Kraft & Kultur-saken

Na figura 3.2, apresenta-se uma foto dos alunos, durante um momento em que respondiam individualmente ao questionário de sondagem de conhecimentos prévios.

Figura 3.2- Foto dos alunos da EEFM Dr. Gentil Barreira respondendo ao questionário de conhecimentos prévios, concernente ao tema associação de resistores elétricos, durante a ação 2.1 da fase 1 da experiência pedagógica.

Na ação 1.1 da fase 1, aplicou-se um questionário para verificar conhecimentos prévios, para se constituir evidências dos subsunçores (AUSUBEL, 2003; FREITAS, 2007; NOVAK, 2010), que os alunos possuíam sobre temas de eletricidade, destacando-se associação de resistores elétricos, uma vez que este conteúdo

estava sendo trabalhado com os mesmos, nas atividades curriculares de sala de aula,antes do início da pesquisa de campo (MIRAS, 2010). Adianta-se, que, individualmente, todos os alunos da turma responderam ao citado questionário, que se encontra no apêndice A.

A seguir apresenta-se o enunciado de cada questão, o objetivo pretendido e o desempenho dos alunos observado em cada questão:

A questão 1 destinava-se a investigar os conhecimentos prévios dos alunos, relacionados ao tema eletricidade e se conseguiam calcular a resistência equivalente de diferentes associações de resistores, sendo que o item “a” era referente a uma associação em série, o item “b” a uma associação em paralelo, e o item “c”, a uma associação mista de resistores:

01-Determine o valor da resistência equivalente entre os pontos A e B das seguintes associações:

Figura 3.3: Arranjos de circuitos de resistores elétricos, correspondentes aos itens a, b e c da questão 1, concernentes ao questionário de sondagem de conhecimentos prévios dos alunos (ação 1.1.).

Uma análise das respostas dos alunos revelou que, em torno de 19 (86 %) deles, não conseguiam obter a resistência equivalente em nenhum dos itens da questão 1 do questionário. Isto se configura como um indício preliminar de que os alunos apresentavam dificuldades de compreensão e cálculo de resistência equivalente em circuitos elétricos resistivos (DORNELES; ARAUJO; VEIT, 2006, FREITAS, 2007). Outras possíveis dificuldades que podem estar associadas são: limitações para identificar associações em série e em paralelo de resistores e/ou não possuir domínio conceitual suficiente de conceitos de eletricidade, como resistência, corrente e diferença de potencial ou ainda não conseguir estabelecer inter-relações entre citados conceitos (DORNELES, ARAÚJO, VEIT, 2006; FREITAS, 2007).

Destaca-se que, na seção 1.6 do referencial teórico desta dissertação, capítulo 1, é apresentado o quadro 3, concernente ao conjunto de dificuldades de aprendizagem relacionadas com os conceitos de corrente elétrica, diferença de potencial e resistência elétricas, baseados no trabalho de Dorneles, Araújo e Veit (2006), incorporando naquela sessão uma discussão de tais dificuldades. Tal citado conjunto de dificuldades de aprendizagem, é estratégico para se investigar o perfil das eventuais dificuldades ou facilidades de aprendizagem dos alunos que participaram da presente pesquisa possam apresentar durante o estudo de circuitos de resistores.

Incorpora-se à argumentação supra descrita, que a discussão dos dados de campo, no tocante às atividades pedagógicas efetivadas colaborativamente por alunos, relativa às ações efetivadas nas fases 1, expressa pela ação 1.1 (sondagem dos conhecimentos prévios) e fase 2, conforme as ações 2.1 (promover aulas teóricas), 2.2 (desenvolvimento de atividades de simulação e modelagem computacional) e 2.3 (execução da prática experimental de bancada), tais atividades pedagógicas visaram promover a facilitação e desenvolvimento da aprendizagem colaborativa e significativa (AUSUBEL, 2003; NOVAK, 2010; MIRAS, 2010; VALENTE, 2002), no contexto do estudo de circuitos elétricos, realizado pelos alunos.

A questão 2 pretendeu investigar indícios de conhecimentos que os alunos possuíam no tocante a propriedades de associações em série, de modo a resolver um problema, por meio da análise do comportamento de um circuito de uma árvore da natal, quanto ocorria uma determinada falha no mesmo, conforme o enunciado a seguir:

02-Sabe-se que quando apenas uma lâmpada de árvore de natal queima, todas as outras não acendem. A razão disso é por que:

a) ( ) A associação é em série, com a mesma corrente para todas as lâmpadas, por isso se uma delas queima a corrente será interrompida em todo o circuito.

b) ( ) A associação é em paralelo, com a mesma corrente para todas as lâmpadas, por isso se uma lâmpada queima a corrente será interrompida em todo o circuito.

c) ( )Deve-se verificar a qualidade dos fios. d) ( ) NRA

Na análise das respostas, apenas 03 (13%) alunos pesquisados não responderam corretamente esta questão. Isto pode pressupor que os alunos, em sua minoria, não conseguiam estabelecer relações entre os conceitos de corrente e

resistência elétricas, bem como eventualmente não sabiam utilizar devidamente o conceito de corrente elétrica.

A questão 3 intencionava verificar os conhecimentos dos alunos concernente a associação de resistores em paralelo, ao indagar os alunos sobre propriedades deste tipo de associação:

03-As instalações elétricas das casas são do tipo associação em paralelo porque: a) ( ) Os aparelhos ficam submetidos a uma mesma corrente elétrica. b) ( ) Os aparelhos vão dissipar menor energia possível.

c) ( ) Os aparelhos não irão queimar nessa associação. d) ( ) Todos os aparelhos ficam sob a mesma tensão.

Pela análise das respostas, 17 (77%) alunos não conseguiram responder corretamente esta questão, o que sugere indícios preliminares que associação de resistores em paralelo não é de fácil compreensão para os alunos investigados. Isto pode ser um indício de que os alunos não conseguiam relacionar os conceitos de tensão, corrente e resistência elétrica (DORNELES, ARAÚJO, VEIT, 2006).

A questão 4 apresentava um duplo propósito junto aos alunos: no item a, investigar se os alunos possuíam alguma noção preliminar relativa a instrumentos de medição elétrica, como voltímetros e amperímetros, e nos itens b e c, verificar se o alunos conseguiam empregar a lei de ohm para obter valores de corrente e voltagem elétricas, em um determinado circuito elétrico:

04- Para o seguinte circuito da figura abaixo, responda: a) O que significam as letras A e V na ilustração?

b) Qual a intensidade de corrente elétrica que atravessa o circuito? c) Qual a tensão elétrica sobre o resistor de 30Ω?

Figura 3.4: Arranjo de circuito de resistores elétricos, correspondentes aos itens a, b e c da questão4, concernentes ao questionário de sondagem de conhecimentos prévios dos alunos (ação 1.1.).

A análise das respostas revelou que 13 (59 %) alunos não responderam o item a, o que corresponde a haver indícios de uma limitação de conhecimentos básicos para identificar a representação imagética de aparelhos de medidas elétricas. Quanto aos itens b e c, 14 (64%) alunos não as responderam, o que eventualmente está associado ao fato dos alunos não conseguirem aplicar a lei de Ohm para resolução dos problemas (DORNELES; ARAÚJO; VEIT, 2006). Isto pode caracterizar indícios que os alunos apresentam dificuldades conceituais, o que não lhes permitiu calcular valores de intensidade de corrente elétrica e de diferença de potencial em circuitos elétricos, bem como não saber utilizar o conceito de resistência equivalente para calcular estes valores requeridos (DORNELES; ARAÚJO; VEIT, 2006).

As questões de números 5 a 7 procuravam identificar dificuldades de aprendizagem, quanto aos conceitos de potencial elétrico (voltagem), diferença de potencial, corrente e resistência elétricas (DORNELES; ARAÚJO; VEIT, 2006). Nestas questões, os alunos deveriam empregar e relacionar tais conceitos para poder resolver o problema do brilho de lâmpadas elétricas.

As questões de 5 a 7 solicitavam que os alunos conseguissem ordenar o denominado “brilho de lâmpadas elétricas”, sendo que as lâmpadas deveriam ser entendidas como resistores idênticos. Também tinha como propósito averiguar se os alunos apresentavam dificuldades em compreender e utilizar os conceitos de corrente, resistência elétrica, resistência equivalente, diferença de potencial elétricos e inter- relacioná-los para a resolução de problemas de circuitos de resistores elétricos, conforme Shaffer e McDermont (1992) apud Dorneles, Araújo e Veit (2006) :

Figura 3.5: Circuito teste utilizado no questionário de conhecimentos prévios para investigar dificuldades de aprendizagem dos alunos quanto aos conceitos de resistência elétrica e resistência elétrica equivalente (DORNELES; ARAÚJO; VEIT, 2006)

05- Ordene as lâmpadas abaixo do maior brilho para o menor.

Figura 3.6: Circuitos teste utilizado no questionário de conhecimentos prévios para investigar dificuldades de aprendizagem dos alunos quanto aos conceitos de corrente elétrica e diferença de potencial elétricos (DORNELES; ARAÚJO; VEIT, 2006)

06- Ordene as lâmpadas abaixo do maior brilho para o menor brilho

Figura 3.7: Circuitos teste utilizado no questionário de conhecimentos prévios para investigar dificuldades de aprendizagem dos alunos quanto aos conceitos de corrente elétrica e diferença de potencial elétricos (DORNELES; ARAÚJO; VEIT, 2006)

07- Ordene o brilho das lâmpadas abaixo quando o interruptor está fechado. O que acontece com o brilho da lâmpada L1 quando o interruptor for aberto ?

Ao analisar as respostas dos questionários dos alunos, pode-se verificar que nenhum deles respondeu às questões 5, 6 e 7. Isto revela indícios que os alunos apresentam preocupantes deficiências de aprendizagem relativas aos conceitos de corrente, tensão e resistência elétricas e associação de resistências elétricas, uma vez que não conseguem empregar e relacionar tais conceitos para resolver as questões 5 a 7 (DORNELES; ARAÚJO; VEIT, 2006), relacionadas a problemas de circuitos de resistores, representados por lâmpadas elétricas.

Em síntese, concluída a discussão das respostas às questões do questionário feito pelos alunos, ação 2.1, observa-se é necessário promover uma intervenção pedagógica, ao nível de: realizar uma ação, na forma de aulas teóricas, para suprir as deficiências conceituais evidenciadas junto aos alunos, na ação 2.1, de forma, numa visão da aprendizagem ausubeliana (AUSUBEL, 2003; MIRAS, 2010; NOVAK, 2010), a consolidar novos conhecimentos dos alunos, nos temas de eletricidade em discussão, o que é discutido na sessão 3.2, a seguir:

3.2 Fase 2 – Construção e consolidação de conhecimentos de eletricidade e