1 DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS NO ENSINO DE FÍSICA. Thiago Lima de Vasconcelos 1, Thathawanna Tenório Aires 2, Kátia Calligaris Rodrigues 3 1 Universidade Federal de Pernambuco/Núcleo de Formação Docente/ thiagolvasconcelos@hotmail.com 2 Universidade Federal de Pernambuco/Núcleo de Formação Docente/thatha.taires@gmail.com 3 Universidade Federal de Pernambuco/Núcleo de Formação Docente/kalligaris@gmail.com Resumo Visando obter um melhor aproveitamento no ensino de física, no cumprimento dos objetivos dos Parametros Curriculares Nacionais (PCN) e na formação cientifica do aluno, a aprendizagem baseada em projetos para o ensino de física é um meio que se mostra eficaz para cumprir esses objetivos. Para tal foi usada a metodologia de Gerard Furiez, das ilhas de racionalidade para guiar o processo de aprendizagem com projetos, mostrando a relação com interdisciplinaridade e também a influência no cotidiano do aluno, buscando desenvolver o pensamento critico-cientifico, assim como a aprendizagem significativa. Nessa proposta foi escolhido um projeto de construção de um fotobiomodulador para o ensino de física que além desta, aborda outras disciplinas mostrando também a interdisciplinaridade e a relação com a sociedade. Palavras-chave: Projetos para o ensino de física, ilhas de racionalidade, fotobiomodulador. Introdução Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), são diretrizes adotadas nas redes pública e privada que norteiam a educação. A sua elaboração tinha o objetivo de propagar os novos princípios curriculares. Os PCNs têm como metas atingir competências cognitivas e habilidades que devem ser desenvolvidas pelo aluno no processo de ensino-aprendizagem. Procura-se então um método de ensino de ciências de modo que o aluno possa relacionar os conteúdos em um processo de interdisciplinaridade, e possam também construir um pensamento crítico-cientifico assim dando a sua contribuição à sociedade. A aprendizagem baseada em projetos se mostra um meio pelo qual é possível alcançar as metas de aprendizagem propostas pelo PCN, nessa dinâmica os alunos saem da mera reprodução de conteúdo e passam a ver a interdisciplinaridade, trabalhado em grupos e aprendendo significativamente. Um método que organiza esse processo de aprendizagem é o método de Gerard Fourez, que propõe a organização através das chamadas ilhas de racionalidade que são a teorização e modelização de situação proposta visando a reestruturação do pensamento
2 crítico-cientifico no aluno, mostrando a interdisciplinaridade das disciplinas que compõem as ciências exatas e também sua relação com o cotidiano do aluno. No processo de construção de uma ilha de racionalidade as dúvidas que surgem referentes a situação que está sendo investigada são chamadas de caixas pretas, as respostas para elas podem vir ou não vir, dependendo da situação pode não ser adequado abrir a caixa preta no momento, pois ela pode ser melhor aproveitada em outro momento. A construção de uma ilha de racionalidade é divida em oito etapas que tem o objetivo de guiar o processo, porém a ordem pode ser modificada pelo professor, também podendo suprimir etapas ou revisita-las se achar que é o modo mais eficaz para chegar ao objetivo. A nossa proposta foi desenvolver um projeto para o ensino de física que abordasse a interdisciplinaridade e fosse relacionado com problemas que afetavam a sociedade, para ser aplicado na escola. O projeto foi realizado em uma Escola Estadual de Pernambuco, que disponha do ambiente necessário para a realização do projeto, no caso um laboratório de ciências. Para a nossa proposta foi decidido a construção de um fotobiomodulador, que é feito a partir de uma associação de placas de circuito com 3 LEDs (Lighting Emitting Diode) em média, de cores azul ou vermelha cada uma tem um objetivo diferente na velocidade de crescimento ou diferença de temperaturas. O funcionando da placa de LEDs se dá com um circuito em série ou em paralelo, a escolha fica a critério do grupo de alunos que o estará construindo, em seguida as placas são acopladas a uma caixa e assim o projeto é finalizado usando feijões para demonstrar o crescimento de plantas com a modulação da luz. Pode-se identificar na interdisciplinaridade conceitos como óptica, ondas eletromagnéticas, bioquímica celular, eletrônica, e questões relativas a ciência, tecnologia e sociedade. O fotobiomodulador foi usado como uma fazenda de luz para modular o crescimento de plantas, o contexto usado na ilha de racionalidade foi o da seca no agreste pernambucano, tema de grande relevância para a sociedade. Desenvolvimento do projeto Antes de iniciarmos as etapas da ilha de racionalidade, foi feita uma apresentação motivacional para contextualizar o fotobiomodulador. Nesta apresentação foi discutido sobre o problema da seca no agreste e suas relações com a agricultura local, que é o meio de sobrevivência de várias famílias da região, sendo assim um tema também de grande relevância para a comunidade.
3 A primeira etapa do projeto consiste na elaboração de um clichê da situação a ser estudada. Nela é apresentado aos alunos o problema a ser resolvido no desenvolvimento do projeto, neste caso, a partir do contexto na seca no nordeste foi realizada uma dinâmica em sala onde surgiram questionamentos iniciais a respeito do projeto. Foi aplicado um primeiro questionário de conhecimento especifico sobre eletrônica. Na segunda etapa acontece a elaboração do panorama instantâneo, foram apresentados conceitos de corrente, carga elétrica, ligação em série e paralelo, LED. Os questionamentos são aprofundados, como por exemplo: Qual a diferença do funcionamento de um circuito em série de um circuito em paralelo? Que tipo de circuito é mais vantajoso para se fazer na placa? Como dispor de maneira eficaz os LEDs na placa? A maior parte destes questionamentos foram respondidos pelos próprios alunos através da pesquisa em livros, na internet ou com os seus professores. Na terceira etapa do projeto ocorre a consulta ao especialistas e especialidades onde os alunos tutores do projeto e professores também participam para a abertura das caixas pretas. Na quarta etapa é hora de ir a prática. Demos início a construção do fotobiomodulador, começando pelo esboço do circuito, onde foi debatido sobre o desenho do esboço e as necessidades de correções, após isso o desenho do circuito é passado para a placa, é feita sua corrosão, a soldagem nos LEDs. Nesta etapa percebe-se a interdisciplinaridade na prática, como por exemplo o composto químico usado para a corrosão da placa. A quinta etapa do projeto consiste na abertura das caixas pretas, onde ocorre a montagem do fotobiomodulador, é onde aprofundamos os conceitos trabalhados, discutindo conceitos de fotobiomodulação e buscamos as respostas para os questionamentos novos que haviam surgido. Na sexta etapa é onde se esquematiza a situação pensada, elaborando uma síntese da ilha de racionalidade produzida, inclusive pode haver também o surgimento de novas caixas pretas nesta etapa após o termino da construção do fotobiomodulador. Na sétima etapa do projeto é para se abrir caixas pretas sem ajuda de especialistas, onde os estudantes procuraram resolver problemas independentemente investigando e formulando hipóteses, também foram realizadas entrevistas em que os alunos expõem suas opiniões acerca do projeto, o que acharam importante e conhecimentos que adquiriram.
4 Por fim, na oitava etapa do projeto acontece a apresentação do produto final, na qual é feita uma síntese da ilha de racionalidade com a exposição do protótipo do fotobiomodulador e também é aplicado um segundo questionário sobre eletrônica. Resultado da aplicação do projeto Percebeu-se que os alunos construíram saberes com a construção do fotobiomodulador, contextualizando problemas, trabalhando em grupo, procurando por soluções passaram a se posicionar e argumentar criticamente. Fizeram uso de outros conhecimentos além da física na construção do fotobiomodulador, como a química na corrosão das placas, a eletrônica para a montagem do circuito. Assim alcançando vários objetivos dos parâmetros curriculares do ensino médio. Considerações finais Por meio deste projeto podemos ver os benefícios do ensino de física baseado em projetos através da construção de ilhas de racionalidade, da interdisciplinaridade que esse método promove, a aprendizagem significativa de saberes pelos alunos que também se tornaram mais críticos em relação a ciência, o desenvolvimento de competências e habilidades para resolução de problemas, isso tudo também se relacionando com os objetivos dos PCNs. É importante informar que ainda existe uma fase do projeto para ser concluída em relação a análise dos questionários e entrevistas buscando o aprofundamento Referências BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais (Ensino Médio). Parte III. Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC, 1997. BRASIL. PCN+ Ensino Médio: Orientações Educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais. Ciências da Natureza, Matemática e suas tecnologias. Brasília: Ministério da Educação/Secretaria de Educação Média e Tecnológica, 2002. 141p.
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