Durante o planejamento e a execução da atividade de pesquisa, o procedimento de medição tem um valor essencial. Através dela, coletam-se os dados necessários para, empiricamente, testarem-se as hipóteses definidas para os problemas.
É comum os estudantes apresentarem dificuldade com a habilidade de medir em trabalhos práticos, uma vez que esse tipo de abordagem não é desenvolvido no processo de ensino-aprendizagem escolar.
Medir é conferir números às propriedades dos sistemas materiais segundo as leis desses atributos. É um conjunto de ações experimentais orientadas a determinar uma magnitude de forma quantitativa, usando-se os meios técnicos apropriados, no qual existe, pelo menos, um ato de observação (CARTAYA, 1982).
Para Nuñez; Silva (2008c), medir é atribuir números ou valores a objetos ou fenômenos de acordo com regras. A medição é a atividade prática de atribuir efetivamente valores a objetos (às propriedades dos objetos, denominadas magnitudes ou grandezas).
Para Sá (1994), a habilidade de medir, em trabalhos experimentais, supõe: escolher unidades apropriadas para medir comprimento, volume, temperatura, massa e tempo; fazer medições com instrumentos de medida apropriados às grandezas envolvidas; reconhecer o erro na medição e utilizar procedimentos adequados para minimizá-lo; estabelecer a equivalência entre diferentes unidades da mesma grandeza e fazer estimativas de medida para comprimento, área, volume e massa.
O processo de ensino-aprendizagem da medição de magnitudes relacionadas ao cotidiano e ao trabalho prático, como comprimento, massa, tempo, entre outras, e suas relações com as respectivas unidades de medida, deve ser desenvolvido durante as atividades escolares do ensino médio, como também os procedimentos de cálculos com números decimais, uma vez que os resultados das medições não são valores precisos.
Segundo Nuñez; Silva (2008c),
A ciência moderna se fundamentou na observação sistemática, e conseqüentemente na medição. A medição nesse contexto se transformou
numa ferramenta, que num certo sentido, definia o que era e o que não era científico. A ciência clássica tomou como critérios chaves da produção do conhecimento a observação e a medição em condições experimentais (NUÑEZ; SILVA, 2008c, p. 4).
A medição, no trabalho experimental, supõe um conjunto de habilidades e conhecimentos. Cabe ao professor sistematizar de maneira transversal e interdisciplinar o desenvolvimento da habilidade de medir variáveis no trabalho experimental, uma vez que essa habilidade se aplica às diversas disciplinas da área de Ciências Naturais.
Para Nuñez (2008), o estudo do procedimento de medir deve estar relacionado com a observação, a descrição, a representação de informações, como passos para a solução de situações-problema no contexto escolar e como formas de acesso à motivação e ao interesse dos estudantes pelas ciências .
Medir é uma atividade mais corriqueira do que parece. Ao observar-se o relógio, por exemplo, enxerga-se no mostrador o resultado de uma medição de tempo. Ou seja, existe uma grande variedade de grandezas que podem ser medidas sob aspectos diversos.
Grandeza pode ser definida, resumidamente, como o atributo físico de um corpo que pode ser qualitativamente distinguido e quantitativamente determinado.
Para se determinar o valor numérico de uma grandeza, é necessário que se tenha outra grandeza da mesma natureza, definida e aceita por convenção, para fazer a comparação com a primeira. Essa outra grandeza é denominada unidade. Por exemplo: para se medir comprimento, a unidade de medida definida pelo Sistema Internacional de Unidades é o metro, com seus múltiplos e submúltiplos.
Entretanto seria complicado, por exemplo, medir-se todo e qualquer comprimento usando-se exclusivamente a definição do metro. Para isso, existem os chamados “padrões metrológicos”, que, em resumo, são instrumentos de medir ou medidas materializadas designados para reproduzir uma unidade de medir que serve como referência.
De acordo com o Instituto de Pesos e Medidas – Ipem -, o padrão dado como tendo a mais alta qualidade metrológica e cujo valor é aceito sem referência a outro padrão é denominado de padrão primário. Um padrão cujo valor é determinado pela comparação direta com o padrão primário é chamado padrão secundário, e assim consecutivamente, instituindo-se uma série de padrões na qual um padrão de maior qualidade metrológica é usado como referência para o de menor qualidade metrológica. Pode-se, por exemplo, a partir de um padrão de trabalho, percorrer-se toda a cadeia de rastreabilidade desse padrão, chegando-se ao padrão primário.
Ao conhecerem-se os padrões de referência, antes de se fazer qualquer medição, deve- se saber qual a grandeza que se deseja medir e o grau de exatidão que pretende obter em decorrência dessa medição, para, somente depois, escolher-se o instrumento de medir apropriado. Não se pode esquecer que é necessário que o instrumento ou a medida materializada em questão estejam devidamente calibrados.
Caso uma pessoa deseje medir sua própria massa, como não é imprescindível um resultado com grande rigor de medição, a balança da drogaria soluciona o caso. Contudo, se se estiver trabalhando num experimento em pequena escala e se necessitar especificar a massa de um reagente, é aconselhável que se alcance um resultado com ampla exatidão de medição. Nesse caso, uma balança analítica compatível com a precisão requerida seria o instrumento mais apropriado.
Métodos e procedimentos de medição são tomados em razão da grandeza a ser medida, da exatidão exigida e de outros condicionantes, que abrangem uma série de variáveis. Supondo-se que se deseje descobrir certo volume de óleo comestível, se esse óleo for ser utilizado para se fazer uma receita culinária, então o método indicado poderá ser, meramente, despejar-se o óleo em uma medida de volume graduada (uma proveta, por exemplo). No entanto, se o resultado demandar maior precisão por exemplo, num ensaio em laboratório, será necessário empregar-se outro método, que leve em conta outras variáveis, como a temperatura, a massa, a massa específica, etc, uma vez que o volume do óleo se modifica em razão da temperatura em que este se encontra no instante da medição.
A apresentação do resultado de uma medição é outro fator em que se deve pensar, uma vez que ao fazer-se uma medição, é impossível definir-se um valor verdadeiro para a grandeza medida.
Supondo-se que alguém tenha medido a massa de um objeto empregando uma balança eletrônica e obtido como resultado a indicação numérica 234g (duzentos e trinta e quatro gramas), um possível valor da massa desse corpo estará próximo do valor alcançado, ainda que esse valor seja, por definição, indeterminável. Os parâmetros dessa aproximação são dados pela incerteza da medição.
Quando destinada a dimensionar valores associados a atividades práticas, a medição exige determinadas habilidades. Ao ensinarem-se os procedimentos para o trabalho científico aos alunos, é importante apresentar-se a estrutura das habilidades objeto de aprendizagem. Referindo-se a habilidades necessárias para o docente da área de Ciências Naturais ensinar os alunos do ensino médio o procedimento de medir em trabalhos práticos, pode-se dizer que a
habilidade geral de medir se relaciona com outras, a serem consideradas como um sistema de habilidades específicas:
a) ensinar a operacionalizar variáveis de uma hipótese;
b) ensinar a estimar possíveis erros de medição nos experimentos e a utilizar procedimentos adequados para minimizar esses erros;
c) ensinar a estimar a validez de uma medição; d) ensinar a estimar a confiabilidade de uma medição.