Gaspar, Alberto

Monteiro, Isabel Cristina De Castro

Monteiro, Marco Aurelio Alvarenga

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1ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOUM ESTUDO SOBRE AS ATIVIDADES EXPERIMENTAISDE DEMONSTRAÇÃO EM SALA DE AULA:Proposta de uma fundamentação teóricaGA S PA R1, AL B E RT O; MO N T E I R O2, IS A B E L CR I S T I N A D E CA S T R O y MO N T E I R O2, MA R C O AU R E L I O ALVA R E N G A1Prof. Dr. Depto Física e Química - Campus de Guaratinguetá  <gaspar@feg.unesp.br>2 Profs. Ms. Depto Física e Química – Campus de Guaratinguetá e Doutorandos em Educação para a Ciência –Campus de Bauru  <monteiro@feg.unesp.br> <maureliomonteiro@uol.com.br>Unesp – Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”– Brasil.Palavras chave: Atividades de demonstração; Ensino de Física; Teoria de Vigotski.OBJETIVOSDiscutir a utilização de atividades de demonstração em sala de aula, buscando evidenciar que do ponto devista cognitivo essas atividades podem ser pedagogicamente válidas e significativas desde que seja orienta-da por uma fundamentação teórico-pedagógica adequada. Apresentamos elementos da teoria sócio-histó-rica de Vigotski como base para essa fundamentação e a partir deles formulamos orientações didáticas paraa otimização do processo de ensino e aprendizagem desenvolvido com essas atividades.ATIVIDADES EXPERIMENTAIS DE DEMONSTRAÇÃOORIGEM E INSTRUMENTO DE APRENDIZAGEMAs atividades experimentais de demonstração em sala de aula, objeto deste trabalho, são apresentações re a-lizadas em geral pelo professor por meio das quais se ilustra e se fundamenta a explicação de conceitos oumodelos físicos. Em sala de aula, essas atividades, tanto quanto as atividades tradicionais de laboratório re a-lizadas por grupos de alunos, apresentam dificuldades comuns para a sua realização, desde a falta de equi-pamentos até a inexistência de orientação pedagógica adequada. No entanto, alguns fatores parecem favo-recer a demonstração experimental: a possibilidade de ela ser realizada com um único equipamento paratodos os alunos, sem a necessidade de sala de laboratório específica, a possibilidade de ser utilizada em meioà apresentação teórica de um conteúdo sem quebra de continuidade da abordagem conceitual que estásendo trabalhada e a motivação ou interesse que desperta e parece predispor os alunos à apre n d i z a g e m .As atividades experimentais podem ser vivenciadas também em outros ambientes, com características eobjetivos diferentes. Dispositivos experimentais para demonstrar princípios físicos não têm sido apresen-tados apenas em sala de aula. Sua utilização em outros espaços é comum e muito antiga, mas só no séculopassado, a partir da década de 1970, começou a se disseminar mais intensamente com o aparecimento, emtodo mundo, de museus e centros de ciências. O uso de atividades de demonstração nas escolas, chamadas muitas vezes de “Experiências de Cátedra”,apoiava-se em geral em equipamentos experimentais de alto custo apresentados pelo professor em labo-2 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOratórios didáticos de Física que pouco lembram os que conhecemos hoje. Há ainda registros de experiên-cias isoladas e relativamente recentes da utilização de atividades de demonstração em sala de aula(Figueroa et al.,1994; Meseguer Dueñas et al.) mas nesses trabalhos a validade do uso das atividades dedemonstração em relação ao processo de ensino e aprendizagem tem caráter quase exclusivamente nomotivacional.Embora reconheçamos que a motivação seja um aspecto muito importante nesse processo, não é nela quese fundamenta a nossa proposta. Nosso objetivo é justificar as apresentações de demonstrações experi-mentais em sala de aula enfatizando-as como ocasiões privilegiadas para o desencadeamento de situaçõesde aprendizagem que dificilmente aparecem em aulas tradicionais ou em atividades experimentais realiza-das apenas pelos alunos, com ou sem a orientação do professor. Para isso, buscamos, na teoria sócio-histó-rica de Vigotski, indicações que pudessem orientar e viabilizar esta proposta.INDICAÇÕES DA TEORIA DE VIGOTSKI PARA FUNDAMENTAÇÃO DAS ATIVIDADES DEDEMONSTRAÇÃO EM SALA DE AULAa) Inter-relação entre conceitos espontâneos e científicosVigotski considera científico todo conhecimento de origem formal relacionado às ciências sociais, línguas,matemática, ciências físicas e naturais. São conhecimentos sistemáticos e hierárquizados apresentados eapreendidos como parte de um sistema de relações, ao contrário do conhecimento espontâneo, compostode conceitos não-sistemáticos, não-organizados, baseados em situações particulares e adquiridos em con-textos da experiência cotidiana (Howe, 1996). A diferença crucial entre essas duas categorias de conheci-mentos é a presença ou a ausência de um sistema, apesar da unicidade cognitiva do processo de aquisiçãodesses conceitos (Vigotski, 2001).Estudos empíricos realizados por Vigotski comprovam que a criança utiliza conceitos espontâneos antes decompreendê-los conscientemente, ou seja, antes de ser capaz de defini-los e de operar com eles à vontade.Já o desenvolvimento de conceitos científicos, por outro lado, tem uma trajetória de sentido oposto _ a suaaquisição começa com sua definição verbal, formal, e com sua aplicação em operações não-espontâneas. Acriança opera com conceitos científicos desde o início em um nível de complexidade lógica que só será atin-gido pelos conceitos espontâneos ao final de sua história de desenvolvimento. Em compensação, só muitotardiamente a criança pode ter do conceito científico o mesmo domínio e familiaridade que tem dos con-ceitos espontâneos.Podemos inferir que a utilização de uma demonstração experimental em sala de aula pode acrescentar aopensamento do aluno fundamentos de realidade e de experiência pessoal capazes de preencher essa lacu-na cognitiva característica da aquisição dos conceitos científicos e dar a esses conceitos a força dos concei-tos espontâneos. Em outras palavras, a atividade experimental de demonstração, partilhada por toda clas-se, sob a orientação do professor em um processo interativo que possa simular a experiência vivencial enri-quecedora e fortalecedora dos conceitos espontâneos, pode oferecer também os mesmos elementos cogni-tivos que dão força e riqueza aos conceitos científicos.b) Colaboração e interação socialPara Vigotski, a colaboração é essencial para o desenvolvimento das capacidades intelectuais da criança.Ela pode ser entendida como uma interação a dois, aluno-professor, balizada pela zona de desenvolvi-mento imediato, espécie de desnível cognitivo que estabelece o limite que o aluno pode alcançar. Parece-nos claro, pela forma reiterada com que Vigotski se refere à escola e à aprendizagem escolar nessa discus-são, que ele não se restringe a colaboração à díade professor-aluno, mas a estende a toda sala de aula e,nesse sentido, é mais adequado entender colaboração como interação social.O conceito de interação social tem sido exaustivamente trabalhado por pesquisadores vigotskianos bus-cando não só a sua melhor compreensão, na qual se inclui o seu papel no processo de ensino e aprendiza-3ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOgem. Uma forma de entender e viabilizar essa interação no processo de ensino e aprendizagem foi descri-ta em um trabalho de Wertsch (1984). Para orientar o professor, parceiro mais capaz, Wertsch sugere a ado-ção de três construtos teóricos, condições pedagógicas a serem satisfeitas para uma interação social profí-cua. São eles:– a definição de situação, forma como cada um dos participantes entende a tarefa _ no contexto da inter-ação, todos os participantes devem ter a mesma definição de situação;– a intersubjetividade, ação desencadeada entre os sujeitos participantes da interação com objetivo de esta-belecer ou modificar a definição de situação;– a mediação semiótica, linguagem, no sentido amplo do termo, que torna possível a intersubjetividade.Para a orientação didática da atividade experimental de demonstração esses construtos teóricos podem serentendidos como condições a serem cumpridas não só para que a atividade desencadeie interações sociaisprofícuas, mas também como critérios para a sua avaliação. Pode-se inferir que a interação possibilita acolaboração e pode levar à aprendizagem desde que apresente indícios efetivos de intersubjetividade quelevem os participantes a partilhar da mesma definição de situação por meio de uma adequada mediaçãosemiótica.INDICAÇÕES PEDAGÓGICAS PARA A REALIZAÇÃO DE ATIVIDADES EXPERIMENTAISDE DEMONSTRAÇÃO EM SALA DE AULAEntendemos as interações sociais em sala de aula como condição necessária à aprendizagem, mas não sufi-ciente _ se elas de fato ocorrem e têm as características aqui preconizadas, a aprendizagem também podeocorrer e o objetivo da apresentação das demonstrações experimentais foi alcançado. Assim, sugerimos oseguinte planejamento para a apresentação de uma atividade de demonstração em sala de aula:a) Introdução da atividade: Quando os alunos vêem um determinado material ou equipamento de demons-tração é pouco provável que saibam o que o professor pretende ou como funciona tal equipamento, mas ébem provável que façam suposições ou previsões em relação ao que será apresentado. Em outras palavras,é muito provável que no início da apresentação cada aluno estabeleça a sua própria definição de situação,daí a necessidade de o professor, como parceiro mais capaz da interação, unificar as diferentes definiçõesde situação por meio de uma discussão prévia, tornando clara a proposta da demonstração e explicitandoquais conteúdos nela estarão envolvidos. Desafiar o aluno a prever o resultado da demonstração é, namaioria das vezes, uma forma eficiente de garantir seu envolvimento e comprometimento com a apresen-tação. As idéias alternativas sugeridas pelos alunos nesse momento também são valiosos indícios sobre asconcepções prévias dos alunos, e o conhecimento delas permite ao professor redirecioná-las se e quandonecessário.Por exemplo, em uma demonstração freqüentemente apresentada em nossas aulas sobre o equilíbrio cor-pos apoiados utilizando um joão-teimoso, raramente algum aluno relaciona a estabilidade do equilíbrio dobonequinho com a posição do seu centro de gravidade ou leva em conta a força de reação normal, ou atémesmo a força peso, mas com o transcorrer da atividade a maioria dos alunos passa a fazer previsões maisacertadas e pertinentes e as explicam levando em conta esses conceitos físicos.Outro exemplo interessante ocorreu durante uma demonstração de óptica com um espelho plano e per-guntamos aos alunos como fazer para medir a distância entre o espelho e a imagem. De início, vários alu-nos afirmaram que essa medida era impossível porque isso os obrigaria a entrar no espelho, evidenciandouma dificuldade prévia para nós inesperada. Assim, ficou claro para nós que experimental permite queconheçamos muitas de suas idéias a respeito de um determinado conteúdo, mesmo quando os alunos aindanão o estudaram, o que nos oferece indicações valiosas tanto para o enriquecimento da interação comopara a reformulação das idéias incorretas, contribuindo para a melhoria do seu futuro aprendizado.4 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOb) Desenvolvimento da demonstração: Tendo como objetivo tornar mais eficiente a intersubjetividade éimportante formular para os alunos questões diretamente relacionadas aos fenômenos e conceitos que sepretende estudar com a demonstração. As respostas ou idéias apresentadas pelos alunos podem ser anota-das e relacionadas para conscientizá-los de suas próprias concepções. Para que a intersubjetividade se man-tenha e não surjam divergências ocasionais resultantes do desenvolvimento da demonstração é necessárioque o professor dirija a atenção dos alunos para os aspectos críticos a serem observados tendo em vista omodelo teórico explicativo a ser exposto ao final da apresentação.Em alguns casos, até mesmo uma brincadeira pode ser aproveitada para promover a intersubjetividade efavorecer a interação social. Durante uma apresentação do joão-teimoso perguntamos aos alunos se erapossível virá-lo de cabeça para baixo e alguns alunos sugeriram trocar a posição dos olhos do bonequinhocom a boca. A aceitação dessa idéia como algo que, a rigor, podia ser considerada uma resposta correta àquestão proposta, trouxe maior participação dos alunos, incentivou os alunos a interagirem com o experi-mento, a refletirem sobre suas previsões, o que, a nosso ver, os tornou mais receptivos para a nossa expli-cação.Em geral, os alunos têm dificuldade para apresentar suas idéias de maneira organizada e sistematizada. Noentanto, mesmo inseguros sobre a explicação que podem apresentar, muitos expõem suas idéias motivadospelo que esperam ver em seguida ou já estão vendo. Notamos ainda que a utilização do equipamento dedemonstração pelo aluno é um instrumento facilitador da mediação entre os participantes das interações.Tanto nas demonstrações sobre equilíbrio dos corpos apoiados como nas de óptica, muitas idéias apresen-tadas pelos alunos só foram entendidas quando eles próprios fizeram uso do equipamento. Por exemplo,as relações que estabeleciam entre a distância da imagem até o espelho e o tamanho do objeto só foramcompreendidas por nós quando eles usaram o equipamento para esclarecer suas afirmações, pois não con-seguíamos entender suas explicações verbais.c) Explicação da demonstração: No final da atividade, deve-se apresentar aos alunos o modelo teóricocapaz de definir os conceitos e explicar os fenômenos apresentados com a demonstração. Devem ser reto-madas as explicações e idéias propostas previamente pelos alunos comparando-as com o modelo explicati-vo apresentado. De acordo com os pressupostos teóricos vigotskianos, a complexidade desse modelo deveobedecer aos limites cognitivos dos participantes da interação _ a zona de desenvolvimento imediato decada aluno. Nesse sentido, o processo de intersubjetividade pode oferecer ao professor uma avaliação daslimitações cognitivas dos participantes da interação.CONSIDERAÇÕES FINAISAs indicações da teoria sócio-histórica de Vigotski para a compreensão do processo de ensino e aprendi-zagem em sala de aula nos permitiram formular orientações pedagógicas para a prática das atividades dedemonstração em sala de aula. Destaca-se nesse trabalho e nas orientações aqui propostas o papel do pro-fessor como agente do processo, implicação essencial da pedagogia vigotskiana. Ele é o parceiro maiscapaz, aquele que faz as coisas acontecerem, orienta a observação, dá as explicações adequando-as ao con-teúdo apresentado e ao nível cognitivo dos alunos. As características atribuídas ao processo de colabora-ção ou interação social deixam claro que não se propõe uma postura autoritária nem se atribui ao profes-sor o monopólio das ações. A participação do aluno deve ser estimulada inclusive na manipulação dademonstração, pois essa é também condição para a ocorrência de interação social.A demonstração experimental em sala de aula não é um recurso pedagógico auto-suficiente nem uma ati-vidade auto-explicativa. Não basta apresentá-la, impressionar o aluno e colher o seu aplauso para que elepossa aprender os conceitos que motivaram a sua apresentação. É indispensável a participação ativa doprofessor _ ele é o parceiro mais capaz, é quem domina o abstrato e pode extraí-lo do concreto.5ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOREFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASFIGUEROA et al (1994). Demonstraciones de física: Para quê?. Enseñanza de las ciências, 12(3), pp.443-446.HOWE, A. C. (1996). Development of science concepts within a vygotskian framework. Science Education 80(1), pp.35-51MESEGUER DUEÑAS E MAS ESTELLÉS (1994). Experiências de cátedra em las clases de física de primer cursode escuelas técnicas. Enseñanza de las ciências, 12(3), pp.381-391VIGOTSKI, L.S. (2001). A construção do pensamento e da linguagem. São Paulo. Editora Martins Fontes.WERTSCH, J. V. (1984). The zone of proximal development: Some conceptual Issues. In: Rogoff, B. e Wertsch, J. V.(eds): Childrens learning in the “Zone of Proximal Development”-  New Directions to Child development, n 23– S Francisco, Jossey – Bass, março, p 84.

Um estudo sobre as atividades experimentais de demonstração em sala de aula : proposta de uma fundamentação teórica

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Um estudo sobre as atividades experimentais de demonstração em sala de aula : proposta de uma fundamentação teórica

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