Métodos Ativos no Ensino de Física

Prévia do material em texto

USO DE MÉTODOS 
ATIVOS COMO 
FERRAMENTA NO 
ENSINO DE FÍSICA A 
ALUNOS COM 
DIFICULDADES DE 
APRENDIZAGEM
Janeide Lima Alecrim
Tese de Doutoramento apresentada à Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
Programa Doutoral em Ensino e Divulgação das Ciências Especialidade Ensino de Física
2020
USO DE MÉTODOS ATIVOS 
COMO FERRAMENTA NO 
ENSINO DE FÍSICA A 
ALUNOS COM 
DIFICULDADES DE 
APRENDIZAGEM
Janeide Lima Alecrim
Doutoramento em Ensino e Divulgação das Ciências
Especialidade Ensino de Física
Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
2020
Orientador
Prof. Dr. Paulo Simeão Carvalho
Professor Auxiliar, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
Coorientadora
Profª. Dr.ª Angela Maria dos Santos
Professora Efetiva, Instituto Federal do Paraná - Campus Curitiba
Dedicado à
Caio Henrique Lima Alecrim e Lucas Eduardo Lima Alecrim
(In Memoriam), é uma honra ser mãe de vocês.
“Daqui até o infinito, onde vivem as estrelas!”
Obrigada por transformarem sua mãe numa fortaleza.
“O conhecimento é significativo por definição. É o produto
significativo de um processo psicológico cognitivo (”saber”) que envolve a
interação entre ideias “logicamente” (culturalmente) significativas, ideias
anteriores (“ancoradas”) relevantes da estrutura cognitiva particular do
aprendiz (ou estrutura dos conhecimentos deste) e o “mecanismo” mental
do mesmo para aprender de forma significativa ou para adquirir e reter
conhecimentos.”
David P. Ausubel In Aquisição e Retenção do Conhecimento: Uma
perspectiva cognitiva
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
AGRADECIMENTOS
A aqueles que direta ou indiretamente confiaram, apoiaram, participaram, torceram e
contribuíram para o sucesso desta caminha meus mais profundos agradecimentos. Nomear
todos seria difícil, mas alguns não posso deixar de citar.
Professor Dr. Paulo Simeão de Oliveira Ferreira de Carvalho, meu orientador,
agradeço por todo o conhecimento, generosidade, paciência, atenção em assuntos acadêmicos
e até pessoais. Obrigada pelos chás das 16h, pelas conversas, pelo apoio sempre que precisei e
pela atenção e carinho dados ao seu grande fã Caio Henrique (ele faz questão de voltar e ir a
Feira Medieval).
Professora Dr.ª Angela Maria dos Santos, minha coorientadora, agradeço por todo o
conhecimento, generosidade, paciência, atenção em assuntos acadêmicos e na bendita
gramática da Língua Portuguesa, essa mistura cá e lá causa caos. Obrigada pelas conversas,
risadas e pelo apoio mesmo nos meus dias de surto.
Ambos mais que orientador e coorientadora, são amigos aos quais tenho imenso
carinho e gratidão, que sem dúvida alguma, são para esta, exemplos a seguir tanto quanto
pessoas como profissionais de competência ímpar, bons e justos.
Ao meu filho Caio Henrique Lima Alecrim, minha benção tão amada, obrigada por
aturar os surtos e estresses de sua mãe, as horas de espera, os dias cansativos, os abraços
quando precisei, as viagens inusitadas por lugares que só essa tua mãe inventa, o apoio
gigantesco e as horas de qualidade. Tudo isso não tem preço.
A Fernando Tavares, meu imenso obrigada pelos “Bom dia Flor!”, pelos “ralhos” por
esquecer de me alimentar, pelas conversas madrugadas adentro quando de minhas insônias,
pelo apoio todos esses anos e pela amizade nada simples que temos.
A Odília Santos do Nascimento (In Memoriam), minha grande avó por todo apoio
desde o início de tudo.
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
A Thelma Cristina Sant’Anna (In Memoriam), obrigada pelo apoio, pelo incentivo,
pelas conversas e pelos abraços. Sinto sua falta Dona.
A minha mãe Maria Nascimento dos Santos e irmãs Joice dos Santos Rodrigues Pinto,
Janice Cíntia do Nascimento Rodrigues, Adriana Nascimento Lima e irmão Carlos
Nascimento dos Santos pelo apoio, risadas e conversas nesses longos anos afastada e de
imensa saudades da família nos momentos especiais, tão difíceis de vivenciar quando se está
distante.
Aos meus sobrinhos Adrielly Garcez Nascimento Souza, Luan Felipe Rodrigues
Campos e Carlos Alexandre O. dos Santos, obrigada queridos vos desejo todo o sucesso do
mundo.
A Paulo Santos do Nascimento, meu tio e padrinho, e a Fátima da Silva agradeço o
imenso apoio.
 A Marli Duffles Donato Moreira, um anjo que chamo de amiga. Obrigada pela
recepção, os abraços e o apoio.
Aos amigos (de cá e de lá) e familiares, que acompanharam todos os passos e se
mostraram sempre disponíveis para colaborar.
À direção e aos profissionais da educação pela participação, colaboração e apoio a esta
pesquisa.
À Universidade Federal do Amazonas, pelo apoio institucional.
A todos, a minha gratidão!
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
RESUMO
A escola atual consiste em uma diversidade de alunos nativos digitais que possuem
facilidade no acesso a informações. Tal permite a esses alunos facilidades na manipulação e
exploração de excelentes materiais de ensino e estabelecer ligações sociais através das redes
sociais que lhes permite o contato com pessoas especializadas de níveis acadêmicos e
conhecimentos diversos. A tecnologia interage com esses indivíduos e eles evoluem em
concomitância, fato que tarda em ocorrer na generalidade das escolas. Estas mantêm-se,
muitas vezes, imutáveis e tradicionalistas na sua forma de ensinar. Essa nova e atual realidade
societal não combina com uma sala de aula tradicional e abrange um percentual relevante da
população estudantil cujas culturas, experiências, conhecimentos e dificuldades são tão
diversas.
Cada vez mais é possível perceber as fragilidades da educação tradicional na qual o
professor é o centro das atenções e detentor de todo o conhecimento. Essas fragilidades vêm
sendo apontadas na literatura disponível e mudar a forma de ensinar, depende do interesse e
flexibilidade do profissional de educação em lidar com as mudanças, necessárias para
implementar abordagens ativas e centradas nos alunos. Para estes, a escola deve ser um lugar
de autonomia, onde o conhecimento deve fluir com flexibilidade de construção, com a
envolvência dos alunos na construção do seu saber e não somente receptores passivos de
informações transmitidas pelo professor, as quais o estudante tende a memorizar e esquecer
posteriormente.
O objetivo desta pesquisa é avaliar se as metodologias “não tradicionais” e respectivas
ferramentas educativas, aplicadas num grupo de estudantes referenciado com dificuldades de
aprendizagem na disciplina de Físico-Química, favorecem melhores resultados para o
desenvolvimento de competências na aprendizagem de Física, nomeadamente no domínio
conceitual, processual e na resolução de problemas, quando utilizadas como apoio ao ensino
curricular em aula normal.
Esta investigação orientou-se na escassez de trabalhos voltados para alunos
adolescentes referenciados, com dificuldades em “aprender” os conceitos apresentados em
Física. Para estes alunos, o ensino baseado no tradicionalismo didático a que foram
habituados não parece ser o mais adequado para recuperar o sucesso na disciplina de Físico-
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
Química. Assim, entendeu-se dar a esses alunos uma orientação didática diferente, que incluiu
não apenas uma abordagem metodológica diferente como também recursos educativos
digitais e atividades práticas.
Por isso, ao submetê-los de forma complementar, em aulas de apoio, a um ensino “não
tradicional” baseado em abordagens potencialmente ativas e apoiadas em teorias de
aprendizagem consolidadas, pretendeu-se observarse a motivação e o gosto em aprender
podem ser estimulados, em alunos com dificuldades e insucesso na aprendizagem da Física.
Também pretendeu-se averiguar se, com um envolvimento ativo em atividades práticas e
exploração de recursos digitais, a evolução destes estudantes para um nível adequado de
aprendizagem, é satisfatória.
De forma geral a pesquisa pautou-se em aspectos qualitativos e quantitativos para
atingir os objetivos deste estudo e responder às questões que o orientaram. A recolha dos
dados qualitativos baseou-se em inquérito por questionário, entrevistas semiestruturadas,
descrição das aulas ministradas no projeto e observações do ambiente escolar. Para a recolha
dos dados quantitativos fez-se a aplicação de um teste conceitual.
Os resultados qualitativos, mediante análise dos dados obtidos, indicam a mudança de
opinião dos alunos quanto à aprendizagem dos conteúdos de Física, identificam as
dificuldades a serem enfrentadas na aplicação em aulas de apoio de abordagens não
tradicionais, assinalam as opiniões das docentes e de alguns discentes envolvidos no projeto e
alinhavam, mediante a descrição das aulas de apoio, o comportamento dos alunos e o sucesso
do uso das abordagens não tradicionais, com a utilização de diversas ferramentas práticas no
processo de ensino e aprendizagem dos alunos. Esta riqueza de informação permite-nos,
assim, responder como transpor esta complexidade formativa para um modelo de ensino e
aprendizagem com sucesso.
Os resultados quantitativos da investigação, provenientes dos dados recolhidos do
Teste Diagnóstico de Conhecimento, apontam para um sucesso significativo na aprendizagem
dos alunos referenciados com dificuldades de aprendizagem em Física e permitem observar o
enquadramento das médias dos alunos do Grupo de Intervenção em relação às médias dos
demais alunos matriculados nas turmas de 8º ano, sugerindo uma efetiva recuperação de
vários destes alunos em termos de conhecimentos adquiridos. Tal resultado aponta ser
possível incluir os alunos com dificuldade de aprendizagens na turma regular quando
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
trabalhados com recursos que potencializem sua aprendizagem, como os utilizados nesta
investigação.
PALAVRAS-CHAVE
Dificuldades de Aprendizagens; Ensino de Física; Estudo do Som; Atividades Práticas;
Aprendizagem Ativa.
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
ABSTRACT
Today's school consists of a diversity of digital native students who have easy access to
information and good learning materials and textbooks, and when using social media, they can have
contact with experts of different fields. The technology interacts with these individuals and they
evolve in tandem, a fact that is slow to occur in most schools. These remain often immutable and
traditionalist in their way of teaching. This new and current reality does not match with the actual
traditional classroom, but covers a relevant percentage of the student population whose culture,
experiences, knowledge and difficulties are so diverse.
It is increasingly possible to perceive the weaknesses of traditional education in which the
teacher is the center of attention and the holder of all knowledge. These weaknesses have been pointed
out in the available literature and changing the way of teaching depends on the interest and flexibility
of the teachers in dealing with the changes necessary to implement active and student-centered
didactics. For these new students, the school must be a place of autonomy, where knowledge must
flow with construction flexibility and with the students' involvement in the construction of their
knowledge and, not only, passive receivers of information transmitted by the teacher and which the
student tends to memorize and forget later.
The objective of this research is to evaluate if the “non-traditional” methodologies and
respective educational tools, applied to a group of students referred with learning difficulties in the
discipline of Physical-Chemistry, they favor better results for the learning of physics skills
development, particularly in the conceptual, procedural and problem solving domains, when used as
support for curriculum education.
This investigation was guided by the scarcity of works aimed at adolescent students with
difficulties in “learning” the Physics concepts. For these students, teaching based on didactic
traditionalism to which they were accustomed does not seem to be the most appropriate to recover
success in the discipline of Physical Chemistry. Thus, it was understood to give these students a
different didactic orientation, which included not only a different methodological approach, but also
digital educational resources and practical activities.
Therefore, by subjecting them in a complementary way, in support classes, to a "non-
traditional" teaching based on potentially active approaches and supported by theories consolidated
learning theories, it was intended to observe whether motivation and joy in learning can be stimulated,
in students with difficulties and failure in learning physics. It was also intended to investigate if an
active involvement in practical activities and exploitation of digital resources, can promote the
evolution of these students, for an adequate level of learning, is satisfactory.
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
In general, the research was based on qualitative and quantitative aspects to achieve the
objectives of this study and answer the questions that guided it. The collection of qualitative data was
based on questionnaire surveys, semi-structured interviews, description of the classes taught in the
project and observations of the school environment. For the collection of quantitative data, a
conceptual test was applied.
The qualitative results, through analysis of the data obtained indicate the change of opinion of
the students regarding the learning of physics contents, identify the difficulties to be faced for the
application in support classes of non-traditional approaches, indicates the opinions of teachers and
some students involved in the project and aligned, through the description of the support classes, the
behavior of students and the success of the use of non-traditional approaches , with the use of various
practical tools in the teaching and learning process of students. This wealth of information thus allows
us, thus, to know how to transpose this formative complexity into a successful teaching and learning
model.
The qualitative results, through analysis of the data obtained indicate the change of opinion of
the students regarding the learning of the physics contents, identify the difficulties to be faced for the
application in support classes of non-traditional approaches, indicate the opinions of teachers and
some students involved in the project and aligned, through the description of the support classes, the
behavior of students and the success of the use of non-traditional approaches , with the use of various
practical tools in the teaching and learning process of students. This wealth of information thus allows
us , thus, to know how to transpose this formative complexity into a successful teaching and learning
model.
The quantitative results of the research, derived from the data collected in the Diagnostic of
Knowledge Test, point to a significant success in the learningof students referred with learning
difficulties in Physics learning and allow observing the framing of the averages of the students of the
Intervention Group in relation to the averages of the other students enrolled in the 8th grade classes,
suggesting an effective recovery of several of these students in terms of acquired knowledge. This
result indicates that it is possible to include students with learning difficulties in the regular class when
working with resources that enhance their learning as those used in this research.
KEYWORDS
Learning Difficulties; Physics Teaching; Study of Sound; Practical Activities; Active Learning.
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
ÍNDICE
AGRADECIMENTOS..............................................................................................................10
RESUMO..................................................................................................................................12
ABSTRACT..............................................................................................................................16
ÍNDICE DE FIGURAS.............................................................................................................21
ÍNDICE DE TABELAS............................................................................................................25
ÍNDICE DE GRÁFICOS..........................................................................................................26
CAPÍTULO 1: CONTEXTUALIZAÇÃO E APRESENTAÇÃO DA INVESTIGAÇÃO......29
1.1 Contextualização da investigação.......................................................................................29
1.2 Problema de investigação....................................................................................................34
1.3 Objetivos de investigação...................................................................................................35
1.3.1 Geral.............................................................................................................................35
1.3.2 Específicos....................................................................................................................35
1.4 Procedimento Metodológico...............................................................................................36
1.5 Organização e estrutura da tese...........................................................................................37
CAPÍTULO 2: REVISÃO DE LITERATURA........................................................................41
2.1 Teorias da Aprendizagem...................................................................................................41
2.1.1 Jean Piaget....................................................................................................................43
2.1.2 Lev Vygotsky................................................................................................................46
2.1.3 David Ausubel..............................................................................................................49
2.2 Métodos de Ensino e Aprendizagem centrados no aluno...................................................54
2.2.1 Peer Instruction (PI) ou Instrução pelos Pares (IpC)....................................................57
2.2.2 Inquiry-Based Science Education (IBSE)....................................................................60
2.3 Dificuldades nas Aprendizagens.........................................................................................65
2.3.1. Definição de Dificuldades de Aprendizagem..............................................................66
2.3.2 Dificuldades de Aprendizagem e o Ensino de Física...................................................68
CAPÍTULO 3: PLANO DE INVESTIGAÇÃO E INSTRUMENTOS DE RECOLHA DE
DADOS.....................................................................................................................................72
3.1 População de Estudo...........................................................................................................72
3.2 Desenho da Intervenção......................................................................................................73
3.3 Instrumentos de Recolha de Dados.....................................................................................74
3.3.1 Técnicas e Recolha de Dados.......................................................................................74
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
3.3.1.1 Observação...............................................................................................................75
3.3.1.2 Entrevistas................................................................................................................76
3.3.2 Ferramentas de Avaliação.............................................................................................77
3.3.2.1 Teste de Interpretação de Texto e Matemática.........................................................77
3.3.2.2 Inquérito Motivacional.............................................................................................78
3.3.2.3 Teste Diagnóstico de Conhecimento........................................................................79
3. 4 Planificação das aulas de apoio e Recursos educativos digitais........................................82
3.4.1 Planificação das aulas................................................................................................83
3.4.2 Recursos Educativos Desenvolvidos e Utilizados.......................................................85
3.4.2.1 Simulações................................................................................................................85
3.4.2.2 Vídeos.......................................................................................................................88
3.4.2.3 Atividade Prática de Laboratório (APL)..................................................................90
3.4.2.4 Apps..........................................................................................................................91
3.4.2.5 Gifs...........................................................................................................................92
CAPÍTULO 4: RESULTADOS E DISCUSSÃO.....................................................................99
4.1 Teste de Interpretação de Texto e Matemática...................................................................99
4.2 Inquérito Motivacional......................................................................................................101
4.3 Aulas de Apoio Ministradas do Projeto............................................................................116
4.4 Teste Diagnóstico De Conhecimento................................................................................121
4.5 Entrevistas.........................................................................................................................126
4.5.1 Docente.......................................................................................................................126
4.5.2 Discentes.....................................................................................................................130
CAPÍTULO 5: CONCLUSÕES..............................................................................................135
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................................146
APÊNDICES...........................................................................................................................168
APÊNDICE A: Solicitação de autorização de investigação ao Encarregado de Educação (EE)
.................................................................................................................................................169APÊNDICE B: Ferramentas de Avaliação: Testes e Inquérito...............................................170
APÊNDICE B01. Teste de Interpretação de Texto e Matemática.......................................170
APÊNDICE B02. Inquérito Motivacional...........................................................................171
APÊNDICE B03. Teste Diagnóstico de Conhecimentos....................................................173
APÊNDICE B03.1. Teste Diagnóstico: Versão 01 – 17 Questões......................................173
APÊNDICE B03.2. Teste Diagnóstico: Versão final – 25 Questões..................................178
APÊNDICE C: Ferramentas de Avaliação: Entrevista Docente e Entrevista Discente..........184
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
APÊNDICE C.1. Entrevista Docente..................................................................................184
APÊNDICE C.2. Entrevista Discente..................................................................................186
APÊNDICE D: Recurso Educativo: Cartas............................................................................189
APÊNDICE E: Planos de Aulas do projeto............................................................................191
Planificação – 01: Produção e propagação do som.............................................................191
Planificação – 02: Meios de propagação do som.................................................................199
Planificação – 03: Ondas.....................................................................................................206
Planificação – 04: Características das ondas.......................................................................212
Planificação – 05: Timbre, Altura e Intensidade do Som....................................................221
Planificação – 06: Audição Humana...................................................................................227
Planificação – 07: Reflexão, Absorção e Refração do som.................................................231
APÊNDICE F: Descrição das aulas de apoio ministradas no projeto.....................................237
Descrição da Aula – 01: Produção e propagação do som. Data: 13/02/2019......................237
Descrição da Aula – 02: Continuação Produção e propagação do som. Data: 20/02/2019.245
Descrição da Aula – 03: Meios de propagação do som. Data: 27/02/2019.........................252
Descrição da Aula – 04: Características da Onda. Data: 13/03/2019..................................269
Descrição da Aula – 05: Características da Onda – Continuação. Data: 20/03/2019..........276
Descrição da Aula – 06: Características de uma Onda. Data: 27/03/2019..........................277
Descrição da Aula – 07: Tipos de Onda. Data: 03/04/2019................................................288
Descrição da Aula – 08: Altura, Intensidade do som e Timbre. Data: 24/04/2019.............294
Descrição da Aula – 09: Audição Humana. Data: 08/05/2019............................................304
Descrição da Aula – 10: Reflexão, Absorção e Refração. Data: 15/05/2019......................310
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura – 01: Um esquema tentativo feito por Moreira, para os principais enfoques teóricos à
aprendizagem e ao ensino e alguns de seus mais conhecidos representantes. Fonte: M. A.
Moreira, 1997, revisado em 2009 e retirado de Moreira, 2014................................................42
Figura – 02: Diagrama do processo de implementação do método Peer Instruction. Em
destaque, a etapa conhecida como ConcepTest. Fonte: Adaptado de Lasry, Mazur e Watkins,
(2008) como citado em Araujo e Mazur, (2013)......................................................................59
Figura – 03: Sequência na instrução de ciências através de “Inquiry”, adaptado do livro de
Wynne Harlen, (Harlen, 2015 como citado em Moura, 2018).................................................62
Figura – 04: Carta: Guardião do tempo....................................................................................94
Figura – 05: Carta: Controlador das Aprendizagens.................................................................94
Figura – 06: Carta: Chefe de Comunicação..............................................................................95
Figura – 07: Carta: Capitão do Silêncio....................................................................................95
Figura 8: Fonte: Google Imagens............................................................................................175
Figura 9: Fonte: Google Imagens............................................................................................175
Figura 10: Fonte: Google Imagens..........................................................................................176
Figura 11: Fonte: Google Imagens..........................................................................................176
Figura 12: Fonte: Google Imagens..........................................................................................176
Figura 13: Fonte: Google Imagens..........................................................................................177
Figura 14: Fonte: Google Imagens..........................................................................................177
Figura 15: Fonte: Google Imagens..........................................................................................179
Figura 16: Fonte: Google Imagens..........................................................................................180
Figura 17: Fonte: Google Imagens..........................................................................................180
Figura 18: Fonte: Google Imagens..........................................................................................180
Figura 19: Fonte: Google Imagens..........................................................................................181
Figura 20: Fonte: Google Imagens..........................................................................................181
Figura 21: Fonte: Google Imagens..........................................................................................181
Figura 22: Fonte: Google Imagens..........................................................................................189
Figura 23: Fonte: Google Imagens..........................................................................................189
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
Figura 24: Fonte: Google Imagens. Desenho Pocoyo: Criador Guillermo García Carsí........190
Figura 25: Fonte: Google Imagens..........................................................................................190
Figura 26: Modelo de relógio analógico. Fonte: Google Imagens.........................................194
Figura 27: Fonte: Google Imagens..........................................................................................195
Figura 28: Fonte: Imagem retirada da simulação....................................................................202
Figura 29: Fonte: Google Imagens..........................................................................................204
Figura 30: Fonte: Google Imagens..........................................................................................204
Figura 31: Fonte: Google Imagens..........................................................................................205
Figura 32: Fonte: Arquivo pessoal do autor............................................................................217
Figura 33: Imagem da simulação utilizada para a obtenção dos dados..................................220
Figura 34: Aparelho auditivo. Fonte: Google Imagens...........................................................229Figura 35: Espectro Sonoro. Fonte: Google Imagens.............................................................230
Figura 36: Espectro Sonoro - Níveis de intensidade sonora. Fonte: Google Imagens............230
Figura 37: Sonar. Fonte: Google Imagens..............................................................................235
Figura 38: Modelo - Reflexão, Absorção e Refração.............................................................236
Figura 39: A figura a qual o aluno refere-se representa a distribuição dos músicos numa
orquestra disponível no diapositivo. Fonte: Encyclopedia Britannica....................................238
Figura 40: Diagrama de Conceitos desenvolvido por um dos alunos participantes. Fonte:
Arquivo pessoal.......................................................................................................................244
Figura 41: Em escala de cinza. Fonte: Simulação..................................................................244
Figura 42: Gif – 01 indicada no diapositivo. Fonte: Dan Russel............................................246
Figura 43: Modelo de Relógio Analógico. Fonte: Google Imagens.......................................248
Figura 44: Modelo do “desenho” que a aluna refere-se..........................................................250
Figura 45: Diapasão. Fonte: Google Imagens.........................................................................250
Figura 46: Diagrama de Conceitos desenvolvido por um dos participantes...........................252
Figura 47: Gif - 01: A linha a vermelho comporta-se como um êmbolo................................256
Figura 48: Gif - 02: Representação de um comportamento ondulatório.................................256
Figura 49: Figura do diapositivo. Fonte: Google Imagens.....................................................257
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
Figura 50: Diagrama de Conceitos Desenvolvido por um dos alunos....................................265
Figura 51: Diagrama de Conceitos desenvolvido por um dos alunos participantes...............268
Figura 52: Descrição dos itens constantes no Guia Informativo fornecido aos alunos..........270
Figura 53: Gif - 02: Representação de um comportamento ondulatório.................................273
Figura 54: Gif - 01: A linha a vermelho comporta-se como um êmbolo................................273
Figura 55: Figura do diapositivo. Fonte: Google Imagens.....................................................273
Figura 56: Onda Sinusoidal apresentada no ecrã, os pontos com seta foram os citados pelos
alunos (Cristas E Vales)..........................................................................................................274
Figura 57: Diagrama de Conceitos desenvolvido por um dos alunos.....................................276
Figura 58: Experimento Onda Estacionária realizado na sala de aula com os alunos............279
Figura 59: Modelo da simulação trabalhada com os alunos...................................................286
Figura 60: Diagrama de Conceitos desenvolvido por um dos alunos participante da aula.....288
Figura 61: Modelo de molas coloridas usadas na aula. Fonte: Google Imagens....................290
Figura 62: Alunos a fazer uso das molas para trabalhar tipos de ondas. Fonte: Arquivo
pessoal.....................................................................................................................................291
Figura 63: Alunos a construir o diagrama de conceitos no quadro branco. Fonte: Arquivo
Pessoal.....................................................................................................................................294
Figura 64: Circulado a branco, são os quadradinhos citados pela aluna. Fonte: Simulação...299
Figura 65: Simulação ligada, baixa frequência. Fonte: Simulação.........................................305
Figura 66: Simulação ligada, alta frequência. Fonte: Simulação............................................306
Figura 67: Amplitude baixa. Fonte: Simulação......................................................................306
Figura 68: Amplitude alta. Fonte: Simulação.........................................................................306
Figura 69: Representação do aparelho auditivo. Fonte: s://www.sobiologia.com.br/conteudos/
corpo/sentido4.php..................................................................................................................307
Figura 70: Níveis de intensidade sonora. Fonte: https://www.vvale.com.br/saude/som-acima-
de-80-decibeis-pode-ser-prejudicial........................................................................................308
Figura 71: Frequências ouvidas pelo ouvido humano e por alguns outros mamíferos. Fonte:
http://www.cochlea.org/po/som/campo-auditivo-humano......................................................309
Figura 72: Print de uma tela de busca. Fonte: Google Imagens.............................................312
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
Figura 73: Simulação desligada. Fonte: Simulação................................................................313
Figura 74: Simulação ligada. Fonte: Simulação.....................................................................313
Figura 75: Reflexão, Absorção E Refração. Fonte:
https://marianavmadaleno.wixsite.com/portfolio/blank-6......................................................316
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela – 01: Competências a avaliar por questão.....................................................................81
Tabela – 02: Lista das simulações usadas durante as aulas de apoio, no âmbito da intervenção
com indicação dos sites onde estão disponíveis, do conteúdo trabalhado e do objetivo a ser
alcançado...................................................................................................................................86
Tabela – 03: Lista de vídeos trabalhados com os alunos nas aulas de apoio com indicação do
dos sites onde estão disponíveis e do objetivo a ser alcançado.................................................89
Tabela – 04: Na estão listadas as APLs utilizadas com os alunos nas aulas de apoio com
indicação do objetivo e respetivo conteúdo trabalhado............................................................90
Tabela – 05: Lista de Apps trabalhadas com os alunos nas aulas de apoio com indicação do
respetivo conteúdo trabalhado..................................................................................................92
Tabela – 06: Gifs utilizadas para complementar o estudo dos conteúdos abordados em sala
com os alunos com indicação do objetivo e conteúdos trabalhados.........................................93
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico – 01: O resultado do Teste de Interpretação de Texto e Matemática mostra que 5 dos alunos
apresentam dificuldades na interpretação de texto concomitante a realizar pequenos cálculos
matemáticos. Da legenda DITFCMS – Dificuldade de Interpretação de Texto e Facilidade no
Desenvolvimento de Cálculos Matemáticos Simples, DCMSFIT – Dificuldade de Desenvolvimento de
Cálculos Matemáticos Simples e Facilidade na Interpretação de Texto, DITCMS – Dificuldade de
Interpretação de Texto e de realizar Cálculos Matemáticos Simples e FITCMS – Facilidade tanto na
Interpretação de Texto quanto no Desenvolvimento de Cálculos Matemáticos
Simples………………………………………………………………………………………………. 100
Gráfico – 02: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, quanto ao gosto pelas aulas de Física.
Comparação da opinião dos alunos antes da participação dasaulas do projeto com a opinião dos
mesmos alunos no final do ano letivo, depois da intervenção…………………………………….… 102
Gráfico – 03: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, quanto à facilidade de aprender Física.
Comparação da opinião dos alunos antes da participação das aulas do projeto com a opinião dos
mesmos alunos no final do ano letivo, depois da intervenção……………………………….……… 103
Gráfico – 04: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, quanto a estar atento nas aulas de Física.
Comparação da opinião dos alunos antes da participação das aulas do projeto com a opinião dos
mesmos alunos no final do ano letivo, depois da intervenção…………………………………..….. 105
Gráfico – 05: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, sobre quanto lhes parece monótonas as
aulas da disciplina de Física. Comparação da opinião dos alunos antes da participação das aulas do
projeto com a opinião dos mesmos alunos no final do ano letivo, depois da intervenção………….. 106
Gráfico – 06: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, sobre quanto lhes parece interessante os
fenômenos físicos. Comparação da opinião dos alunos antes da participação das aulas do projeto com
a opinião dos mesmos alunos no final do ano letivo, depois da intervenção……………………….. 107
Gráfico – 07: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, sobre a importância das aulas laboratoriais
para aprender a disciplina Física. Comparação da opinião dos alunos antes da participação das aulas do
projeto com a opinião dos mesmos alunos no final do ano letivo, depois da intervenção………….. 108
Gráfico – 08: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, quanto ao interesse nos mesmos em
assumir o papel de investigador nas aulas práticas laboratoriais da disciplina Física. Comparação da
opinião dos alunos antes da participação das aulas do projeto com a opinião dos mesmos alunos no
final do ano letivo, depois da intervenção…………………….….….…..….….….….….…………. 110
Gráfico – 09: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, quanto ao uso do computador como
ferramenta de estudos fora da sala de aula. Comparação da opinião dos alunos antes da participação
das aulas do projeto com a opinião dos mesmos alunos no final do ano letivo, depois da
intervenção……………………..….….….….….….….….….….….….….….….….….…………… 111
Gráfico – 10: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, quanto ao computador como ferramenta de
ensino e aprendizagem. Comparação da opinião dos alunos antes da participação das aulas do projeto
com a opinião dos mesmos alunos no final do ano letivo, depois da intervenção…………………... 112
Gráfico – 11: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, quanto a utilização do computador em seu
horário livre. Comparação da opinião dos alunos antes da participação das aulas do projeto com a
opinião dos mesmos alunos no final do ano letivo, depois da intervenção…..……………………... 113
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
Gráfico – 12: Opinião dos alunos do Grupo de Intervenção, quanto ao que os motivaria a aprender
Física. Comparação da opinião dos alunos antes da participação das aulas do projeto com a opinião
dos mesmos alunos no final do ano letivo, depois da intervenção………………………………….. 115
Gráfico – 13: Resultado do Teste Diagnóstico de Conhecimento aplicado aos alunos matriculados nas
turmas de 8º ano, referente ao pré-teste aplicado aos alunos antes do estudo do domínio som e das
aulas do projeto……………………………………………………………………………………... 122
Gráfico 14: Resultado do Teste Diagnóstico de Conhecimento aplicado ao Grupo de Intervenção (a
vermelho) e aos demais alunos matriculados nas turmas de 8º ano da escola (a verde)……………. 123
CAPÍTULO 1
CONTEXTUALIZAÇÃO E APRESENTAÇÃO DA
INVESTIGAÇÃO
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
28
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
CAPÍTULO 1: CONTEXTUALIZAÇÃO E
APRESENTAÇÃO DA INVESTIGAÇÃO
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO DA INVESTIGAÇÃO
Tem-se atualmente na escola uma geração de alunos cujo uso de dispositivos eletrônicos
é nativo (Palfrey & Gasser, 2011). Esses alunos possuem facilidade no manuseio de mídias
digitais, sendo tal habilidade muitas vezes desconhecida por muitos docentes em suas salas de
aulas. A sociedade sofreu mudanças e a tecnologia desenvolve-se de forma exponencial em
conjunto com a distribuição e acesso à informação e material de apoio ao ensino. Contudo, a
escola permanece centrada nos programas, no ensino e em modelos tradicionais de promoção
das aprendizagens e de acesso ao conhecimento, como refere o Parecer do Conselho Nacional
de Educação de 2016 (PCNE, 2016). Ou seja, a escola continua em sua maioria tradicional e
como cita Paulo Freire (2005), bancária e estática na qual se admite que o aluno pouco (ou
nada) sabe e o professor é detentor de todo o saber. Essa forma de ensinar nega o diálogo, o
questionamento, obstrui a curiosidade e impossibilita a crítica.
O acesso à informação permite a esse aluno o alcance e aquisição de excelentes
materiais de ensino por meio de pesquisa em sites de busca ou vídeos em plataformas como o
YouTube (Marçal, Borges, Viana e Carvalho, 2020) e as redes sociais permitem o contato com
pessoas especializadas de níveis acadêmicos e conhecimentos diversos. Essa nova e atual
realidade não combina com uma sala de aula tradicional, onde há alunos com cultura,
experiências, conhecimentos e dificuldades tão diversas. Ao desconsiderar estas diversidades
no planejamento das aulas, o professor prejudica o processo de ensino e aprendizagem e gera
no aluno decepção por não conseguir acompanhar os colegas que, muitas vezes, em sua
maioria, conseguem aprender com a metodologia de ensino usada pelo professor, o que
acarreta divergências na aprendizagem desses indivíduos.
Um estudo apresentado em fevereiro de 2016 pela Direção-Geral de Estatísticas da
Educação e Ciência – DGEEC (DGEEC, 2016 e 2019a), sobre Desigualdades
Socioeconômicas e Resultados Escolares, “sugere que em Portugal há uma relação muito forte
entre o desempenho escolar dos alunos e o meio socioeconômico dos seus agregados
familiares”. O relatório expõe que entre os alunos cujas mães têm licenciatura ou bacharelato,
a percentagem de “percursos de sucesso” no 3.º ciclo é de 71%, subindo para 75% para
29
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
aqueles cujas mães têm mestrado/doutorado, enquanto entre os alunos cujas mães têm
habilitação escolar mais baixa, equivalente ao 4.º ano, a percentagem de percursos de sucesso
é de apenas 19%, caindo para 14% quando não há habilitações.
Para a DGEEC (2016), um aluno com “percurso de sucesso” no 3º ciclo é um aluno que
obtém positiva nas duas provas finais de 9.º ano (Português e Matemática) após um percurso
sem retenções nos 7.º e 8.º anos. A avaliação do Perfil do Aluno quanto aos dados
socioeconômicos coincide com os dados relativos às taxas de retenção e desistência, que
reduziu de 18.4 % no ano letivo de 2006/07 para 7.6 % em 2016/17.
Um fator relevante a ser considerado para a redução dessas taxas foi a inserção de
estratégias para alunos com Necessidades Educacionais Especiais (NEE), que com a
atualização das leis para o ensino em 2018 passou a ser chamado de Necessidades de Saúde
Especiais (NSE), matriculados no ensino regular que lhes possibilita obter uma educação o
mais plena possível, que pode ser, por exemplo, um Apoio Pedagógico Personalizado (APP),
ou uma Adequação no Processo de Avaliação (APA) pois depende do tipo de necessidade que
o aluno apresenta (DGEEC, 2019a).
Todavia, essas estratégias são aplicadas somente aos alunos referenciados, como é o
caso dos 119.856 alunos com necessidades especiais de educação matriculadosnas escolas
regulares (DGEEC, 2019c, 2019b) registrados somente para Portugal Continental no ano
letivo de 2017/18. Inseridos neste grupo os alunos podem apresentar desde a Ausência de
dificuldades à Dificuldade total na Aprendizagem Geral, que diz respeito ao fato de aprender
novos conhecimentos, aplicar conhecimentos adquiridos, pensar, raciocinar e resolver
problemas e na Aprendizagens Escolares, relacionados aos conteúdos curriculares adequados
à faixa etária do aluno.
É factível que a inserção de estratégias que viabilizem facilidades no processo ensino
aprendizagem são necessárias, contudo, tais estratégias devem ser viáveis para outros grupos
de alunos que apresentam dificuldades nos estudos, mas por não apresentarem uma
Necessidade de Saúde Especial específica não estão referenciados e, portanto, não recebem
um apoio adequado ao seu perfil.
No relatório apresentado pelo DGEEC (DGEEC, 2018) em março de 2018, para o
Terceiro Ciclo de estudos do ensino público, os percentuais informados expõem um quadro
que chama a atenção e requer medidas que devem ser tomadas para reverter tal quadro. O
estudo indica que 66% dos alunos matriculados no 7.º ano do ensino básico reprovaram no
30
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
ano letivo de 2014/2015 com seis ou mais negativas. Ressalta-se que dentre os alunos com
classificações finais negativas, os que obtiveram apenas uma negativa transitaram para o 8º
ano, os com duas ou mais negativas podem ou não ter transitado pois são dependentes das
decisões do conselho de turma.
Os resultados apresentados pelo DGEEC (2018), refletem-se nos dados publicados em
maio de 2018 pelo Instituto de Avaliação Educativa no Relatório Nacional 2016 e 2017,
referentes aos resultados das provas de aferição da disciplina de Ciências Naturais e Físico-
Química realizadas pelos alunos do 8º ano. De acordo com este relatório, 80 % dos alunos
revelaram dificuldades nas respostas ou não conseguiram dar uma resposta apropriada (ou não
responderam às questões). A disciplina de Ciências Naturais e Físico-Química (8º ano), é
aquela que mostra percentagens mais baixas em qualquer um dos níveis dos Domínios
Cognitivos com valores aproximados e abaixo dos 50 %, a saber: Nível Inferior:
Conhecer/Reproduzir (37.5 %), Nível Médio: Aplicar/Interpretar (38.9 %) e Nível Superior:
Raciocinar/Criar (33.4 %) (IAVE, 2017).
Tais resultados reforçam a necessidade da implementação de estratégias que
modifiquem essa realidade e permitam a esses alunos sucesso na sua aprendizagem. Estes
índices também reforçam a ideia de que estes alunos apresentam Dificuldades de
Aprendizagem (DA) (García, 1998; Cruz, 1999; Tonini, 2005; Fonseca, 2016) que não podem
ser listadas como NEE. Para estes, a aprendizagem necessita de uma assimilação do que é
apresentado e a acomodação da nova informação, de desconstrução de ideias pré estabelecidas
e organização para uma evolução e amadurecimento para relações simples e complexas
(Gonçalves & Vagula, 2012). Para Mantoan (1999), os estudantes com deficiência intelectual
com algum déficit cognitivo, devem ter suas habilidades intelectuais desenvolvidas de formas
alternativas às habitualmente utilizadas no ensino das ciências físicas (Santos et al, 2019).
Estamos em crer que o mesmo raciocínio pode ser aplicado aos estudantes com dificuldades
de aprendizagem, uma vez que estes necessitam de uma gestão mais diferenciada dos
recursos, dos modos de aprender e dos tempos em que se processa essa aprendizagem (Cabral
& Alves, 2016). Para esses alunos a metodologia tradicional, empregada em sala de aula
regular, não os agrega de forma plena e consequentemente alunos com classificação negativa,
transitam de ano sem uma base que lhes permitam usufruir plenamente o seu aprendizado.
Nos últimos anos surgiram vários projetos como o SUPERTABi, com edições desde
2017 (SUPERTABi, 2019) e Encontros como A Voz dos Professores de C&T – VPCT, com
edições desde 2016 (https://vpct.utad.pt/) de nível nacional que estimulam os professores a
31
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
usar abordagens ativas na sua prática letiva (Vieira et al, 2020; Silva at al, 2020; Gemignani,
2012; Alarcão, 2005) e a tirar proveito dos recursos educativos digitais (RED). Ainda se está,
ao nível do panorama português, muito no início de uma transformação educativa, mas as
mudanças parecem começar a aparecer como sugerem os últimos resultados de PISA (2015),
em particular na área das ciências.
Atualmente dentro das propostas de ensino há o questionamento de um possível
aumento cognitivo dos alunos que conduza a uma maior e melhor aprendizagem, quando
estimulados pela implementação de estratégias metodológicas ativas e atividades lúdicas
envolvendo mídias digitais, bem como na diminuição das dificuldades de aprendizagem
quando estas são implementadas (Alves, 2012; Alves & Hetkowski, 2012; Sá, 2016; Bacich &
Moran, 2018; de Souza e Fialho, 2018). Sabe-se que as diferentes vivências influenciam na
aprendizagem, nas quais os alunos que estão inseridos em condições socioeconômicas
desfavorecidas tendem a apresentar maior dificuldade na assimilação dos temas apresentados,
o que muitas vezes resulta em sucessivas reprovações (Pocinho, 2018; Loureiro, 2017;
Lourenço & Paiva, 2010). Estes estudantes, de maneira geral, quando inseridos em um
processo com metodologias ativas tendem a responder positivamente tanto no sucesso escolar
quanto no aumento da autoestima.
Todavia, o insucesso na área da Físico-Química, como demonstram os dados
apresentados pela DGEEC, ainda é grande. Apesar de existirem aulas de apoio para os alunos
que têm dificuldades na aprendizagem, numa fase o mais precoce possível como é
recomendação do Parecer do Conselho Nacional de Educação de 2016, a nossa experiência
nas escolas é que estas aulas são, frequentemente, “mais do mesmo”, uma repetição de
exemplos e práticas da sala de aula que, frequentemente, pouco efeito produzem na
aprendizagem dos alunos já de si causticados com o insucesso. Para estes, a abordagem nas
aulas devem ser, preferencialmente, adaptadas as suas dificuldades, não condicionada ao
cumprimento de um programa e aos limites da execução de tarefas.
Com o intuito de auxiliar o processo de aprendizagem de todos os estudantes e tendo
como referência um estudo prévio desenvolvido com estudantes com NEE (Santos et al,
2019), esta investigação constou da implementação de metodologias ativas de ensino em aulas
de apoio diferenciadas. Com a modificação da abordagem, quer no formato da aula e como no
uso dos recursos, intentou avaliar o quanto metodologias diferenciadas podem efetivamente
auxiliar o processo de aprendizagem, nas aulas de apoio para a disciplina de Físico-Química
32
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
para estudantes do 8º ano do 3º ciclo do ensino básico oriundos de turmas regulares cujas
origens são diversificadas e que apresentam dificuldades de aprendizagem em Física.
Com esta abordagem, pretendeu-se criar uma via mais facilitada para a aprendizagem
efetiva dos alunos com dificuldades de aprendizagem ao se fazer uso da tecnologia, da
criatividade e da componente lúdica, produzindo um impacto positivo no percurso educativo.
É nosso objetivo a aplicação de uma abordagem ativa, centrada no aluno e com novas formas
de abordagem dos conteúdos curriculares, que lhes permita usufruir de uma educação de
qualidade, transformadora e colaborativa cujo foco é uma aprendizagem significativa dos
conteúdos tendo comoreflexo maior sucesso do que o uso da abordagem tradicional.
Em suma, este trabalho de pesquisa distingue-se pelo fato de abordar o ensino de Físico-
Química de maneira não tradicional, com estudantes com dificuldades de aprendizagem, de
maneira a avaliar o quanto metodologias diferenciadas podem auxiliar o processo de
aprendizagem destes estudantes. Com essa premissa, esta investigação usou a ideia de
mediação sugerida por Santos et al, (2019), “mediar é um processo educacional que leva em
consideração o conhecimento, o desenvolvimento, o respeito e a percepção de que todo
indivíduo está apto para aprender. [Portanto1], a mediação deve ter uma intencionalidade e
deve sempre desenvolver a habilidade do processo de aprender” (Feuerstein, 1980 como
citado em Santos et al, 2019). A mediação do conteúdo por meio de metodologias ativas
centradas no aluno tem o intuito de provocar modificações no seu cotidiano ao sistematizar
aspectos do ensino e do conteúdo (Santos et al, 2019).
No tocante ao ensino de Físico-Química, em Portugal, os conteúdos abordados no 8º
ano do terceiro ciclo, são distribuídos em três domínios de acordo com o disposto no Decreto-
Lei n.º 139/2012 de 5 de julho e em vigor de acordo com o previsto no artigo 38.º do Decreto-
Lei n.º 55/2018, de 6 de julho, que são:1. Reações Químicas; 2. Som e 3. Luz.
Para este projeto o Domínio trabalhado foi o Som, o qual se subdivide em quatro
Subdomínios que são: 1. Produção e Propagação do Som; 2. Som e Ondas; 3. Atributos do
Som e sua detecção pelo ser humano e 4. Fenômenos Acústicos. Nos quatro Subdomínios é
possível realizar, nas aulas, atividades práticas laboratoriais, simulações e vídeos, entre outras
atividades, que estimulem e fomentem no aluno o questionamento dos fenômenos observados.
Realizado um estudo prévio, percebeu-se que o domínio Som: a) é melhor trabalhado a meio
do segundo período do 8º ano, portanto os docentes podem alocar bastante tempo à sua
lecionação e permite analisar, nesta investigação, o progresso de aprendizagem dos alunos, e
1 Nota da autora
33
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
b) os alunos revelam dificuldades em compreender os conteúdos deste domínio, pois muitos
deles são abstratos e envolvem frequentemente a manipulação de fórmulas matemáticas
(Afonso & Leite, 1999; Quintas, 2012).
1.2 PROBLEMA DE INVESTIGAÇÃO
A problemática orientadora inerente a esta investigação é a escassez de trabalhos
voltados para alunos adolescentes com dificuldades de aprendizagem de conceitos
apresentados numa aula baseada no tradicionalismo didático e sem perspectivas de mudanças.
Em Portugal, a legislação em vigor somente contempla especificamente os alunos com
dificuldades de aprendizagem que se enquadram com Necessidades de Saúde Especiais
(NSE), tais como dislexia, disortografia, déficit de atenção, hiperatividade, entre outras. Estes
são amparados com auxílio e/ou planos de trabalhos individualizados. Contudo, apesar de
muitas das dificuldades de aprendizagem estarem configuradas como NSE, um percentual
dessas dificuldades estão relacionadas com a maturidade cognitiva, inadaptação à
metodologia de ensino, a problemas na estrutura e ao ambiente familiar (Pilette, 2002;
Hammill, et al 1998; Correia & Martins, 2005). Consequentemente, para esses alunos, onde
não existe diagnosticado um problema de saúde específico, é necessário investir em suportes
que os assistam a mudar sua realidade. Realidade essa que, costumeiramente, gera nesses
indivíduos baixa autoestima e a sina do insucesso escolar.
Em sala de aula, o discurso científico que se instaura e se constrói é feito por um
somatório de ações que envolvem as intenções do professor, as operações de descrição,
explicação e generalização, a escolha de modelos apropriados e de níveis de referência, a
abordagem comunicativa, os tipos de interações e as conexões entre as ideias. Surge, assim, a
primeira questão de investigação: – Como transpor esta riqueza e complexidade formativa
para um modelo de ensino e aprendizagem com sucesso?
É expectável que o aluno prospere na sua individualidade na forma de aprender e que
possa não somente usar as representações para explicar relações entre propriedades e
processos, mas também explicar a preferência para um tipo de representação em detrimento
de outros.
34
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
É também desejável que o aluno consiga estabelecer significados novos a partir da
interação entre seus conhecimentos prévios e o processo de aprendizagem e, para isso, o
processo deve auxiliar no fornecimento de condições para que a aprendizagem seja não
arbitrária e não literal. A segunda questão de investigação será, então, a seguinte: – Poderão
estes recursos ser usados na criação de um processo potencialmente significativo, de forma a
propiciar que alunos com dificuldades de aprendizagem acompanhe o ritmo de estudos e
aprendizagem de seus colegas da turma regular?
Estas foram as questões fundamentais levantadas e que alavancaram essa pesquisa.
1.3 OBJETIVOS DE INVESTIGAÇÃO
1.3.1 Geral
O objetivo geral da investigação é avaliar se o recurso a metodologias diferentes das
usadas tradicionalmente nas aulas regulares e recursos educativos potencialmente ativos,
quando explorados em aulas de apoio ao ensino curricular, propiciam aos alunos com
dificuldades de aprendizagem uma recuperação na aprendizagem de conteúdos lecionados.
Como forma de projetar este objetivo geral, representando como que pontos auxiliares
para a execução deste projeto, foram definidos alguns objetivos específicos.
1.3.2 Específicos
(i) Identificar as metodologias e/ou ferramentas utilizadas regularmente no 8º ano do
3º Ciclo de ensino na escola investigada.
(ii) Construir e melhorar recursos educativos baseados em Recursos Educativos
Digitais (RED) e Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), em aulas de apoio não
tradicionais do domínio Som do 8º ano a alunos identificados com dificuldade de
aprendizagem.
(iii) Utilizar meios de registro de dados (diário de bordo, fichas de observação etc.)
para avaliar as aprendizagens resultantes da aplicação das metodologias e/ou ferramentas;
35
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
(iv) Identificar as principais dificuldades enfrentadas pelos alunos em sala de aula de
Física do 8º ano de escolaridade, durante o ano letivo;
(v) Construir ferramentas de avaliação das aprendizagens dos alunos.
1.4 PROCEDIMENTO METODOLÓGICO
Esta pesquisa tem características de um Estudo de Caso (Silva, 2018, Pereira et al,
2018; Yin, 2015; Vennesson, 2008; Gil, 2008; Stake, 2005; Thiollent, 2002 ; Merriam, 1998;
Stake, 1995), no qual se valoriza e considera o papel dos sujeitos envolvidos. Tem caráter
exploratório e experimental cuja natureza é essencialmente qualitativa (Fiorentini &
Lorenzato, 2012; Goldenberg, 2004) embora incorpore momentos de avaliação de
aprendizagem quantitativa (Moreira & Rizzatti, 2020, Cardoso, 2020).
A pesquisa foi realizada em cinco fases: 1) Observação – nesta fase houve recolha de
informações com as quais foi possível conhecer a escola, o comportamento dos alunos, as
dificuldades enfrentadas pelos alunos na sala de aula e as técnicas utilizadas pelas docentes na
sala de aula regular; 2) Desenvolvimento e criação de materiais – esta fase teve como
característica a planificação das aulas o que inclui o levantamento bibliográfico do que já foi
desenvolvido para a melhoria do ensino do domínio som na sala de aula, escolha dos
experimentos e mídias que melhorse adequam ao plano de aula traçado para potencializar a
aprendizagem dos alunos, criação das ferramentas de avaliação necessárias para a avaliar o
aprendizado dos alunos frente a aplicação do material utilizado na planificação das aulas; 3)
Fase de Testes – nesta fase foi selecionado um grupo de alunos cujo material desenvolvido na
fase anterior, foi aplicado com o intuito de identificar a valia dos recursos e refinar os
resultados das ferramentas desenvolvidas; 4) Investigação – nesta fase ocorreu a intervenção
de fato com aplicação à população de estudo do material desenvolvido e testados nas fases
anteriores, visando a aprendizagem significativa dos mesmos; 5) Recolha e Análise de Dados
– durante as quatro fases de desenvolvimento do estudo houve recolha de dados, utilizando
para tal as ferramentas desenvolvidas com a finalidade de avaliar o grau de aprendizagem e
satisfação dos alunos. A recolha dos dados referentes às docentes ocorreu em função das
observações das aulas, conversas e a aplicação de uma entrevista semiestruturada.
36
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
As três primeiras fases desta pequisa ocorreram no decorrer do ano letivo de
2017/2018. Durante esse ano letivo houve uma adaptação da pesquisadora às aulas no ensino
básico, ao conhecimento da legislação que permeia tal ensino e aos costumes do país. Na
transição para a fase de Investigação houve mudanças, tais como, as aulas de apoio da
disciplina Físico-Química, que até aquele momento eram de caráter opcional, passaram a ter
caráter obrigatório aos alunos referenciados e aos que apresentassem dificuldades de
aprendizagem na disciplina. Para o efeito, a direção da escola disponibilizou um espaço físico
e horário fixado na grade de horários dos alunos durante todo o ano letivo, fruto de conversas
entre a pesquisadora, os profissionais e a direção da escola.
1.5 ORGANIZAÇÃO E ESTRUTURA DA TESE
Este trabalho investigativo encontra-se organizado em seis capítulos, as referências
bibliográficas utilizadas e os anexos. 
Capítulo I – Com o título “CONTEXTUALIZAÇÃO E APRESENTAÇÃO DA
INVESTIGAÇÃO”, apresenta a caracterização deste estudo, nele justifica-se a escolha do
tema e do nível de escolaridade, os objetivos a que nos propúnhamos alcançar e a organização
da tese.
Capítulo II – Com o título “REVISÃO DE LITERATURA”, traz a fundamentação
teórica da investigação. Trata-se de uma breve revisão bibliográfica das teorias da
aprendizagem que nortearam esse trabalho, uma clarificação do significado de dificuldade de
aprendizagem, um resumo da legislação que permeia o ensino português e serve de base de
apoio aos alunos que apresentam dificuldades de aprendizagem e finaliza com os estudos
acerca do ensino do conteúdo som na sala de aula. Apresenta os diferentes tipos de
metodologias ativas de ensino usadas na investigação. É neste capítulo que os conceitos
importantes, que serão usados ao longo do estudo, são apresentados e esclarecidos ao leitor.
Capítulo III – Com o título “PLANO DE INVESTIGAÇÃO E INSTRUMENTOS
DE RECOLHA DE DADOS”, este capítulo trata do desenho metodológico da investigação,
com a descrição dos procedimentos, caracterização da população de estudo e instrumentos de
recolha de dados usadas na investigação. Discorre-se sobre a observação das aulas, a
construção das ferramentas de avaliação usadas para quantificar os resultados, a escolha do
conteúdo programático, os recursos educativos construídos e escolhidos para as aulas com o
37
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
fim de alcançar os objetivos da investigação, a planificação das aulas e, por fim, discorre
sobre as atividades a serem realizadas nas aulas de apoio realizadas com os alunos da
população de estudo.
Capítulo IV – Com o título “RESULTADOS E DISCUSSÃO”, nele é feita uma
análise dos resultados alcançados no estudo. É feita uma análise das ferramentas de avaliação
aplicadas à população de estudo, as dificuldades e falhas detectadas e finaliza com uma
interpretação crítica dos resultados obtidos na investigação.
Capítulo V – Com o título “CONCLUSÕES”, procede-se à análise global do estudo e
procura-se uma resposta às questões e problema desta investigação. São também apresentadas
algumas ações que fazem face às limitações detectadas neste estudo e o que não funcionou tão
bem e qual o futuro da investigação.
Posteriormente às conclusões encontram-se as referências bibliográficas que suportam
este trabalho e os apêndices nos quais estão reunidos todos os documentos construídos e
utilizados no estudo.
38
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
CAPÍTULO 2
REVISÃO DE LITERATURA
39
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
40
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
CAPÍTULO 2: REVISÃO DE LITERATURA
A revisão de literatura trata sobre Teorias da Aprendizagem e dois Métodos de ensino e
aprendizagem centrados no aluno, utilizados nesta investigação, para trabalhar com
indivíduos com dificuldades de aprendizagem é complexa e relevante, visto a vastidão de
fontes e de excelentes autores. Neste sentido, este capítulo aborda, através de um estilo
sintético, uma revisão das teorias que se enquadram na base deste trabalho.
2.1 TEORIAS DA APRENDIZAGEM
No ensino tradicional comumente atribui-se ao professor o papel de detentor de todo o
conhecimento e lhe cabe a função de transmissor da informação, enquanto o aluno é um mero
receptor do “conhecimento” (Nitzke et al, 2002; Moreira, 2014; Cunha & Uva, 2016).
A sala de aula de caráter totalmente tradicional caracteriza-se por ser “individualista e
competitiva entre os alunos, impossibilitando momentos de partilha de conhecimentos, a
estimulação e desenvolvimento de competências sociais como a socialização, colaboração e a
entreajuda.” (Cunha & Uva, 2016, p. 136) e descarta os conhecimentos prévios dos indivíduos
que advêm das influências de agentes externos que atuam estimulando suas capacidades e
aptidões e promovendo o seu desenvolvimento físico e mental baseados no seu meio social e
cultural.
Tais estímulos fazem parte do processo ensino e aprendizagem, cuja eficácia depende
de inúmeros fatores. Na busca de entender esse complexo processo e a fazer uso das diversas
concepções sobre como se dá a aprendizagem desse indivíduo e na tentativa de explicar “o
que é aprendizagem, porque funciona e como funciona” (Moreira, 2014), várias teorias foram
concebidas.
Essa construção humana é um corpo teórico pedagógico e psicológico que busca
descrever e compreender a aprendizagem humana e é constituída de conceitos e princípios
baseados num sistema de valores de uma filosofia. Tais teorias também conhecidas como
Teorias de Aprendizagem (TA) foram desenvolvidas baseadas em visões de mundo ou
filosofias, e são elas: Comportamentalista (Behaviorismo) nela o “comportamento é
41
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
controlado pelas consequências” e portanto a aprendizagem é ligada a estímulos e respostas, a
Cognitivista (Construtivismo) dá ênfase “na cognição, no conhecimento do indivíduo sobre o
mundo”, ou seja, estuda a aquisição de informações na estrutura cognitiva do aprendiz e a
Humanista onde “o aprendiz é visto como um todo pois o importante é sua autorrealização e
seu crescimento pessoal” pois considera as emoções da pessoa no processo de aprendizado
(Moreira, 2014).
A Figura – 01, abaixo, representaum esquema tentativo feito por Moreira (2014), para
os principais enfoques teóricos à aprendizagem e ao ensino e alguns de seus mais conhecidos
representantes (M. A. Moreira, 1997, revisado em 2009 e retirado de Moreira, 2014).
Nesta secção, disserta-se sobre os trabalhos que nortearam esta investigação e se
inserem numa visão da construção do conhecimento pelo indivíduo. São eles os de Jean
Piaget, Lev Vygotsky e David Ausubel.
Para Piaget, “a interação entre indivíduos e o intercâmbio de ideias [propicia]2 o
desenvolvimento cognitivo do sujeito, pois os conhecimentos são socialmente definidos e o
2 Nota da Autora
42
Figura – 01: Um esquema tentativo feito por Moreira, para os principais enfoques teóricos à
aprendizagem e ao ensino e alguns de seus mais conhecidos representantes. Fonte: M. A. Moreira,
1997, revisado em 2009 e retirado de Moreira, 2014.
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
sujeito depende da interação social para construção e validação dos conceitos” (Torres et al.,
2004).
Já Vygotsky entende que a constituição dos sujeitos, seu aprendizado e seus processos
de pensamento ocorrem mediados pela relação interpessoal (Damiani, 2008), ou seja, “o
desenvolvimento cognitivo não ocorre independente do contexto social, histórico e cultural”
(Moreira, 2014, p.107).
Ausubel toma como conceito central a aprendizagem significativa, que “ocorre quando
a nova informação ancora-se em conceitos ou proposições relevantes, preexistentes na
estrutura cognitiva do aprendiz” (Moreira, 2014, p.161). Precisamente a aprendizagem
significa dos conceitos de Física ensinados aos alunos com dificuldades de aprendizagem está
inserida de forma implícita no objetivo geral deste trabalho.
2.1.1 Jean Piaget
É na segunda metade do século XX que as Teorias da Aprendizagem Cognitiva
começaram a ser formuladas. Inicialmente pelo psicólogo suíço Jean Piaget (1896-1980), cujo
trabalhos datam da década de 20 mas somente décadas depois seus trabalhos influenciam nas
ideias do processo de ensino e aprendizagem, ocorrendo um declínio das ideias behavioristas
e a ascensão do cognitivismo, conjuntamente com os trabalhos de Lev Vygotsky e décadas
mais tarde com os trabalhos de David Ausubel.
O interesse pelo rigor da pesquisa e do método científico, aliados a curiosidade de
entender cientificamente a psicologia humana fez com que Piaget correlacionasse a psicologia
e a biologia desenvolvendo uma abordagem teórica conhecida por Epistemologia Genética.
Nas palavras de Piaget, seu interesse e curiosidade foram tanto que “fez adotar a decisão de
consagrar minha vida à explicação biológica do conhecimento” (Piaget, 1965, p.5 como
citado em Munari, 2010, p.14). O ponto central das investigações de Piaget foram as
observações feitas em relação ao desenvolvimento infantil e envolviam compreender como
um conhecimento de pequena complexidade passa a um de grande complexidade em relação à
capacidade cognitiva do indivíduo. Para Piaget, a criança é uma fonte de dados para o estudo
43
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
de seu desenvolvimento intelectual (Ferracioli, 1999) e a chave para o entendimento do
pensamento infantil.
Para suas observações formulou uma metodologia própria de pesquisa, à qual associou
um conjunto de técnicas de investigação, trabalhadas de acordo com a observação tanto do
comportamento espontâneo da criança quanto do comportamento provocado por uma situação
experimental e do diálogo estabelecido entre o pesquisador e a criança. Piaget não formulou
seu trabalho com a ideia de desenvolver uma teoria específica de aprendizagem, seu foco era
teorizar sobre o desenvolvimento mental, contudo o rigor científico no qual primou suas
observações e resultados obtidos no decorrer de sete décadas, trouxeram contribuições
práticas importantes principalmente ao campo da Educação e consequentemente no da
aprendizagem (Rappaport, 1981; La Taille, 1992; Coll, 1992; Furtado et. al.,1999).
Segundo Piaget, é através de um processo interativo entre o sujeito e o meio que o
conhecimento ocorrerá, uma vez que o seu desenvolvimento é permanente e atinge uma
maturação lógico-científica em um dado momento. “A inteligência aparece aqui como uma
estruturação que imprime determinadas formas aos intercâmbios entre o sujeito ou sujeitos e
os objetos circundantes, próximos ou mais afastados” (Piaget, 2013).
Enquanto cresce, o indivíduo passará por etapas nas quais terá uma determinada
organização mental ou estado de equilíbrio, cujas modificações ocorrem à medida que adquire
novas informações e nova forma de compreender a realidade à sua volta. E somente ao final
da adolescência este terá o intelecto pronto para a vida adulta (Goulart, 2008; Munari, 2010;
Piaget, 2013).
O indivíduo busca o conhecimento e adapta-se estando em equilíbrio com o meio.
Quando em desequilíbrio com esse meio desencadeia um conflito cognitivo até que haja um
novo equilíbrio. Para Piaget (Moreira, 2014), esse estado de equilíbrio ocorre naturalmente no
individuo por meio de mecanismos cognitivos definidos por assimilação e acomodação.
É na assimilação que ocorre a tentativa de solucionar uma situação, um problema, um
fato ou uma informação através da construção de esquemas de assimilação mental que
abordam a realidade do questionamento. Quando a assimilação ocorre, significa que o
indivíduo incorporou à realidade seus esquemas de ação impondo-se ao meio. Contudo no
processo de assimilação pode ou não ocorrer modificações no conhecimento que se tem da
realidade, isto é, quando os esquemas de ação não conseguem assimilar determinada situação
a mente pode desistir (Moreira, 2014; Piaget, 2013).
44
FCUP |
Uso de Métodos Ativos como Ferramenta no Ensino de Física a Alunos com Dificuldades de Aprendizagem |
Havendo modificações ocorre a acomodação, e é através delas que o indivíduo forma
novos esquemas de ação e que se dá o desenvolvimento cognitivo, pois, é nessa reestruturação
que o indivíduo “modifica suas estruturas cognitivas antigas, constrói novas associações ao
conhecimento prévio, domina a situação e amplia a cognição sobre a situação – problema com
a nova informação”, o sujeito traz para si a realidade que o rodeia (Moreira, 2014; Piaget,
2013).
Quando a assimilação e a acomodação encontram o equilíbrio ocorre a adaptação à
situação, assim novas experiências de acomodação geram novos esquemas de assimilação e
um novo estado de equilíbrio (adaptação). Tais processos ocorrem em simultâneo e favorecem
o enfrentamento de conflitos e a retomada da equilibração. Assim, na mente ocorre um
conjunto de esquemas que se aplicam a realidade e somente há aprendizagem quando o
esquema de assimilação sofre acomodação (Moreira, 2014; Piaget, 2013). Sem a
reestruturação dos esquemas de assimilação existentes do indivíduo (estrutura cognitiva) não
haverá novos esquemas de assimilação e, portanto, não haverá acomodação, pois a mente
como uma estrutura cognitiva funciona sempre em busca do equilíbrio alterando seu grau de
organização interna e adaptação ao meio que se encontra. Esse processo de reequilíbrio é
definido por Piaget de “equilibração majorante, e é o fator preponderante na evolução, no
desenvolvimento, na aprendizagem” e na construção interativa do comportamento humano
com o meio físico e sociocultural (Moreira, 2014).
A equilibração majorante é responsável pelo desenvolvimento cognitivo e está
presente durante todos os seus estágios e períodos. O que significa que ensinar é provocar no
individuo o desequilíbrio para que este procure o reequilíbrio (equilibração) cognitivamente,
se reestruture e aprenda.