PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática

UTILIZAÇÃO DE ORGANIZADORES PRÉVIOS PARA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA DE ELETROMAGNETISMO:

Guia de orientação ao professor

Roberto Luiz de Azevedo Maria Inês Martins

Belo Horizonte 2010

Sumário

1 – Apresentação ........................................................................................................... 3

2 – Contextualização ..................................................................................................... 4

3 – Organizadores Prévios ............................................................................................. 6

3.1 – Texto Exemplo .......................................................................................... 6

3.2 – Oficina Exemplo ....................................................................................... 10

3.3 – Mapa Conceitual Exemplo ....................................................................... 18

4 – Considerações Finais ............................................................................................... 20

Bibliografia .................................................................................................................... 22

Apêndice: Questionário Exemplo .................................................................................. 28

1 - Apresentação

Trata-se de um guia de orientação para professores de Física de Ensino Médio

para o ensino de eletromagnetismos, utilizando organizadores prévios como uma

estratégia de ensino na preparação dos alunos para uma aprendizagem significativa.

Constam do Guia as estratégias que podem ser adotadas pelo professor na condução de

uma aprendizagem significativa do tema para o terceiro ano do Ensino Médio.

O produto educacional é constituído de explicitação da aplicação da proposta,

incluindo contextualização teórica, exemplos de organizadores prévios, tais como texto,

oficina e mapa conceitual, além de modelo de questionário para levantamento de

conceitos. Busca-se com essa proposta propiciar ao aluno a aprendizagem significativa,

tendo como base fundamental a Teoria da Aprendizagem Significativa de AUSUBEL.

2 – Contextualização Teórica

Tradicionalmente, a organização sequencial do conteúdo de um curso

introdutório de Eletromagnetismo é linear: Carga Elétrica → Força Elétrica → Campo

Elétrico → Potencial Elétrico → Corrente Elétrica → Força Magnética → Campo

Magnético → Indução Magnética. Esta sequência trata de fenômenos elétricos e

magnéticos primeiro separadamente e depois unidos nos chamados fenômenos

eletromagnéticos.

De um modo geral, essa sequência é contraria à sequência ausubeliana, pois

parte dos conceitos mais específicos em direção aos conceitos mais gerais, enquanto que

Ausubel defende a posição de que as ideias, fenômenos e conceitos mais gerais e

inclusivos sejam apresentados no início do processo instrucional para que sirvam de

pontos de ancoragem conceitual para a aprendizagem subsequente.

A Teoria da Aprendizagem Significativa proposta por David Ausubel pressupõe

a existência de ideias esteios na estrutura cognitiva do aluno, em que o novo

conceito/ideia poderá se ancorar de maneira significativa, ou seja, de forma substantiva

e não literal. Preconiza o uso de organizadores prévios para a suscitação e/ou

desenvolvimento desses subsunçores na estrutura cognitiva do discente. 1

Este guia tem por objetivo orientar os docentes no planejamento do conteúdo,

por exemplo, de Física, com vistas na teoria cognitivista de Ausubel. Neste

planejamento procuramos destacar os principais passos e os principais cuidados que o

professor deve ter ao elaborar sua estratégia.

Na sequência ausubeliana da exposição do conteúdo, o princípio da

diferenciação progressiva foi utilizado como sistema de referência, ou seja, as ideias

mais gerais e inclusivas do conteúdo foram apresentadas no início e, depois foram

progressivamente diferenciadas, em termos de detalhes e especificidade.

Como um planejamento-exemplo, optamos pelo tópico de Eletromagnetismo por

ser considerado um assunto árido pelos alunos e pouco motivador. Essa metodologia

deve ser aplicada anteriormente à exposição da matéria, a fim de criar na estrutura

1 Para o aprofundamento dessa teoria recomendamos AUSUBEL, D. P. Aquisição e retenção de conhecimentos: uma perspectiva cognitiva. Rio de Janeiro: Editora Interamericana, 2003. 242p., e MOREIRA, M. A. Aprendizagem Significativa. Brasília: UnB, 1999.

cognitiva do aluno as ideias âncoras necessárias, nas quais se ligarão outras ideias

novas.

Nossa estratégia se baseou na utilização dos organizadores prévios como forma

de apresentação de ideias e informações, seguindo um corpo organizado de conceitos

que dessem origem a significados claros, estáveis e não ambíguos. A apresentação de

ideias e de informações foi feita mediante a leitura de textos motivadores retirados de

revistas, jornais, reportagens etc. e, posteriormente através das oficinas. Ideias sobre as

oficinas podem ser conseguidas em alguns sites como, por exemplo, a Feira de

Ciências.

Em nossa escola, mesmo que os alunos tenham vindo de um processo seletivo, a

heterogeneidade entre os mesmos é muito grande. Confessamos que isso seja um fator

limitador da metodologia no sentido de numa mesma sala de aula possui alunos em

diferentes níveis de amadurecimento cognitivo. Por isso preconizamos que os textos e

as oficinas devam ser escolhidos de maneira que uma grande maioria dos alunos possa

usufruir dos conceitos que ali estão.

Os textos escolhidos pelo professor devem ser potencialmente significativos aos

alunos, relacionando assuntos de seu interesse e atuais, cuja forma de apresentação seja

agradável. O professor deve escolher os textos que trazem conceitos mais gerais sobre o

assunto, com o objetivo de contemplar a diferenciação progressiva, dessa forma

estaremos suscitando ou criando as ideias esteios necessárias à aprendizagem

significativa do assunto que será estudado. Assim sendo, o professor estará aplicando o

primeiro princípio de organização do conteúdo, preconizado por Ausubel.

Recomendamos ao professor que na condução da leitura dos textos sejam feitos

grupos de quatro alunos e que haja um revezamento entre os mesmos na leitura de

outros textos. Dessa forma estaríamos trabalhando a sociabilidade entre os alunos.

Em nosso caso, os textos de Eletromagnetismo foram sobre os Trens Megalev e

o Freio Magnético em que, procuramos fundar na estrutura cognitiva do aluno, ideias

gerais sobre a indução eletromagnética. Na condução dessa fase de leitura dos textos, o

professor deve elaborar, juntamente aos textos, questões que levem os alunos a

pensarem a respeito do assunto ou que os levem a pesquisar quando não souberem a

resposta. Tais questões é um dos artifícios de manipulação da estrutura cognitiva dos

discentes, a fim de que eles possam criar suas ideias esteios.

Os alunos, durante o estudo das questões propostas, sugeriram que se fizesse

(eles próprios) uma pesquisa extraclasse quando não conseguiam as respostas

adequadas. Consideramos essa atitude louvável, pois, é uma maneira de buscarem e/ou

sedimentarem suas ideias esteio. A seguir apresentamos um dos textos e as respectivas

questões aplicadas, como um exemplo de oficina.

3 - Organizadores Prévios

3 1 - Texto Exemplo: Os Trens Maglev (Magnetic Levitaton)

Os trens Maglev, de alta velocidade, utilizam a levitação magnética para flutuar

sobre as suas vias. Eles fazem parte de um sistema mais complexo que consta

basicamente de:

• Uma potente fonte de energia elétrica;

• Bobinas dispostas ao longo de uma linha guia;

• Grandes ímãs localizados embaixo do trem.

Ao serem percorridas por corrente elétrica, as bobinas enfileiradas ao longo da

pista, chamada linha guia, criam campos magnéticos que repelem os grandes ímãs

situados embaixo do trem, permitindo que ele flutue entre 1 cm e 10 cm sobre o trilho.

Com o trem levitando, outras bobinas dentro das paredes da linha guia são percorridas

por correntes elétricas que, adequadamente invertidas, mudam a polaridade de

magnetização das bobinas, ou seja, a energia é suprida pelas bobinas dentro das paredes

do trilho para criar um sistema único de campos magnéticos que puxam e empurram o

trem pelo trilho guia. A corrente elétrica fornecida às bobinas nas paredes do trilho guia

é constantemente alternada para mudar a polaridade da bobina magnetizada. Esta

mudança na polaridade leva o campo magnético na parte frontal do trem a puxar o

veículo para frente, enquanto o campo magnético atrás do trem adiciona mais um

empurrão para frente.

Estas agem nos grandes ímãs, impulsionando o trem, que se desloca num

colchão de ar, eliminando os atritos de rolamento e de escorregamento. Na ausência de

atritos e o perfil aerodinâmico do trem, permitem que este atinja velocidades da ordem

de 500 km/h ou 2 vezes tão rápido quanto o trem mais rápido de transporte da Amtrak.

Em comparação, um avião comercial Boeing-777 usado para voos de longa distância

pode atingir a uma velocidade máxima de 905 km/h. Os desenvolvedores dizem que os

trens maglev vão finalmente ligar as cidades que estão separadas em até 1.609 km. A

500 km/h, você podia viajar de Paris a Roma em pouco mais de 2 horas.

Atualmente, a Alemanha e o Japão estão desenvolvendo a tecnologia de trem

maglev e estão testando protótipos de seus trens. (A empresa alemã "Transrapid

International" também tem um trem em uso comercial. Embora sejam baseados em

conceitos semelhantes, os trens alemães e japoneses têm diferenças. Na Alemanha, os

engenheiros desenvolveram um sistema de suspensão eletrodinâmica (SEM), chamado

Transrapid. Neste sistema, a base do trem envolve um trilho guia de aço. Os eletroímãs

colocados sob o trem estão polarizados em direção ao trilho guia, que levita o trem em

torno de 1 cm sobre os trilhos guia e mantêm o trem levitando mesmo quando não está

em movimento. Outros ímãs guias embutidos no corpo do trem o mantêm estável

durante a viagem. A Alemanha demonstrou que o trem maglev Transrapid pode atingir

480 km/h com pessoas a bordo.

Foto cedida Licença de documentação livre GNU

Trem Transrapid em Island, instalação de teste na Alemanha

Foto cedida pelo Instituto de Pesquisa Técnica de Ferrovias Imagem do trilho guia na linha de teste do trem no Japão

Desenho esquemático do funcionamento do trilho guia

Ilustrações e fotos retirados do site: www.ciencia.hsw.uol.com.br

QUESTÕES

1) Baseando-se na leitura do texto e nas ilustrações, responda com suas palavras

como funciona no Trem Meglev.

a) A levitação.

b) O sistema de propulsão.

c) O sistema de freios.

2) Como se obtém a alternância da polaridade de um eletroímã?

País pode ter trem que levita sobre trilhos em dez anos

O ministro da ciência e tecnologia, Ronaldo Sardenberg, acredita que o país terá

desenvolvido em dez anos a tecnologia do trem por levitação magnética (TLM), que

permitiria percorrer o trajeto Rio – São Paulo em 50 min, com velocidade de 500 km/h.

O ministro visitou ontem a mostra Levita Rio, em que foi apresentado o

protótipo de um trilho de 7 metros de comprimento, desenvolvido pela Escola de

Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

‘Esse é um projeto realista, que não se conclui da noite para o dia’, disse o

ministro. ‘É bom lembrar que a tecnologia da informação era uma tecnologia cara e

barateou o que deve ocorrer também com a levitação magnética’.

Por alguns minutos, Sardenberg, que pesa 85 quilos, levitou sobre um disco de

metal fabricado na Alemanha. ‘Não há ponto de apoio entre o disco e a base’, disse o

ministro. ‘É como se você levitasse em um tapete voador tecnológico’.

De acordo com o físico da UFRJ, professor Roberto Nicolsky, que há três anos

estuda o TLM, pela ausência de atrito com o trilho, o trem elétrico por levitação é mais

rápido que uma composição convencional e economiza energia.

‘Esse sistema seria eficaz para evitar o congestionamento da ponte área Rio –

São Paulo’, diz o físico.

Nicolsky calcula que em dois anos estará desenvolvido um trilho circular de 30

metros, mas o protótipo terá um tamanho reduzido. Na opinião dele, só a partir de 2004

os pesquisadores terão condições de testar o sistema com trens de tamanho real.

Até agora, o projeto consumiu R$ 100 mil. Ainda não há estimativa da quantia

necessária para concluir o trabalho. [...]

Apenas sete países estudam a tecnologia de trens por levitação magnética. Japão

e Alemanha já têm protótipos em tamanho real.

Clarissa Tomé, Caderno Cidades,

O Estado de S. Paulo, 10 de junho de 2000.

Na discussão das questões, o professor deve manter uma posição de mediador ou

norteador dessas discussões, pois, se assim for, ele estará contribuindo para a criação de

subsunçores estáveis e firmes ou contribuindo para a transformação de ideias instáveis e

voláteis, em ideias mais estáveis.

O professor deve estar atento a um segundo princípio muito importante da

organização do conteúdo preconizado na teoria ausubeliana: a reconciliação interativa.

Como os alunos possuem um arcabouço de ideias e conceitos já fundados em sua

estrutura cognitiva, herança de estudos passados, é de extrema importância que o

professor ressalte as semelhanças e diferenças entre os conceitos aparentemente

conflitantes. Em nosso caso, por ocasião da leitura e discussão dos textos, a todo

instante os discentes tentavam explicar questões do Magnetismo utilizando-se dos

conceitos elétricos.

Muitos alunos já haviam estudado conceitos de Eletrostática, como por exemplo,

a existência de monopólos elétricos, caso a reconciliação interativa não tivesse sido

oportunamente feita, eles poderiam acreditar que poderia existir, também, monopólos

magnéticos.

No terceiro momento da aplicação da metodologia o professor deve realizar as

oficinas. O objetivo dessa atividade ainda é de despertar na estrutura cognitiva dos

alunos as ideias esteios relevantes e motivá-los ao estudo precedente. O tema das

oficinas deve constituir um prolongamento dos textos, os assuntos precisam estar

concatenados e alinhados, além de potencialmente significativos.

A escolha dos temas das oficinas deve obedecer a um critério que leve em conta

a proximidade do assunto com o cotidiano do aluno, ou seja, o professor deve buscar

textos que tratem de tecnologia de interesse dos mesmos, cuja leitura seja agradável e

inteligível. Da mesma forma que os textos, os temas das oficinas devem contemplar o

princípio da diferenciação progressiva, onde devem tratar de conceitos gerais, nunca

entrando em conceitos mais específicos do tema.

As discussões que ocorrerem durante as oficinas e em virtude das questões que

são propostas, o professor deve estar atento à reconciliação interativa ressaltando as

diferenças e semelhanças entre conceitos aparentemente iguais.

As oficinas propiciam um momento onde os alunos colocam a “mão na massa”,

construindo os protótipos sugeridos. Para isso, o professor deve elaborar um roteiro

claro e preciso sobre a montagem dos equipamentos e, conectar a atividade de

montagem com o assunto tratado nos textos. Sugerimos a elaboração de questões a

respeito do tema da oficina, a fim de nortear o estudo. Como exemplificação disso que

estamos propondo, colocamos abaixo um dos roteiros que utilizamos para a montagem

da oficina, intitulada Levitação Magnética.

Oficina Exemplo: LEVITAÇÃO MAGNÉTICA

Apresentação:

Manter um corpo suspenso no ar, sem qualquer apoio aparente, como que

desafiando a lei da gravidade, é reconhecido como fenômeno de levitação. Muitos

mágicos fazem isso, mantendo escondido o necessário “apoio”. Sem esse apoio,

visível ou não, um corpo material não poderá levitar. Esse “apoio”, necessariamente,

deverá aplicar no corpo suspenso uma força, vertical para cima, suficientemente

intensa para equilibrar o peso do corpo. Em se tratando de corpo extenso a estabilidade

de equilíbrio também deve se analisada.

Um exemplo simples de levitação, com apoio quase invisível, é manter uma

bolinha de aço suspensa por uma fina linha de pesca. A força aplicada pela linha sobre

a esfera equilibra o peso da esfera. A resultante das forças externas sobre ela (peso e

tração) é nula. Se a esfera está em repouso, permanecerá em repouso; se está em

movimento, manterá sua velocidade vetorial constante (Primeira Lei de Newton).

Levitação dessa espécie não é atrativa, a menos que o corpo suspenso seja o de

uma mulher e o mágico passe um aro envolvendo o corpo (para “mostrar” que não há

fios). Ai passa a ser um bom truque circense (cujo segredo o mágico não irá contar).

Não confunda mágico com místico, não confunda uma arte valorosa desses abnegados

profissionais, com os enganadores da ingenuidade popular.

As forças de apoio sobre o corpo suspenso, equilibrando seu peso, só podem

pertencer a duas categorias:

1) Ou são de contato (como é o caso do fio sobre a esfera, o caso do ar

sobre um balão – empuxo de Arquimedes -, o caso do ar sobre as pás em

movimento do rotor do helicóptero etc.)

2) Ou provenientes da ação de campos sobre alguma grandeza associada ao

corpo suspenso. São exemplos simples dessa segunda categoria os imãs

suspensos sob a ação de outros imãs (campo magnético criado por um

agindo sobre a massa ferromagnética do outro, e vice-versa), gotículas

eletrizadas mergulhada em um campo magnético (experiência de Milikan

– o campo elétrico uniforme gerado entre duas placas eletrizadas age

sobre as cargas elétricas das gotículas mantendo-as em levitação) etc.

Algumas situações de levitação, para espectadores ainda em fase de sua

educação científica, podem parecer realmente misteriosas pelo fato de não

“enxergarem” de onde vem a força equilibrante para o corpo suspenso. O perigo nessa

fase é “descambar” para o misticismo enganador ou para explicações dadas por

pseudo-ciências. [...].

Material:

• Disco de alumínio com espessura cerca de 2 mm e diâmetro de 25 a 30 cm,

conseguimos em um ferro velho de desmanche de ônibus. Utilizamos

exatamente o assoalho do ônibus que é de alumínio que depois de torneada

obtivemos o disco. Uma segunda opção seria uma forma alumínio usada para

assar de pizza;

• Um motor elétrico universal de baixa potência (1/8 HP), motor de

um”tanquinho de lavar roupas”;

• Uma caixa de madeira com dimensões 30×30×30 cm, para abrigar o motor;

• Uma vareta de guarda-chuva;

• Um imã prismático pequeno (retirado da porta de um armário)*;

• Um contra-peso;

• Suporte e cola;

• Opcional: um controle eletrônico de velocidade de rotação do motor cujo

circuito eletrônico, bem como a relação de peças estão relacionadas a seguir.

* Optamos, também, por utilizar dois imãs de magnetron de microondas.

Montagem:

a) Fixe o motor dentro da caixa de madeira. Cuide para que o eixo do motor,

assim fixado, fique rigorosamente na vertical. Esse motor poderá ser acionado

diretamente pela rede elétrica domiciliar 110 V ou 220 V, dependendo da

região geográfica, no caso de motores AC; ou alimentados por pilhas e baterias,

no caso de motores CC (em geral disponíveis para as tensões de 3,0 V, 6,0 V,

9,0 V ou 12 V). Um motor de indução retirado de um ventilador ou de um

tanquinho de lavar roupas (foi o nosso caso) que se encontre fora de ação,

servirá perfeitamente. Motores universais (com escovas) para 110 V ou 220 V,

com potência de 1/8 e 1/4 de HP, estão disponíveis no comércio e são os

indicados para trabalhos em laboratórios, principalmente se dotados de

reguladores eletrônicos de velocidade (sem perda de torque). [...];

b) Fixe o disco, pelo orifício em seu centro, ao eixo do motor. Parafuso de “cabeça

chata” dá excelente fixação e não fica saliente no plano do disco. Cuide para

que o disco fique balanceado para que não ocorram vibrações indesejáveis.

Outra observação diz respeito ao furo que deverá ser feito no eixo do motor

para a fixação do disco. A rosca deverá ser esquerda (sentido anti-horário), caso

contrário, o disco sairá devido a sua inércia à rotação, o eixo do motor gira mais

rapidamente que o disco, bambeando-o. Ou enrolar novamente o enrolamento

de partida do motor, disponibilizando seis fios, dessa forma pode-se inverter a

rotação, trocando os fios números 5 e 6. Comumente esses motores não dão a

opção de inversão de rotação.

c) Utilize pequeno imã de alnico (alumínio – níquel – cobalto)-utilizamos imãs

retirados de portas de armários de cozinha, são leves e geram um bom campo

magnético proveniente de um alto falante ou microfone dinâmico já fora de uso

ou, ainda um imã prismático retirado da porta de um armário, colando-o na

extremidade de um dos braços de uma “balança” (feita com uma vareta de

guarda-chuva). O contrapeso CP deve ser tal que possa ser deslocado ao longo

do outro braço da balança, permitindo obter equilíbrio do imã. O equilíbrio

perfeito não é necessário e é até bom que a vareta fique ligeiramente inclinada,

com o imã abaixo do nível do CP. A vareta de guarda-chuva já trás consigo a

“dobradiça” bem sensível que faz o papel de “fulcro” nessa balança. Outras

montagens podem ser pensadas. Essa é uma sugestão.

.

Na figura abaixo está outra sugestão para outro efeito de levitação.

Material:

• 40 cm de cano PVC de cola (cano marrom) para água fria de ½”;

• Uma conexão tipo “T”para ½”;

• Dois tampões de ½”;

• Dois imãs de magnetron;

• Dois suportes de madeira aparafusados lateralmente à caixa que guarda o

motor.

Procedimentos:

• Serre o cano a 3 cm de uma das extremidades;

• Cole a conexão “T” nessa extremidade;

• Cole os tampões nas extremidades do cano para dar um acabamento.

Levitação em relação ao plano do

disco

Esse conjunto é parafusado acima do disco de alumínio. Colocamos também

uma placa de acrílico entre o disco e os imãs, para evitar qualquer interferência do

deslocamento de ar sobre o experimento.

d) Coloque o imã sobre o disco de alumínio, cerca de 3 cm da borda (figura

seguinte)

Procedimento:

37 cm 3 cm

2,1 cm 2,0 cm

5,7 cm

Ligue o motor. Com o progressivo aumento da rotação, o imã, que até então

ficava raspando sobre o disco, começara a levitar. Com boa velocidade de rotação o imã

se manterá suspenso cerca de 5 ou 6 cm acima do disco. Com o dedo, tente

(suavemente) apertar o imã contra o disco. Note a força que você terá que exercer para

conseguir isso!

Texto adaptado e retirado do site: www.feiradeciencias.com.br

prof. Luiz Ferraz Netto.

Outra sugestão de levitação segue nas fotos seguintes:

Questões:

1) De onde vem a força que afasta o imã do disco de alumínio (que poderia

também ser de latão, bronze, cobre etc.)?

2) O alumínio não é material ferromagnético – não se torna imã, por indução, na

presença de outro imã. Será que a rotação faz o alumínio tornar-se um

“repelente” de campos magnéticos?

3) Qual seria a lei relacionada com esse fenômeno?

4) Explique, com suas palavras, o fenômeno observado.

As oficinas foram impactantes no sentido da motivação e da surpresa, por parte

dos discentes, ao verem um fenômeno físico sendo reproduzido por eles mesmos.

Durante a fase de discussão dos textos, víamos uma inquietação dos alunos para a

chegada da fase das oficinas, isso os motivou ainda mais no estudo. Podemos citar outro

impacto causado pelas oficinas, quando da construção dos equipamentos. Os alunos

precisam reunir suas competências e habilidades adquiridas durante sua vida (estudantil

e/ou extraclasse), para montar e fazer funcionar os equipamentos e, além disso,

responder às questões que são propostas.

Durante a realização das oficinas, sugerimos que o professor mantenha os

elementos do grupo, mas que se faça um rodízio das oficinas de maneira que todos os

alunos tenham a oportunidade de fazer todas as montagens. Fizemos dessa forma, um

esforço para alcançar, nessa sequência, o que Ausubel chama de reconciliação

interativa.

3.3 - Mapa Conceitual Exemplo: Eletromagnetismo

A utilização de diagramas ou “mapas conceituais” hierarquizando e relacionando

conceitos é também um esforço no sentido de promover a diferenciação progressiva e a

reconciliação interativa. Esses “mapas conceituais” são utilizados na fase final da

aplicação da metodologia. Ao término das oficinas, sugerimos a apresentação do mapa

conceitual elaborado pelo professor ou qualquer outro mapa que tenha um compromisso

com a completeza e clareza dos conceitos.

Do ponto de vista instrucional, um mapa conceitual deve:

• Enfatizar a estrutura conceitual de uma disciplina e o papel dos sistemas

conceituais no seu desenvolvimento;

• Mostrar que os conceitos de certa disciplina diferem quanto ao grau de

inclusividade e generalidade, e apresentar esses conceitos numa ordem

hierárquica de inclusividade que facilite a aprendizagem;

• Prover uma visão integrada do assunto e uma espécie de “listagem” daquilo que

foi abordado nos materiais instrucionais.

Por outro lado, os mapas não devem:

• Ser complexos e confusos, dificultando a aprendizagem ao invés de facilitá-las.

Caso isso ocorra o aluno pode encará-lo apenas como algo a mais a ser

decorado.

• Inibir os discentes de elaborar suas próprias hierarquias, pelo fato de terem

recebidos prontos.

A seguir apresentamos um mapa conceitual, como exemplo, da disciplina de

Eletromagnetismo.

Mapa conceitual de eletromagnetismo Fonte: elaborado pelos autores

Os homens se comunicam com seu ambiente social por meio de símbolos visuais

e verbais, e, no entanto um grande percentual da transmissão de informações acontece

através da codificação verbal, seja escrita ou oral.

A teoria da codificação dual de Allan Paivio (MAYER R., 2003), estabelece que

a transmissão das informações é maximizada quando são utilizados ambos os canais

verbal e auditivo. Uma determinada ideia e/ou conceito podem ser percebidos através de

diversas nuances que definem suas características. O canal visual pode se mais eficiente

representação

FORÇA

atuando

CARGA

ELÉTRICA

FORÇA

ELÉTRICA

CAMPO

MAGNÉTICO

CAMPO ELÉTRICO

LEI DE COULOMB

CORRENTE

ELÉTRICA

em movimento (fonte)

FORÇA

MAGNÉTICA

LINHAS

DE CAMPO

VETOR B

FLUXO

MAGNÉTICO

LINHAS

DE FORÇA

VETOR E

LEI DE

FARADAY

ÁREA

FEM

INDUZIDA

IMÃ

GERADORES MOTORES HIDRELÉTRICAS TERMOELÉTRICAS

mensurar

experiência de Oersted regra da mão fonte

representação

Vari-

ando

para transmitir certas nuances, ao passo que o verbal pode ser mais adequado para

transmitir outras nuances.

Essa teoria valida a utilização dos mapas conceituais para potencializar a

aprendizagem significativa, pois, os mesmos apresentam a um só momento uma

informação visual estática e uma informação verbal. Os conceitos são apresentados

através de uma hierarquia onde fica clara a visualização da posição relativa de cada

conceito dentro do elenco de conceitos que estabelece o tema que está sendo analisado e

mapeado.

4 - Considerações Finais

É importante frisar novamente que durante o estudo dos textos e da realização

das oficinas, o professor deve se portar como um mediador das discussões, fazendo suas

interferências verbais no sentido de guiar os alunos para o objetivo que se deseja

alcançar: aquisição dos subsunçores relevantes para o entendimento de conceitos do

Magnetismo e do Eletromagnetismo.

O professor, ao montar sua estratégia de aprendizagem, deve levar em conta:

• O conjunto articulado de conceitos da unidade a ser ensinada;

• A definição dos conceitos e princípios que, já conhecidos pelos alunos,

constituem os pontos de apoio para o novo material a ser aprendido. Sugerimos

que o professor elabore um pré-questionário com questões pertinentes ao

assunto a ser ensinado.

Esses procedimentos são necessários, pois, a aprendizagem significativa lida

com os conceitos referentes a um corpo de conhecimento e não somente com

procedimentos formais e, além disso, ela não pode ocorrer num vácuo cognitivo.

Sugerimos a montagem de uma situação de aprendizagem com um bimestre de

duração, até que o professor passe a dominar a estratégia de elaborar suas aulas

baseadas no principio da aprendizagem significativa de Ausubel.

Os recursos facilitadores utilizados na estratégia, nesta situação de

aprendizagem, foram:

• Escolha e exposição dos textos de modo que a sequência da apresentação dos

conceitos seja em ordem de maior para a menor inclusividade, obedecendo a um

dos princípios de organização do conteúdo de Ausubel: a diferenciação

progressiva.

• Organizadores prévios apresentados no início das subunidades, que seguiam os

princípios de “diferenciação progressiva” e “reconciliação interativa”.

• Os textos e as oficinas escolhidas devem ser potencialmente significativos para

os alunos, bem como sua forma de organização, visando propiciar condições de

subsunção.

Esta sistematização restringiu-se à organização conceitual do assunto e sua

forma de apresentação ao aluno. Sua finalidade foi levar em consideração dados

referentes à montagem “substantiva” e “programática” para a facilitação de

aprendizagem.

Sugerimos que o professor coloque em seu plano de curso o equivalente a 5

(cinco) aulas para que possa implementar essa metodologia, que deve ser aplicada

anteriormente ao conteúdo propriamente dito em períodos normais de aulas. À primeira

vista, pode se ter a impressão de que vai “tomar tempo”, mas o ganho dos alunos na

aquisição das ideias esteios será compensado quando a matéria for ministrada, o

rendimento no entendimento será potencializado pela internalização dessas ideias. Esse

número de aulas é compatível com a leitura de dois textos diferentes e a realização de

duas oficinas. Acreditamos que seja um número razoável para os textos e as oficinas.

Depois de toda essa dinâmica na qual o aluno se mostrou protagonista de seu

processo de aprendizagem, acreditamos que ideias âncoras se estabeleçam em sua

estrutura cognitiva ou que outros subsunçores sejam criados, servindo de ancoradouro

das novas ideias que serão apresentadas a eles no decurso normal de seu curso.

Devemos admitir que a escolha dos organizadores prévios não é uma tarefa

trivial devido a heterogeneidade que acontece entre os alunos na maioria das salas de

aula. Acreditamos que se o professor optar pelo emprego dos organizadores prévios

(textos e oficinas) como suscitadores de ideias esteios e consequentemente facilitar a

aprendizagem significativa deve ter em mente três pilares.

Os organizadores prévios necessitam ser:

• Potencialmente significativos para seus alunos;

• Fazer referência às suas ideias esteios (levantadas a priori com os pré-

questionários);

• Possuir uma linguagem próxima à linguagem do aluno.

Essa metodologia foi aplicada no segundo semestre de 2009 com os alunos de

uma escola pública, o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas

campus de Machado. Percebemos que com essa metodologia o ganho cognitivo da

maioria dos alunos foi grande. Essa conclusão foi baseada na análise das respostas do

pré-questionário em confronto com as respostas do pós-questionário (mesmas perguntas

do pré-questionário), ao fazermos essa confrontação observamos que a maioria dos

alunos ou modificaram alguma de suas ideias âncoras ou acabaram de internalizar

outras ideias mais estáveis.

O impacto da metodologia sobre o rendimento nas avaliações dos alunos não foi

mensurado, mas acreditamos que os alunos devam apresentar alguma melhora em suas

notas, uma vez que ele aprendeu significativamente o assunto, ou em outras palavras,

aquela nova ideia se relacionou de forma substantiva e não arbitrária com a ideia mais

geral (ideia âncora) internalizada por ocasião da aplicação da metodologia.

Resumindo, podemos dizer que o conteúdo foi organizado procurando facilitar a

aprendizagem significativa através da utilização de materiais potencialmente

significativos (isto é, relacionáveis à estrutura cognitiva do aluno) que explicitamente

tentam promover a diferenciação progressiva e a reconciliação interativa.

BIBLIOGRAFIA

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APÊNDICE: Questionário Exemplo (pré e/ou pós atividade)

1) Desenhe a representação de um átomo.

2) Existem partículas em movimento no átomo? Quais são elas? Como é esse movimento?

Qual é o grau de organização desse movimento?

3) Se sua resposta foi movimento desorganizado, responda a questão abaixo: se fosse possível

organizar o movimento dos elétrons dentro de um fio condutor, o que obteríamos?

4) O que são imãs? Cite situações em que os imãs aparecem em seu dia-a-dia.

5) Cite fontes algumas “magnéticas”.

6) Como você magnetizaria uma agulha?

7) Como são denominadas as regiões dos imãs?

8) Ao partir ao meio um imã em forma de barra, o que acontece com cada uma de suas

partes?

9) Imagine-se segurando dois imãs com as mãos e com os braços afastados, descreva o que

ocorre quanto eles são aproximados, e quando são separados.

10) O que você entende por campo magnético?

11) Quando ligamos um liquidificador ou qualquer outro equipamento eletrodoméstico perto

de um rádio que está funcionando, notamos zumbidos emitidos pelo mesmo. Qual é a causa

desse ruído?

12) Para que serve uma bússola? Como funciona? Como poderíamos utilizar bússolas para

detectar o campo magnético de uma região?

13) Complete: “Imãs com _______ opostos se __________, e de mesmo ________, se

____________”.

14) Digamos que você necessite furar a parede da cozinha de sua casa com uma furadeira mas,

existe um fio elétrico embutido que precisa ser descoberto. Neste fio está ligado à furadeira

elétrica. Como você descobriria o fio sem quebrar a parede?

15) Nos equipamentos eletrodomésticos não existem imãs mas, o funcionamento desses

equipamentos depende da existência de um campo magnético. O que gera o campo magnético

nesse caso?

16) Em que situação dois imãs se repelem? E quando eles se atraem?

17) Complete: Suponha que você esteja segurando dois imãs que estão se atraindo

mutuamente, para separá-los, precisa exercer (fazer) uma_____________ maior que a

______________ magnética dos imãs. Logo os imãs exercem uma__________ magnética em

objetos próximos.

18) Um elétron com certa velocidade entra numa região que existe um campo magnético.

Notamos que essa carga elétrica sofre um desvio em sua trajetória. Qual a grandeza física que

provoca a mudança de sua trajetória?