Uma abordagem para o ensino do conceito de energia e de sua conservação.

Autor
Antônio Moreira Barros

Orientação
Marcílio Colombo Oliveros

Grau de Titulação
Mestrado

/RN

Dependência Administrativa:
Federal

Resumo
Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCN+) destacam a importância do conhecimento do conceito de energia, de sua conservação e de sua degradação. O objetivo deste trabalho é propor uma metodologia e produzir material didático para o ensino desses conceitos no Nível Médio. Na primeira etapa fizemos umamplo levantamento bibliográfico coletando artigos e livros que nos permitiram detectar as preocupações com o ensino – aprendizagem do conceito de energia e outros correlacionados. Na análise destes trabalhos destacamos alguns pontos importantes para o processo ensino aprendizagem como as concepções alternativas ou prévias, a necessidade de se trabalhar com sistemas, tratar a energia como algo abstrato. Identificamos também alguns problemas como os diferentes usos da palavra energia e de conceitos correlacionados com trabalho e calor, a consideração de diferentes formas de energia, tratamento da energia como algo material etc. Neste trabalho apresentamos uma proposta pedagógica baseada numa abordagem problematizadora e em fundamentos da aprendizagem por construção do conhecimento por parte do aluno levando à sua participação ativa através de um estímulo à reflexão. Iniciamos fazendo um levantamento de algumas concepções prévias dos alunos sendo que isso levou a uma discussão e colocação do problema. Agindo assim deixamos o ensino tradicional no sentido de o aluno somente receber a informação sem refletir sobre ela. Na seqüência foi feita uma revisão de alguns conceitos de Mecânica Clássica no sentido de reafirmar algumas idéias que serão importantes na compreensão do sistema Terra+bola, utilizado como sistema básico e da vivência do aluno para colocação das idéias sobre energia, conservação e degradação. A seguir foram apresentadas as idéias de modelo e sua importância na compreensão da descrição da natureza, através de uma atividade com molas. Ainda como fundamentação da metodologia foi realizada uma atividade com bolas de gude onde seguimos as idéias colocadas por Feynman sobre como compreender o conceito de energia. Tal atividade também foi importante no estabelecimento de conceitos como sistema aberto ou fechado e de algoritmos para descrever situações às quais não temos acesso direto. A partir disso aplicamos essas idéias a sistemas como Terra+bola e massa+mola+superfície, desenvolvendo argumentos e algoritmos para descrever os seus comportamentos em termos de energia, de sua conservação e degradação. A generalização dos conceitos em estudo – energia, conservação, degradação – foi realizado considerando-se outras situações na natureza onde os sistemas podem interagir, tais como por diferença de temperatura, radiação eletromagnética, e outros. Foram realizadas duas atividades: aquecimento da água por radiação solar e aquecimento da água por diferença de temperatura. Vários exemplos foram considerados descrevendo várias situações na natureza utilizando-se os conceitos apresentados. Para implementação da metodologia escolhida foram preparados textos com informações cadenciadas para levar os alunos a conflitos entre as concepções prévias e conhecimento científico. Na aplicação das atividades os alunos foram divididos em grupos para responder às perguntas à medida que avançavam nas leituras. Ao final de cada atividade havia uma discussão e síntese no sentido de buscar garantir que o objetivo da atividade fosse alcançado. O texto para o aluno foi necessário em função da necessidade de se colocar os conceitos em novas bases e em novos significados para os vários termos, o que raramente se encontra na literatura. O material desenvolvido foi aplicado numa turma regular do primeiro ano do ensino médio do CEFETRN, composta de 29 alunos. Ao final foi aplicado o mesmo questionário, agora crescido de duas perguntas específicas sobre a idéia de conservação e degradação de energia. Da experiência vivida na aplicação do material constatamos que a metodologia utilizada é bastante viável e efetiva para o que se visa, mas encontra alguns problemas relacionados com o tempo de operacionalização, com a formação de professores e com os pré-requisitos dos alunos que ingressam ao ensino médio. Os problemas envolvendo a formação dos professores serão considerados na seqüência desse trabalho através de cursos de formação continuada. Fazendo isso estaremos divulgando nossas idéias junto à comunidade e aperfeiçoando o trabalho. Palavras chaves: Ensino de Física, energia, conservação da energia, degradação da energia, concepção prévia, abordagem problematizadora.

Palavras Chave
ensino de física, energia, conservação da energia.