Física e de Matemática em salas de aula. Aceditamos que utiliza a esolução de poblemas como metodologia de ensino-apendizagem pode se uma altenativa, no entanto, em muitos casos os pofessoes mal conhecem teoicamente a esolução de poblemas, inclusive, como metodologia paa o tabalho em sala de aula (ALLEVATO; ONUCHIC, 2014; COSTA; ALLEVATO, 2015). Paa os pesquisadoes, uma altenativa seia fotalece e apimoa o tabalho com esolução de poblemas em sala de aula, confeindo-lhe sua pincipal função que é desenvolve a compeensão dos alunos, e consideando que a compeensão ou não de deteminadas ideias apaece quando se esolve um poblema. Po isso, eles destacam tês fomas de concebe a esolução de poblemas, que pode configua a atividade de ensino do pofesso: ensina sobe esolução de poblemas; ensina paa a esolução de poblemas e ensina atavés da esolução de poblemas Sendo assim, nos questionamos: Afinal, o que é um poblema? Na liteatua encontamos difeentes concepções sobe o que é um poblema. Optamos pela de Onuchic (1999, p. 215): um poblema [...] é tudo aquilo que não se sabe faze, mas que se está inteessado em esolve. A autoa esclaece que o poblema não é um execício no qual o aluno aplica de foma quase mecânica uma fómula ou uma deteminada técnica opeatóia. Potanto, paa ensina Física e Matemática atavés da esolução de poblemas, não é tão fácil, não basta o pofesso apesenta o poblema aos seus alunos e fica espeando que alguma mágica aconteça. O pofesso pecisa cia e mante um ambiente motivado e estimulante nas aulas. Po isso, paa facilita ao tabalho em sala de aula utilizando esolução de poblemas, Allevato e Onuchic (2014) sugeem algumas etapas paa que melho se possa desenvolve os conteúdos matemáticos: (1) Pepaação do poblema; (2) Leitua individual; (3) Leitua em conjunto; (4) Resolução do poblema; (5) Obseva e incentiva; (6) Registo das esoluções na lousa; (7) Plenáia; (8) Busca do consenso; (9) Fomalização do conteúdo e (10) Poposição e esolução de novos poblemas. Com o intuito de muda a ealidade em que os alunos esolvem listas de execícios sem compeendê-las, é que desenvolvemos com alunos de um cuso de Engenhaia Civil de uma univesidade paticula, em São Luís/MA, atividades envolvendo conceitos básicos de Matemática, gandezas físicas e o sistema intenacional de unidades (convesão de escalas). Paa isso, fizemos

4 uso da esolução de poblemas como metodologia de ensino-apendizagem, isto é, utilizamos poblemas como ponto de patida paa a constução da apendizagem dos alunos. Resultados e Discussões A pesquisa foi ealizada no início do pimeio semeste de 2016, com 46 alunos que cusavam a disciplina de Física I e que estavam no 2.º peíodo do cuso de Engenhaia Civil. Os dados foam coletados a pati de um questionáio, paa caacteização e descição desses alunos (FIORENTINI; LORENZATO, 2009); e de uma atividade de esolução de poblemas, envolvendo Física e Matemática, ealizada com o intuído pomove a apendizagem desses alunos. Além disso, fizemos uso de dois instumentos paa análise dos dados: a obsevação paticipante, em que a coleta é ealizada junto aos compotamentos natuais das pessoas quando estas estão convesando, ouvindo, tabalhando, estudando em classe, comendo... (FIORENTINI; LORENZATO, 2009, p.107); e a análise documental, que é ealizada com documentos oiginais escitos que ainda não ecebeam nenhum tatamento analítico (HELDER, 2006, p. 1). Em nosso tabalho, essa análise foi ealizada nas esoluções escitas dos poblemas apesentadas pelos alunos, sujeitos da pesquisa. O poblema aplicado foi o seguinte: Em uma oba, seão concetados 10 pilaes de seção tansvesal etangula de 20cm x 10 cm e 10 pilaes de 30cm x 40cm de seção tansvesal. Todos os pilaes têm 3m de altua. Consideando que há uma peda de 10% de conceto, você, enquanto Engenheio dessa oba, de quanto necessita em volume total de conceto em m 3? Fonte: Adaptação - Concuso da Companhia de Habitação Popula de Cuitiba (2009) Paa esolução desse poblema, solicitamos aos alunos que se eunissem em pequenos gupos. Inicialmente, fizeam uma leitua indivual, paa entendeem o que estava sendo solicitado. Em seguida, ealizamos uma leitua coletiva, paa esclaece eventuais dúvidas quanto ao enunciado. A pati daí, os alunos, em seus gupos, começaam a soluciona o poblema. Apesentamos, a segui, na Figuas 1, Imagens dos alunos tabalhando paa soluciona o poblema e, na Figua 2, as esoluções apesentadas po eles.

5 Figua 1: Alunos em gupo esolvendo o poblema Fonte: Dados dos autoes Figua 2: Resoluções apesentadas pelos gupos Fonte: Dados dos pesquisadoes Pelas esoluções apesentadas pelos alunos e duante as discussões, pecebemos que os alunos compeendeam o que estava sendo solicitado e que utilizaam estatégias semelhantes de esolução. A maioia dos gupos ecoeu ao desenho dos pilaes paa indica as dimensões e, a pati daí, calcula o volume solicitado. Os alunos fizeam a convesão escala no sistema intenacional (S.I) de medidas coetamente. Vale essalta que o tabalho ealizado em gupo e as mediações do pofesso no momento da esolução, ajudou os alunos a sanaem eventuais dúvidas e a soluciona o poblema. Duante as discussões das esoluções apesentadas ao poblema em estudo, os alunos demonstaam que conseguiam entende e pecebe a elação do papel ocupado pela Matemática no pocesso de entendimento de fenômenos físicos. E que tabalha os conteúdos de Física integado a Matemática po meio da esolução de poblemas possibilitou aos alunos uma melho compeensão

6 do conteúdo, o que facilitou na constução de elações e significados favoecendo que o aluno constuísse sua pópia apendizagem (ALLEVATO; ONUCHIC, 2014). Conclusões Não há como discuti sobe estatégias de ensino-apendizagem sem efleti sobe as metodologias que englobam essa elação, das quais destacamos a esolução de poblemas no ensino de Física e o papel da Matemática nesse pocesso. Potanto, a pati dos objetivos popostos, a metodologia de ensino adotada pemitiu uma maio apoximação ente alunos e pofesso. Além disso, os alunos deixaam de se simples ecipientes de infomações e pecebeam ao tabalha atavés da esolução de poblemas eles podem se co-constutoes de seu pópio conhecimento, nesse caso paticula, no âmbito da Física e da Matemática, apendizado a pati das mediações do pofesso em sala de aula. Refeências ABDELMALACK, A. O Ensino-apendizagem-avaliação da Deivada paa o cuso de Engenhaia atavés da Resolução de Poblemas f. Dissetação (Mestado em Ensino de Ciências e Matemática)-Univesidade Cuzeio do Sul, ALLEVATO, N. S. G.; ONUCHIC, L. R. Ensino-Apendizagem-Avaliação de Matemática: Po que atavés da Resolução de Poblemas? In: ONUCHIC, L. R. et al. (Og). Resolução de Poblemas: Teoia e Pática. Jundiaí: Paco Editoial, p COSTA, M. S.; ALLEVATO, N. S. G. PROPORCIONALIDADE: eixo de conexão ente conteúdos matemáticos. In: Em teia: Revista de Educação Matemática e Tecnológica Ibeo-Ameicana. UFPE, v. 6, n.1, p. 1-26, FIORENTINI, D.; LORENZATO, S. Investigações em educação matemática: pecusos teóicos e metodológicos. 3. ed. ev. Campinas: Autoes Associados, HELDER, R. R. Como faze análise documental. Poto, Univesidade de Algave, ONUCHIC, L. R. Ensino-Apendizagem de Matemática atavés de Resolução de Poblemas. In: BICUDO, M. A. V. (Og.) Pesquisa em Educação Matemática: Concepções e Pespectivas. São Paulo: Editoa UNESP, POZO, J. I.; CRESPO, M. A. G. A apendizagem e o ensino de ciências: do conhecimento cotidiano ao conhecimento científico. Tadução: Naila Feitas. 5. ed. Poto Alege: Atmed, 2009.