A MOTIVAÇÃO DOS ALUNOS DESVELADA DURANTE O PROJETO
LANÇAMENTO DE FOGUETE CORROBORANDO COM A
APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA DE CONTEÚDOS AVANÇADOS.
Nadilson de Lima [email protected]
Jucimara Uliana Gomes [email protected]
Maria Aparecida Laurindo Polizelle [email protected]
Osmar Caôn Filho [email protected]
Resumo
Iniciei a minha experiência como Bidiano acompanhando uma professora de Química
na E.E. Afonso Cáfaro, uma escola de ensino médio de tempo integral, situada na
cidade de Fernandópolis, estado de São Paulo, especificamente nas aulas da disciplina
conhecida como Eletiva, na qual os mesmos escolhem os projetos com os quais se
identificam. Foi eleito o projeto com o tema Lançamento de Foguete, para que
pudessem concorrer na V Olimpíada Brasileira de Foguetes (V OBFOG). Os alunos do
ensino fundamental se sentiram a vontade com a possibilidade do slogan divulgado:
Invente você mesmo, mas não pode usar produto inflamável nem explosivo! O
combustível escolhido foi a base de ar comprimido, possibilitado por uma bomba de
encher pneu de bicicleta. A professora supervisora responsável pela sala a dividiu em
vários grupos e os incumbiu que montassem todo o aparato com materiais recicláveis,
com destaque para o corpo do foguete construído com garrafa Pet de 2 litros e a
plataforma de lançamento montada com cano de PVC. Esse trabalho foi norteado nas
seguintes questões: Quais os matérias mais adequados para a construção do foguete?
Qual o ângulo ideal para que a plataforma de lançamento proporcione o máximo
alcance? Qual a capacidade ideal de ar comprimido para se conseguir as melhores
distâncias percorridas? Ao se concluir o projeto ficou evidente que a concorrência entre
os grupos de alunos para realizarem os experimentos foi o elemento propulsor para a
execução do trabalho. A reflexão sobre a avaliação do processo corrobora para uma
aprendizagem significativa em que houve o desenvolvimento de competências e
habilidades relacionadas aos conteúdos de física e química, além do fortalecimento das
relações inter e intrapessoal dos alunos.
Palavras chave: aprendizagem significativa, motivação, equipe.
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PROBLEMATIZAÇÃO
Essa pesquisa foi realizada na disciplina Eletiva de uma Escola de Ensino
Integral. Ela propicia aos alunos um caminho novo de diversificação das experiências
escolares, tem como objetivo aprofundar, enriquecer e ampliar os estudos relativos às
áreas do conhecimento contempladas na base nacional comum.
Ao se trabalhar com as Eletivas abre-se um leque de possibilidades de construção do
conhecimento, haja vista que o foco principal é o desenvolvimento e consolidação das
áreas de ensino de forma contextualizada, referindo-se as atividades de práticas sociais e
produtivas. Nesse sentido quebra-se a concepção de que projeto é como atividade
"extracurricular", pois os estudos estão focalizados em situações problema selecionados
pela equipe escolar sendo do interesse do aluno e, organicamente integrados ao
currículo.
A Eletiva desenvolvida na EE. Afonso Cáfaro tem como título: "Como as
coisas funcionam", a parte diversificada em questão, é decisiva na construção da
identidade de cada escola. Despertando nos alunos a curiosidade pela temática sugerida,
ou seja, respondendo as indagações que por hora incomodam os jovens, pois muitas
vezes ficam sem respostas ou ainda, mal respondidas por falta de um aprofundamento
teórico.
Como funciona um foguete? Foi uma das atividades propostas pela eletiva e
também objeto de estudo do PIBID. Foi desenvolvida de forma interdisciplinar de
forma que enriqueceu o processo de construção da aprendizagem.
A questão que norteia o trabalho é “As atividades diversificadas na
disciplina Eletiva podem intervir no processo ensino aprendizagem de modo a
corroborar com a aprendizagem significativa?”
Assim, os objetivos dessa pesquisa são: propor atividades experimentais para
que os alunos busquem aprofundar conhecimentos teóricos; buscar evidências que as
atividades diversificadas desenvolvidas na disciplina Eletiva contribuem com a
aprendizagem significativa; proporcionar maior participação dos alunos e maior
rendimento na aprendizagem; desenvolver nos alunos a argumentação e auto-avaliação
do processo.
Como afirma Freire, "Ensinar não é transferir conhecimento, mas criar as
possibilidades para a sua própria produção ou a sua construção" (FREIRE, 2002, p.52).
Nesse contexto, o professor ao planejar atividades voltadas para as necessidades de seus
alunos deve “criar pontes" a partir dos conhecimentos prévios e motivar o
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aprofundamento dos conteúdos e sua aprendizagem, que acontecerá de fato quando os
conteúdos forem significativos, estes contribuirão para inserção e participação social do
educando, para tanto é necessário questionar se o saber adquirido esta proporcionando
mudanças satisfatórias.
O saber pode ser científico acumulado, desde que se faça a transposição do
ensinado/ transmitido, cabendo ao professor a função de mediar todo processo,
refletindo sempre no por que e para quem ensinar? O aluno só aprenderá quando a
aprendizagem for significativa para ele, quando tiver uma função social, isto é, quando
o aluno descobre que aquele conteúdo lhe servirá para alguma coisa, então, apreenderá.
Assim, o professor deve propor aos alunos situações de aprendizagem com
desafios possíveis de serem vencidos, pois a escola deve ser local propício para se
desenvolver a assimilação e construção do conhecimento. Ao trabalhar certos conceitos
deverá desenvolver além da confiança, valores que conduzam a construção da cidadania
do educando desenvolvendo atitudes como perseverança e compromisso.
Neste contexto a atividade "Como funciona um foguete? Abordou desde o
contexto histórico em que a China já usava foguetes no século 3d.C. Eles eram feitos
com tubos de bambu e preenchidos com salitre, enxofre e carvão eram disparados como
fogos de artifício na esperança de que o barulho afastasse os maus espíritos. Como
também, o princípio que fundamenta a subida do foguete convencional, ou seja, o
melhor lançamento respeitando os dois fatores fundamentais que influenciam a
estabilidade de vôo dos foguetes: o centro de gravidade (CG) e o centro de pressão
(CP), para que um foguete tenha uma atitude estável (capaz de fazer as devidas
correções durante o vôo), o CG deve estar à frente do CP.
Na busca de conhecimentos de Física para construção de foguetes, citamos a
Primeira Lei de Newton ou seja, Princípio da Inércia que diz: "Um corpo permanece
em repouso ou em movimento retilíneo uniforme se nenhuma força for exercida sobre
ele” (GASPAR, 2010. p.118).
Para responder o que acontece com o movimento de um corpo livre da ação
de qualquer força? Gaspar (2010) diz que:
Podemos responder essa pergunta em duas partes. A primeira
trata do efeito de existência de forças sobre o corpo parado ou
em repouso. A resposta é quase óbvia: se nenhuma força* é
exercida sobre o corpo em repouso. A segunda parte trata do
efeito da existência de força sobre o corpo em movimento. A
resposta, embora simples, não é óbvia: se nenhuma força é
exercida sobre o corpo em movimento, ele continua em
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movimento. Mas que tipo de movimento? Como não há força
sendo exercida sobre o corpo, a sua velocidade não aumenta,
nem diminui, nem muda de direção. Portanto o único
movimento possível do corpo na ausência de qualquer força
exercida sobre ele é o movimento retilíneo uniforme. (p.118)
Para falar de peso, afirmaamos que é a interação da massa do objeto com a
aceleração da gravidade local. Esta é a Segunda Lei de Newton, ou Princípio
fundamental da dinâmica. Que é o estudo dos movimentos e de suas causas, conhecendo
as forças exercidas sobre o corpo, podemos determinar sua aceleração, e a partir dela,
descrever o seu movimento e todas as suas características. Ainda que a força resultante
que atua sobre um corpo é proporcional ao produto da massa pela aceleração por ele
adquirida.
Essa lei pode ser expressa pela expressão matemática F = m ⋅ a .(p.121)
E para a Terceira Lei de Newton, ou Princípio da Ação e Reação, Gaspar (2010) afirma
que:
Enquanto as duas primeiras leis de Newton relacionam
força e movimento, a terceira lei procura descrever força
com resultado da interação entre dois corpos (...) não há
como separar a ação da reação, ou vice-versa (...) Sõ
forças simultâneas que tem sempre o mesmo modulo de
direção, mas sentidos opostos.(p.122)
Foi necessário demonstrar a importância do Empuxo, pois:
Todo corpo imerso em um fluido sofre ação de uma força
– denominada empuxo – dirigida verticalmente para cima,
cujo módulo é igual ao módulo do peso do volume do
fluido deslocado. (p.138)
Após termos realizado o estudo da parte conceitual partimos para parte
experimental. Foi proposto aos alunos investigarem e testarem vários tipos de materiais.
E assim, testarem desde o uso de materiais mais apropriados, a quantidade de água a ser
colocada no foguete como também, o melhor ângulo de inclinação e, a quantidade
específica de ar a ser colocada para um melhor aproveitamento no lançamento do
foguete.
Levando-se em consideração que os alunos já tinham embasamento conceitual, da
primeira etapa ficou mais fácil a consolidação e complementação do assunto. Nessa
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etapa da experimentação os alunos puderam tirar suas dúvidas, levantar hipóteses,
argumentando, questionando as situações problema.
Nesse momento, a professora juntamente com os alunos do PIBID mediou as
reflexões e questionamentos dos alunos, de modo que o entendimento pudesse ser
construído através da argumentação, construção e re-construção do conhecimento.
A comunicação, ou seja, o diálogo favorece a elaboração de argumentação que
permeia a construção e re-construção das idéias corroborando com a aprendizagem.
Nesse sentido o trabalho em grupo favorece a aprendizagem significativa. Os contratos
pedagógicos favorecem na ordem de falar e ouvir. É importante dar vez e voz ao aluno
para que a aprendizagem aconteça de fato, através da reflexão e discurso dos sujeitos.
Para o desenvolvimento desse projeto foi utilizado diversos recursos, tendo como
foco principal motivação através de vídeos, pesquisa bibliográfica em livros, revistas e
multimídias para complementação teórica, uso de lousa digital para projetar os
PowerPoint desenvolvidos pela professora e também caixa de som e microfone para
apresentação do seminário ao término da atividade.
Descrevendo as etapas do trabalho com os alunos, iniciamos esta atividade com a
apresentação de três vídeos de curta metragem sobre lançamento de foguete, nos quais
se evidenciou as novas tecnologias. Depois de conceituar o funcionamento de um
foguete e apresentar algumas curiosidades, como por exemplo, os foguetes Chineses de
bambu e evoluções como o “Carro foguete” desenvolvido pela Austrália em 1997 e
previsão para entrada no mercado ainda este ano.
Fig. 1 Lançamento de foguete
Fig. 2- Carro-foguete
A mídia é importante para iniciar um conteúdo, como recurso pedagógico,
servindo como agente instigador e ao término como enriquecimento do trabalho
realizado. Foi apresentado no PowerPoint as idéias de construção dos foguetes, a cada
slide ocorriam pausas que eram seguidas de muita conversação, questionamentos e
mediações pela professora e alunos do PIBID.
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A segunda etapa do desenvolvimento da pesquisa foi norteada pela questão
apresentada pelos alunos: Mas como é mesmo que isso funciona? O que pode facilitar
na subida do foguete? Houve a necessidade de muitas tentativas na busca de melhores
resultados.
Também houve muitas repetições do experimento para se chegar a uma
conclusão sobre a garrafa de menor massa (menos cheia) terá uma maior aceleração.
Testaram a terceira lei de Newton e identificaram que quanto mais água for expelida e
quanto mais depressa isso acontecer, maior será a reação e maior velocidade da garrafa.
O produto da massa da garrafa e da água pela velocidade adquirida pela da garrafa será
igual ao produto da massa da água expelida pela velocidade da água expelida.
No fechamento, os alunos apresentaram suas dificuldades para calcular o
empuxo, mas com a ajuda dos alunos do PIBID e mediação da professora concluíram
que empuxo é a força que faz subir o foguete. Nos foguetes a água, o ar pressurizado
empurra a água para fora, causando uma reação da garrafa em sentido oposto.
Portanto do empuxo depende a velocidade com que a água é expelida como
também das dimensões do bocal de saída. Assim, o empuxo foi calculado como sendo
aproximadamente igual ao dobro do produto da pressão pela área da seção do bocal.
Os alunos se organizaram em grupos de no máximo cinco alunos e
construíram seu foguete. Foram várias tentativas para que o foguete alcançasse uma boa
distância, alguns atingiram distancias maiores, atingindo cerca de cem metros e
atingindo as arquibancadas do estádio, distante da escola em mais de um quarteirão. Os
foguetes foram dos níveis para o ensino fundamental e para o médio, sendo nível 2 e 3,
de a ar e de água, respectivamente.
Cada grupo fez a auto-avaliação de todo o processo de construção e
lançamento do foguete. Demonstraram domínio dos conteúdos estudados e os
argumentos revelaram sua aprendizagem significativa. Eles disseram que da meneira
que as aulas ocorreram eles se sentiram responsáveis em buscar aprofundar seus
conhecimentos.
Como resultado do projeto os alunos participaram da 17ª Olimpíada Brasileira
de Astronomia e Astrofísica 2014 (OBA), no entanto, não tivemos êxito, pois os alunos
repetira muitas vezes o lançamento que quebraram a
base de lançamento no dia
marcado para a competição, prejudicando os lançamentos. Apesar de que os
depoimentos dos alunos identificam que o mais importante foi o aprendizado
proporcionado do que a competição, assim todos foram vencedores. Lembrando que
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estes alunos eram do Ensino Fundamental precisamente alunos do 8º ano e 9º ano e
enfatizaram conteúdos do 1º serie do ensino médio, ou seja, conteúdos avançados
propostos por esse projeto.
Ao término os alunos também realizaram uma avaliação provida de 10 questões. O
gráfico mostra o grau de satisfação pelas atividades desenvolvidas, no entanto
percebemos claramente que os alunos não entenderam a 1º questão ou ainda não estão
cientes de seus projetos de vida. Em nossa concepção eles entenderam que nós teríamos
que trabalhar especificamente a profissão escolhida, provando assim que muitos ainda
não relacionam que para ser médico por exemplo, tem que saber escrever, falar em
público, levantar hipótese e assim por diante, temáticas ricamente otimizadas em nossa
Eletiva. Enfim, constatamos que os resultados foram satisfatórios, mas que podem ser
melhorados, assim que eles relacionarem as profissões nos conteúdos trabalhados.
Fig.20 Gráfico da avaliação da disciplina Eletiva
O final da Eletiva é denominado de Culminância, onde ocorre a
apresentação, ou seja, a socialização dos resultados alcançados para toda a escola e
outras escolas convidadas. Constatamos que os alunos convidados de outras escolas
participaram com muitos questionamentos e que os alunos que realizaram o projeto
respondiam argumentando com muita segurança e minuciosamente sobre o trabalho
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desenvolvido, o que comprova sua aprendizagem. E o relacionamento inter e
intrapessoal foi ampliado no decorrer do processo.
Consideramos relevante que os agrupamentos produtivos e as atividades
diversificadas favoreceram a aprendizagem significativa dos alunos. Essa atividade foi
plenamente satisfatória, pois propiciou muitos levantamentos de hipóteses, bem como a
busca de estratégias do melhor material para confecção do foguete, aprofundamento dos
conceitos matemáticos e físicos para que o lançamento, ou seja, houve a construção e
re-construção de conhecimentos, sendo o aluno co-autor de sua própria história.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Carro foguete disponível em:
http://s2.glbimg.com/oiwrrLZuJmfkBw8RergdQV5eluhmvf5L1m0trnj5HmFI
oz-HdGixxa_8qOZvMp3w/s.glbimg.com/jo/g1/f/original/2012/10/18/z.jpg
Fig.2 .Acesso em: 03 de Abr de 2014.
CLUBE DE ASTRONOMIA O COLÉGIO ESTADUAL DO PARANÁ, CACP.
Funcionamento de todas as partes para o lançamento do Foguete.
http://www.cacep.com.br/node/9 . Figura 3 Acessado em: 03 de Abr de 2014.
Decolagem foguete NASA HD disponível em: http://youtu.be/157XAmf1Uo8
Fig.1 imagem do vídeo. Acesso em: 03de Abr de 2014.
FREIRE, Paulo. Pedagogia da autonomia: saberes necessários à prática educativa-21ª
Edição- São Paulo. Editora Paz e Terra, 2002.
GASPAR, Alberto. Compreendendo a Física: ensino médio. São Paulo. Editora Ática.
2010.
FIGURA
Fig.3 Funcionamento de todas as partes para o lançamento do Foguete
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REGISTROS DO DESENVOLVIMENTO DO PROJETO
Fig. 4- Materiais utilizados
Fig. 5- Seleção de materiais
Fig. 6- Cortes e encaixes nas garrafas Pet.
Fig. 8- Mediação- produzido por
Nadilson 10/05/2014
Fig. 7- Procedimentos experimentais
Fig. 9- Mediação- produzido por Nadilson
10/05/2014
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Fig. 10- Mediação- produzido
por Nadilson 10/05/2014
Fig. 12- Procedimentos experimentais
Fig. 14- Procedimento experimental
Fig.16- Procedimentos experimentais
com mediação
Fig. 11- Mediação- produzido por Nadilson
10/05/2014
Fig.13- Procedimentos experimentais
Fig.15- Procedimentos experimentais com mediação
Fig.17- Foguete construído, pronto para lançar
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Fig. 19- Apresentação do seminário
SUMÁRIO DAS FIGURAS
Fig. 4- Materiais utilizados no experimento- produzida pelo aluno Nadilson
Fig. 5- Seleção de materiais
Fig. 6- Cortes e encaixes nas garrafas Pet.
Fig. 7- Procedimentos experimentais
Fig. 8- Procedimentos experimentais com mediação
Fig. 9- Procedimentos experimentais com mediação
Fig. 10- Procedimentos experimentais com mediação
Fig. 11- Procedimentos experimentais
Fig. 12- Procedimentos experimentais
Fig. 13- Procedimentos experimentais
Fig. 14- Procedimentos experimentais
Fig. 15- Procedimentos experimentais
Fig. 16- Procedimentos experimentais
Fig. 17- Lançamento do foguete
Fig. 18- Apresentação do seminário
Fig. 20- Gráfico da avaliação da disciplina Eletiva
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