Versão On-line ISBN 978-85-8015-076-6Cadernos PDE

OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE

Artigos

ARTRÓPODES HIDRÁULICOS: UMA ABORDAGEM INTERDISCIPLINAR ENTRE FÍSICA E BIOLOGIA

Gisele Ramos Fagundes1 Marcelo Alves de Carvalho2

RESUMO As Diretrizes Curriculares Orientadoras da Educação Básica para a Rede Estadual de Ensino – disciplina de Física – destaca a importância da aplicação de atividades práticas e contextualizadas como estratégia para despertar o interesse do aluno. Com base nas diretrizes e partindo da premissa que as atividades práticas despertam um grande interesse no aluno, relatamos aqui a realização de algumas atividades lúdicas científicas, interdisciplinar, envolvendo os conceitos de hidrostática associados aos movimentos de alguns artrópodes, conteúdo abordado na disciplina de Biologia. Constatamos no decorrer da implementação o quanto nossos alunos são carentes de atividades lúdicas científicas e o quanto estas auxiliam os mesmos em uma aprendizagem mais efetiva. A indiferença, apresentada por nossos alunos, nas aulas teóricas, foi superada com a realização das atividades propostas. Ao término do projeto, observamos que os resultados foram muito satisfatórios, todos os participantes conseguiram “criar”, com materiais alternativos, seus artrópodes, com grande envolvimento e principalmente percebemos maior interesse pelas aulas de física.

Palavras-chave: Ensino de Física. Interdisciplinaridade. Atividade prática. Taxonomia de Bloom.

INTRODUÇÃO

As pesquisas realizadas nos últimos anos, Bonadiman e Nonenmacher

(2007), Moraes (2009), Ricardo e Freire (2007), mostram que os alunos encontram-

se cada vez mais desinteressados pela disciplina da Física.

A ausência de uma abordagem contextualizada dessa disciplina com a

realidade cotidiana dos alunos e a dificuldade de compreensão dos conceitos são

algumas das principais causas para essa falta envolvimento e dos problemas de

aprendizagem decorrentes dessa situação.

1 Professor de Física do Ensino Médio da rede pública do Estado do Paraná. Graduado em Ciências

Físicas e Biológicas com Habilitação em Física pela Faculdade Estadual de Filosofia, Ciências e Letras de Jacarezinho – PR, hoje, Universidade Estadual do Norte do Paraná - UENP. Especialista em Ciências Naturais. Aluno do Programa de Desenvolvimento Educacional da Secretaria de Estado da Educação do Paraná / PDE. 2 Departamento de Física – Universidade Estadual de Londrina – professor orientador.

As Diretrizes Curriculares Orientadoras da Educação Básica para a Rede

Estadual de Ensino - disciplina de Física destaca a importância da aplicação de

atividades práticas e contextualizadas como estratégia para despertar o interesse do

aluno, assim como sugerem a utilização da interdisciplinaridade como uma

possibilidade de aprendizagem significativa dos conceitos da Física e dos demais

conteúdos envolvidos.

Com base nessa conjuntura e partindo da premissa que as atividades práticas

despertam um grande interesse no aluno, contribuindo de forma efetiva para o

ensino de Física, este trabalho relata a realização de atividades lúdicas científicas,

envolvendo os conceitos de hidrostática associados aos movimentos de alguns

artrópodes. A natureza interdisciplinar da atividade é devido ao conteúdo da

disciplina de Biologia que faz parte inerente da proposta. A aplicação da atividade

seguirá os passos descritos na Taxonomia de Bloom.

DE ARQUIMEDES A ARTRÓPODES

Em 1961 Gagarin admirado exclama “A Terra é azul!”, era a primeira vez que

alguém observa o planeta Terra por outro ângulo, entretanto, muito mais do que

beleza está o fato de que nosso planeta é formado de ¾ (três quartos) de água e

que dela depende nossa existência e sobrevivência (TALAVERA, 2004).

Pensando na importância deste assunto a nossa proposta era trabalhar os

conceitos relacionados à hidrostática e suas possíveis aplicações.

O termo hidrostática, oriundo do grego, (hidro = água e estática = corpos em

equilíbrio) deve ser entendido como resultado das interações entre o corpo e o meio

em que se encontra. Uma parte importante, dentro da hidrostática, é o estudo da

mecânica dos fluídos, entendido como algo que possui a propriedade de escoar e é

dividida em fluidos estáticos, quando se trata de fluidos em repouso, e fluido

dinâmico quando esse está em movimento.

A hidrostática esta presente em nosso cotidiano desde ao abrir uma torneira

ou até mesmo em situações mais complexas como nos freios ou no pouso de um

avião. Suas aplicações são facilmente percebidas nas eclusas que permitem a

navegação em rios, por exemplo, o Tietê e o São Francisco (TALAVERA, 2004).

Para que o tema proposto – hidrostática – fosse assimilado e compreendido

pelos alunos participantes do projeto, alguns conceitos eram de suma importância

tais como: pressão, massa específica, densidade, Princípio de Pascal, Leis de

Stevin, tensão superficial e capilaridade.

Desmitificar alguns conceitos errôneos e introduzir relações com o conteúdo

de hidrostática, principalmente no que diz respeito a fatores históricos, são

procedimentos de extrema relevância.

A interdisciplinaridade com a Biologia se faz presente, pois o trabalho em

questão foi realizado com alunos do segundo ano do ensino médio e neste período

são trabalhados os conteúdo da classe dos artrópodes que constituem o filo de

maior sucesso adaptativo da Terra, o qual se deve ao fato de suas diversas

estruturas, que permitem uma grande diversificação em ambientes aquáticos e

terrestres. Os artrópodes são classificados em insetos, crustáceos, aracnídeos,

quilópodes e diplópodes.

A diversificação na estrutura deste filo é que auxiliará a interdisciplinaridade e

facilitará a montagem dos artrópodes3. Para isso serão utilizados os conceitos de

Física supracitados, uma vez que o ensino de Física não deve ser pautado apenas

em acontecimentos específicos de sua disciplina, mas, sempre que possível, fazer o

elo para novas experiências entre as diversas áreas do conhecimento, visando

assim o aprendizado cognitivo e uma visão geral do todo. Nessa perspectiva as

Diretrizes Orientadoras Curriculares do Estado do Paraná indicam que

No ensino dos conteúdos escolares, as relações interdisciplinares evidenciam, por um lado, as limitações e as insuficiências das disciplinas em suas abordagens isoladas e individuais e, por outro, as especificidades próprias de cada disciplina para a compreensão de um objeto qualquer. Desse modo, explicita-se que as disciplinas escolares não são herméticas, fechadas em si, mas, a partir de suas especialidades, chamam umas às outras e, em conjunto, ampliam a abordagem dos conteúdos de modo que se busque, cada vez mais, a totalidade, numa prática pedagógica que leve em conta as

3 A estrutura de um artrópode, em específico um grilo, pode ser visualizada em :

<http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/anatomia/sistema_muscular/sistema_muscular.html>

dimensões científica, filosófica e artística do conhecimento. (PARANÁ, 2008)

TAXONOMIA DE BLOOM

A Taxonomia de Bloom é entendida como um processo de seleção e

classificação, o qual é desenvolvido mediante três domínios: cognitivo, afetivo e

psicomotor (LOMENA, 2006). Neste trabalho será abordado somente o domínio

cognitivo, o qual se refere à aquisição e à compreensão de conhecimentos, divididos

em seis categorias de domínio ordenadas da mais simples para a mais complexa,

podendo ser considerado níveis cumulativos onde um é pré requisto para o seguinte

(JESUS, RAABE, 2009). Esses níveis estão divididos em conhecimento;

compreensão; aplicação; análise; síntese; e avaliação (FERRAZ, BELHOT, 2010).

A Taxonomia de Bloom passou a ser definida, a partir da proposta de Lori

Anderson, nos seguintes níveis: lembrar; entender; criar; aplicar; analisar e avaliar

(JESUS; RAABE, 2009).

Figura 1 – Categorização atual da Taxonomia de Bloom proposta por Anderson, Krathwohl e Airasian, no ano de 2001. Fonte: Ferraz e Belhot (2010, p. 424).

ABORDAGEM DOS CONCEITOS EM SALA DE AULA

Por muito tempo o ensino de física esteve pautado na transmissão de

conceitos, ficando apenas para a pedagogia os aspectos relacionados ao

aprendizado (FILHO et al., 2009). Com isso os aspectos pedagógicos que envolvem

a contextualização e a interdisciplinaridade abordados no ultimo ano dos cursos

acabavam ficando em segundo plano e consequentemente a atuação do professor

se torna reflexo de sua formação profissional inicial, priorizando a aplicação de

fórmulas e resolução de equações matemáticas.

Uma possibilidade para sanar esta lacuna entre contextualização e ensino de

Física seria a utilização da Taxonomia de Bloom, que trata de uma estratégia

pedagógica organizada em 6 (seis) níveis de conhecimento a serem seguidos

cumulativamente:

1° nível - lembrar (relembrar informações, conceitos, teorias, métodos, entre

outros, ensinados anteriormente);

2° nível – entender (compreender os novos conceitos apresentados,

utilizando-os para fazer inter-relações em diferentes contextos);

3° nível - aplicar (aplicar os conhecimentos em situações concretas);

4° nível - analisar (identificar a utilização e a aplicação dos conteúdos);

5° - sintetizar (organizar as ideias e os novos conceitos adquiridos) e

6° nível – criar (só é capaz de criar quem realmente assimilou de forma

significativa o que foi apresentado).

Diante do exposto, nosso objetivo era buscar meios de despertar a

curiosidade e suscitar o interesse de nossos alunos por intermédio de atividades

lúdicas científicas visando à melhoria do processo de ensino aprendizagem dos

conceitos de hidrostática, através da interdisciplinaridade com a Biologia e utilizando

os passos da Taxonomia de Bloom. Neste ano, onde concretizamos os estudos do

PDE – Programa de Desenvolvimento Educacional, aplicamos o projeto de

intervenção com os alunos do segundo ano do Ensino Médio do Colégio Estadual

Cel Joaquim Pedro de Oliveira - EFM – Japira – PR conforme a seguinte proposta de

implementação, cujo material didático esteve composto das seguintes atividades:

1 – Do lembrar ao entender: Esta etapa tinha como meta a assimilação do

conteúdo de hidrostática, além de conceito como: pressão, massa específica,

densidade, Princípio de Pascal, Leis de Stevin, tensão superficial e capilaridade.

Para isto foram utilizadas questões do ENEM (Exame Nacional do Ensino

Médio) para uma sondagem dos conteúdos supostamente já adquiridos e a

introdução dos novos, citados acima. Além de buscar desmitificar alguns conceitos

errôneos e introduzir relações com o conteúdo de hidrostática, principalmente no que

diz respeito a fatores históricos. Alguns pré requisitos foram necessários, como

noções de dinâmica e de estática e a interdisciplinaridade com a Biologia,

abordando os conteúdos da classe dos artrópodes que constituem o filo de maior

sucesso adaptativo da Terra, o qual se deve ao fato de suas diversas estruturas, que

permitem uma grande diversificação em ambientes aquáticos e terrestres. Os

artrópodes são classificados em insetos, crustáceos, aracnídeos, quilópodes e

diplópodes. A diversificação na estrutura deste filo é que auxiliará a

interdisciplinaridade e facilitará a montagem dos artrópodes.

2 – Do aplicar ao sintetizar: Com os conteúdos assimilados chegou o

momento da aplicação do que os alunos aprenderam até aqui. Para tal foi construída

uma garra hidráulica4 utilizando os seguintes materiais: isopor, seringas, canos de

plástico, cola, parafusos, caixa de papelão, garrafa pet, martelo, tesoura, régua,

caneta e arame.

Inicialmente foram marcados e recortados os moldes da garra no isopor:

Figura 2 – Passo a passo – marcação dos moldes e recorte das peças no isopor.

4 O passo a passo da explicação dos conceitos envolvidos na garra pode ser visualizado no site

http://www.mecatronicaatual.com.br/artigos/1611-rob-hidrulico

Na sequência da atividade foram separadas as seringas e as respectivas

mangueirinhas, para a montagem dos elementos hidráulicos.

Figura 3 – Passo a passo – Montagem dos elementos hidráulicos.

Após deixar os elementos hidráulicos previamente montados, passamos para

a montagem da garra por inteira.

Figura 4 – Passo a passo – Montagem dos elementos da garra.

Continuando a montagem da garra, a mesma começou a ganhar o seu

aspecto real.

Figura 5 – Passo a passo – Reta final de montagem da garra.

Figura 6 – Visualização da garra finalizada.

3 – Interdisciplinaridade uma ferramenta mais que necessária: Durante esta

etapa os alunos participantes puderam assimilar os conceitos de hidrostática com a

construção da garra hidráulica e o respectivo estudo do filo de alguns animais

invertebrados, em específico os artrópodes. Ao realizarem pesquisas mais

aprofundadas sobre as estruturas desses animais, os alunos iniciaram os

procedimentos de montagem dos mesmos, aliando, a partir deste momento, os

conceitos da Biologia e da Física.

Figura 7 – Montagem de uma libélula.

Figura 8 – Montagem de uma barata.

Figura 9 – Montagem de um escorpião.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A busca de novas metodologias para um efetivo aprendizado de nossos

alunos esta cada vez mais intensa, sendo que a utilização de atividades lúdicas

científicas é apenas mais uma ferramenta que visa o ensino e a aprendizagem.

No inicio da implementação, nos deparamos com as primeiras dificuldades,

encontramos alunos totalmente despreparados, com sérios déficits de

aprendizagem, que começam na interpretação de texto, perpassam pela matemática

básica e culminam nos conteúdos de física. Para nossa surpresa não havia como ter

o nível “lembrar”, ou seja, nossos educandos se quer tiveram acesso no primeiro ano

do ensino médio aos conteúdos supracitados como pré requisitos, foi preciso

retomar e ensinar para também o "entender”.

Vencidos os entraves da primeira etapa, passamos para a segunda, a

montagem da garra. Nesta fase constatamos o quanto nossos alunos são carentes

em atividades lúdicas científicas e o quanto esta auxilia os mesmos para um

aprendizagem mais efetiva. Foi muito prazeroso e significativo confeccionar a garra

hidráulica, pois percebemos a assimilação dos conteúdos apresentados/ensinados

na primeira etapa. Não encontramos dificuldades nem na aquisição dos materiais

para a construção do experimento nem na participação do colegiado e dos alunos.

Na ultima etapa outro problema foi que ao tentar aplicar interdisciplinaridade,

embora tenha realizado a parceria com a professora de Biologia, havia uma falta de

sincronismo nos planejamentos, ou seja, tivemos que trabalhar os conteúdos da

Física e também os da Biologia, os quais foram sanados com pesquisas e

seminários.

Infelizmente o que se percebe é que além dos problemas já conhecidos como

o ensino de física desfragmentado, falhas na formação e falta de capacitação para

os professores, percebemos a indiferença de nossos alunos. Por esta razão

optamos pela realização deste trabalho, numa tentativa de contribuir com um

aprendizado significativo, contextualizado e humanizado.

Ao final da implementação das atividades, observamos que os resultados

foram muito satisfatórios, todos os participantes conseguiram “criar”, com materiais

alternativos, seus artrópodes, com grande envolvimento e principalmente ao terminar

o projeto percebemos maior interesse pelas aulas de física.

Gostaria de ressaltar que ao aplicar as atividades propostas em nosso projeto

do PDE cresci profissionalmente e também percebi o quanto posso contribuir para a

aprendizagem dos alunos que mesmo envoltos a tanta desigualdades, quando

expostos a abordagens diversificadas, respondem com resultados significativos e

gratificantes a toda comunidade escolar. E assim, espero continuar com essa

determinação e vontade de ensinar.

REFERÊNCIAS

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