O USO DE APLICATIVO WEB COMO FACILITADOR DA APRENDIZAGEM

PARA O ENSINO DE TERMOMETRIA E ENERGIA TÉRMICA

Luís Otávio Ramos Torres

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal de Mato Grosso no Curso de Mestrado Nacional Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.

Orientador: Prof. Dr. Sérgio Roberto de Paulo

Cuiabá - MT Outubro de 2017

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O USO DE APLICATIVO WEB COMO FACILITADOR DA APRENDIZAGEM PARA O ENSINO DE TERMOMETRIA E ENERGIA TÉRMICA

Mestrando Luís Otávio Ramos Torres

Orientador Prof. Dr. Sérgio Roberto de Paulo

Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal de Mato Grosso no Curso de Mestrado Nacional Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física

Cuiabá - MT Outubro de 2017

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iv

v

Dedico esta dissertação a todos que acreditam na Educação acima de tudo.

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Agradecimentos

Antes de tudo agradeço a Deus por me dar a vida e por sempre olhar

por mim.

À minha mãe Rosalva que com muito esforço me educou e me ensinou

valores essenciais na vida em sociedade. Da mesma forma agradeço a meu

pai Joaquim (in memoriam).

À minha querida esposa e companheira Rosamaria por sempre ter me

apoiado neste trabalho e compreendido a importância do mesmo.

À todos os amigos do mestrado que de alguma forma contribuíram para

que eu chegasse até aqui.

Ao prof. Dr. Alesandro que me auxiliou nos momentos iniciais do curso.

Ao prof. Dr. Sérgio Roberto meu orientador que me conduziu nessa

jornada difícil e que sempre me incentivou a superar os obstáculos.

Ao Colégio Coração de Jesus por ter me autorizado e me apoiado na

realização deste trabalho.

Ao grande amigo Marco Antônio que muito contribuiu para o

desenvolvimento do nosso produto. Sua colaboração e generosidade foram

primordiais.

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior -

CAPES pelo apoio financeiro por meio da bolsa concedida.

À Sociedade Brasileira de Física SBF pela oportunidade concedida.

Ao governo do Estado do Rio de Janeiro que me concedeu licença para

aprimoramento profissional.

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RESUMO

O USO DE APLICATIVO WEB COMO FACILITADOR DA APRENDIZAGEM PARA O ENSINO DE TERMOMETRIA E ENERGIA TÉRMICA

Luís Otávio Ramos Torres

Orientador: Prof. Dr. Sérgio Roberto de Paulo

Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal de Mato Grosso no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.

Este trabalho tem como objetivo desenvolver um Aplicativo Web que pretende facilitar e dar maior objetividade ao ensino de Termologia para alunos do Ensino Médio, inserindo-os nesta ciência de uma forma mais prática e objetiva, procurando, por meio da pesquisa sobre temas de interesse, criar uma visão mais simples sobre a física e então despertar uma vontade nos alunos do ensino médio em aprender e compreender melhor os assuntos abordados por eles em sua trajetória acadêmica. Para isso, utilizaremos os métodos de ensino-aprendizagem: Ensino sob Medida e Instrução pelos Colegas. Aplicamos nosso produto em três turmas do Ensino Médio de uma escola privada de Cuiabá-MT. O material desenvolvido e a escolha dos métodos de ensino foram subsidiados pela Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel. Utilizamos a seguinte dinâmica em nosso trabalho: os alunos leram um texto de apoio, que nós elaboramos, sobre nosso tema. Sugerimos a uma professora de Língua Portuguesa que usasse uma aula dela para interpretar, com os alunos, o texto que elaboramos. Depois da aula de interpretação, aplicamos o pré-teste. Com base no resultado deste pré-teste, preparamos e ministramos a aula propriamente dita de Física, dando ênfase aos pontos que os discentes apresentaram maior dificuldade. Feito isso, fizemos a aula onde utilizamos nosso produto que configurou o pós-teste. Por fim, aplicamos um questionário de avaliação da metodologia que empregamos em nosso trabalho. Após a análise dos dados coletados, podemos dizer que houve evidências de aprendizagem significativa dos conceitos abordados.

Palavras-chave: Ensino sob Medida, Instrução pelos Colegas, aprendizagem significativa.

Cuiabá - MT Outubro 2017

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ABSTRACT

THE USE OF WEB APPLICATION AS A LEARNING FACILITATOR FOR THE TEACHING OF THERMOMETRY AND THERMAL ENERGY

Luís Otávio Ramos Torres

Supervisor : Prof. Dr. Sérgio Roberto de Paulo

Abstract of master’s thesis submitted to Programa de Pós-Graduação Universidade Federal de Mato Grosso no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física (MNPEF), in partial fulfillment of the requirements for the degree Mestre em Ensino de Física.

This work aims to create a Web Application, described in the Java programming language, which aims to give greater objectivity to the teaching of Thermology for high school students, inserting them in this science in a more practical and objective way, seeking, through Research on topics of interest, create a simpler view about physics and then awaken a willingness in high school students to learn and better understand the subjects addressed by them in their academic trajectory. For this, we used the teaching-learning methods: just in time Teaching Instruction and peer Instruction. We applied our product in three high school classes of a private school in Cuiabá-MT. The material developed and the choice of teaching methods were subsidized by the Significant Learning Theory of Ausubel. We used the following dynamics in our work: the students read a supporting text, which we elaborated, on the subject we were working on. We suggested to a Portuguese teacher that she used a class of her to interpret, with the students, the text that we elaborated. After the interpretation class, we applied the pre-test. Based on the result of this pre-test, we prepared and taught the actual physics class, emphasizing the points that the students had the greatest difficulty. After that, we did the class where we used our product that configured the post-test. Finally, we applied to the students a questionnaire evaluating the methodology that we used in our work. After analyzing the collected data, we can say that there was evidence of significant learning of the concepts addressed.

Keywords: Just-in-Time Teaching, Peer Instruction, Meaningful learning.

Cuiabá - MT

Outuber 2017

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Capítulo 1

Introdução

Sabemos que uma das maiores dificuldades do professor, atualmente, é

motivar os alunos e, no ensino de Física, isso é mais acentuado, porque os

alunos chegam ao Ensino Médio com muita defasagem em Matemática Básica

e em Língua Portuguesa (especificamente em interpretação de textos). De

acordo com Mees (2004), antes do Ensino Médio, o contato dos alunos com os

temas de Física é muito limitado, pois o nível de conhecimento matemático é

insuficiente para a necessidade daquela disciplina. Como a Física está

diretamente relacionada com as duas disciplinas, temos essa barreira a mais

para suplantar.

Em um mundo onde os jovens têm cada vez mais acesso à televisão,

rádio, jornais e principalmente à Internet, a informação viaja com velocidade

jamais vista. No entanto, no Ensino Médio, a abordagem de tópicos

relacionados aos avanços da ciência no século XX ainda não se tornou uma

realidade.

Como mostrar para os alunos que aquilo que estamos apresentando é

importante? Como fazer isto, senão abordando temas do seu cotidiano?

Disponibilizar no espaço escolar conteúdos sobre temas contemporâneos de

Física, que estão presentes na mídia, não só estimula a curiosidade dos

educandos, como também contribui para diminuir a grande defasagem

curricular (Pires, 2005).

O aquecimento global, por exemplo, é um tema muito discutido na mídia

porque tem trazido muitos transtornos para nossa sociedade. Sociedade essa

que tem grande parcela de responsabilidade nesse fenômeno climático. As

principais causas do aquecimento global estão relacionadas, para a maioria

dos cientistas, com as práticas humanas realizadas de maneira não

sustentável, ou seja, sem garantir a existência dos recursos e do meio

ambiente para as gerações futuras (Mendonça, 2003). Assim, formas de

degradação ao meio natural como a poluição, as queimadas (fato muito

recorrente aqui no Estado de Mato Grosso) e o desmatamento estariam na lista

dos principais elementos causadores desse problema climático.

2

Os termos calor e temperatura são muito utilizados no cotidiano, por

exemplo, ao ver um relógio-termômetro de rua indicando um alto valor para a

temperatura em um dia quente, muitas pessoas diriam que “está muito calor

hoje”. Normalmente, as pessoas entendem o objetivo do uso dos termos calor

e temperatura, nesse contexto diário, quando estão sendo usados com um

sentido muito parecido. No entanto, a linguagem formal precisa ser mais

rigorosa em suas definições para não causar ambiguidades ou incoerências em

uma teoria (Artuso, 2014). É o caso da temperatura e do calor, que no contexto

da Física, possuem significados bem específicos e que não podem ser

confundidos. Essa confusão na distinção desses dois conceitos, tão

importantes no nosso cotidiano, estimulou-nos a elaborar um mecanismo para

facilitar seu ensino e aprendizagem.

Além do estudo da temperatura e do calor, outro ponto que precisamos

destacar é a inserção das novas tecnologias da informação na Educação. Para

Stensmann (2005), a Informática pode ser utilizada como um instrumento

facilitador para se desenvolver um trabalho onde o conhecimento adquirido

possa contribuir para o aprimoramento de habilidades e competências mínimas

que possibilitem ao aluno a interpretação dos fatos, fenômenos e processos

naturais.

De acordo com Rosa (2012), a associação de recursos didáticos

distintos juntamente com a presença das tecnologias no ensino de Física está

em consonância com o que sugerem os Parâmetros Curriculares Nacionais

para o Ensino Médio (PCNEM), segundo os quais o “uso adequado dos

produtos das novas tecnologias é imprescindível, quando se pensa num ensino

de qualidade e eficiente para todos” (Brasil, 2002).

Conforme Veit e Teodoro (2002), o emprego de novas tecnologias ainda

está muito aquém em comparação ao seu uso científico, precisando que para

cada área específica do conhecimento se associem as tecnologias no processo

de ensino-aprendizagem, de acordo com as orientações dos PCNEM.

Segundo Cenne (2007), os professores devem levar as novas

tecnologias para o ambiente escolar, de forma que o aluno possa interagir com

ela, utilizando recursos como internet, modelagens computacionais e

ambientes virtuais que atraiam a atenção deles, tornando-os mais ativos na

construção do saber e alterando um pré-conceito sobre as aulas de Física.

3

A instituição onde implantamos nossa proposta de trabalho disponibiliza

vários recursos tecnológicos à comunidade acadêmica, como por exemplo,

projetor de slides e internet por rede wi-fi em todas as salas de aulas, além de

livre acesso aos alunos para utilizarem seus dispositivos eletrônicos

(computador, tablet ou smartphone) durante as aulas curriculares. Então,

utilizamos essa facilidade de meios tecnológicos para introduzirmos nosso

produto educacional.

Este trabalho tem como objetivo geral desenvolver um Aplicativo Web,

escrito na linguagem de programação Java, que facilite o aprendizado da

Física para alunos do Ensino Médio, inserindo-os nesta ciência de uma forma

mais prática e objetiva. Como objetivos específicos desejamos: i) avaliar na

perspectiva dos alunos, se o uso deste aplicativo web pode facilitar a

aprendizagem do ensino de Termometria e Energia Térmica; ii) verificar se a

utilização do nosso método de ensino-aprendizagem se reflete em uma

evolução no desempenho dos alunos nas avaliações que eles realizarão.

No capítulo 2 é apresentada uma breve revisão da literatura acerca dos

temas da Física: termometria, calorimetria e energia térmica. Além disso,

discorreremos sobre os métodos de ensino-aprendizagem Just-in-Time

Teaching, que denominaremos de Ensino sob Medida (EsM) e Peer instruction,

que denominaremos Instrução por Colegas (IpC) e por fim, apresentaremos a

teoria da aprendizagem significativa de Ausubel que orientou o

desenvolvimento deste trabalho.

No capítulo 3 apresentamos o produto educacional, bem como seu

funcionamento de forma minuciosa. Em seguida, é apresentada a metodologia

utilizada na implementação do nosso trabalho, no capítulo 4.

No capítulo 5 fazemos uma análise dos resultados do pré-teste, pós-

teste e do questionário de avaliação das atividades as quais os alunos

participaram. Por fim, são feitas algumas considerações finais no capítulo 6.

4

Capítulo 2

Fundamentação teórica

Neste capítulo apresentaremos a fundamentação teórica que serviu de

base para esta dissertação. Primeiramente, apresentaremos uma breve revisão

sobre os tópicos de Termometria e Energia Térmica. Em seguida, discutiremos

os fundamentos dos métodos Ensino sob Medida e Instrução pelos colegas.

Por fim, faremos uma breve abordagem da teoria da Aprendizagem

Significativa de David Ausubel que orientou a elaboração deste trabalho.

2.1 Termometria

2.1.1 Temperatura e a Lei Zero da Termodinâmica

Para o bom funcionamento do corpo humano, precisamos manter sua

temperatura quase constante. Mesmo tendo mecanismo de controle de

temperatura, precisamos por vezes ajudá-lo. Fazemos isso em dias quentes

usando roupas mais leves, bebendo líquidos gelados, usando ar condicionado

ou ventilador. Já em dias frios, usamos roupas mais densas, bebemos líquidos

aquecidos e ficamos em ambientes quentes (Halliday, 2012). Nesse contexto,

é importante definirmos a temperatura e suas escalas.

Em nosso cotidiano associamos o conceito de temperatura a quão

quente ou frio um corpo está ao tocarmos nele (Serway, 2011). Da mesma

forma que a luz impressiona nossa visão (sensação luminosa) e que o som

impressiona nossa audição (sensação sonora), é o sentido do tato que nos

fornece uma indicação qualitativa da temperatura (Ramalho, 2009).

Entretanto, nossos sentidos não são muito confiáveis e por vezes nos

enganam. Por exemplo, se deixarmos duas panelas na geladeira, sendo uma

de metal e outra de vidro por algumas horas e depois as retirarmos com as

mãos, vamos ter a sensação que a panela de metal está mais gelada do que a

de vidro, apesar de elas estarem a mesma temperatura. Isso ocorre porque o

metal tem condutibilidade térmica maior que o vidro, ou seja, aquele transfere

energia mais rápido do que este (Serway, 2011).

5

Quando dois corpos com temperaturas diferentes estão em contato

térmico, há uma transferência, espontânea, de energia por calor do corpo de

maior temperatura para o de menor temperatura. Essa transferência vai ocorrer

até o momento em que a temperaturas dos dois corpos se igualarem. A essa

situação denominamos de Equilíbrio térmico (Tipler, 2013).

Destaquemos uma propriedade importante do equilíbrio térmico. Vamos

considerar os corpos A e B, que não estão em contato térmico e, um outro

corpo, T, que é um termômetro. Desejamos examinar se A e B estão em

equilíbrio térmico entre si. Coloquemos então A em contato com T e

aguardemos até que se atinja o equilíbrio térmico para verificar a leitura do

termômetro (T). Em seguida, coloquemos B em contato com T e esperemos o

equilíbrio térmico. Verificamos essa nova leitura. Se as leituras forem iguais,

poderemos concluir então que: se dois corpos (A e B) estão separadamente

em equilíbrio térmico com um terceiro corpo (T) então, os dois corpos estarão

em equilíbrio térmico entre si. Este resultado é conhecido com Lei Zero da

Termodinâmica (Young, 2003).

Pensando em termos de energia e equilíbrio térmico, podemos definir a

Temperatura como a propriedade que estabelece se um corpo está em

equilíbrio térmico com outros corpos e, por conseguinte se haverá ou não

transferência de energia térmica entre dois corpos em contato térmico (Serway,

2011).

2.1.2 Termômetros e escalas termométricas

Os termômetros são instrumentos utilizados para medir a temperatura

de um corpo ou de um sistema. Seu funcionamento se baseia na mudança de

alguma propriedade física de um sistema quando há uma variação de

temperatura desse sistema. Particularmente, em nosso cotidiano utilizamos

muito o termômetro de mercúrio ou a álcool, onde a propriedade física que

muda é o volume de mercúrio contido no tubo capilar, conforme mostra a

Figura 2.1 (Halliday, 2012).

6

Fonte: Serway, 2011, p.110

Figura 2.1 Imagem de um termômetro de mercúrio.

Para calibrar um termômetro precisamos colocá-lo em contato térmico

com um sistema que permaneça com temperatura constante. Usualmente,

utiliza-se a mistura de água e gelo (ponto de gelo da água) em equilíbrio

térmico, à pressão atmosférica e a mistura de água e vapor (ponto de ebulição

da água) em equilíbrio térmico, à pressão atmosférica (Tipler, 2013). Esses

dois pontos devem ser marcados no termômetro.

Se a escala utilizada for a Celsius esses pontos são 0ºC (ponto de gelo)

e 100ºC (ponto de ebulição). Então, mede-se o comprimento da coluna do

líquido entre esses dois pontos e o divide em 100 partes iguais. Se a escala

utilizada for a Fahrenheit os pontos são 32º F (ponto de gelo) e 212ºF (ponto

de ebulição). Da mesma forma, mede-se o comprimento da coluna do líquido

entre esses dois pontos e o divide em 180 partes iguais e, assim teremos o

termômetro calibrado nessas duas escalas (Young, 2003).

2.1.3 Termômetros de gás e a escala absoluta

Quando necessitamos de medidas muito precisas, termômetros

calibrados como mencionamos acima, não são recomendados, pois

apresentam discrepâncias na medida, principalmente, quando a temperatura a

ser medida está afastada dos pontos de calibração. Outra questão a ser

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reportada é que o termômetro a álcool não é aconselhável para verificação de

temperaturas superiores a 85ºC que é o ponto de ebulição do álcool. Assim

como um termômetro de mercúrio não é aconselhável para temperaturas

abaixo de - 39ºC que é o ponto de congelamento do mercúrio (Tipler, 2013).

Uma forma mais precisa de medir a temperatura é utilizar termômetros

de gás a volume constante, cujas leituras independem da substância que

utilizemos (Serway, 2011).

Esse tipo de termômetro tem como principio básico o fato de a pressão

do gás aumentar quando se aumenta a temperatura e se mantém o volume

constante (Young, 2003). Um modelo desse tipo de termômetro é visto na

figura 2.2, onde temos um bulbo cheio de gás ligado por um tubo a um

manômetro de mercúrio.

Fonte: Halliday, 2012, p.186

Figura 2.2 Termômetro de gás a volume constante

Para calibrar um termômetro desse tipo medimos as pressões em duas

temperaturas diferentes. Por exemplo, poderíamos mergulhar o bulbo em uma

mistura de água e gelo e medir a pressão a 0ºC. Em seguida mergulhamos o

bulbo em água em ebulição e medimos a pressão a 100ºC. Depois anotamos

estes dois dados em um gráfico de pressão versus temperatura e desenhamos

uma linha reta ligando esses pontos. A partir deste gráfico, podemos ler a

temperatura correspondente a qualquer outra pressão (Halliday, 2012).

8

A figura 2.3 mostra um gráfico da pressão versus temperatura a volume

constante para três tipos e quantidades diferentes de gás. Podemos observar

no gráfico que as linhas tracejadas mostram a extrapolação do gráfico para

pressão igual a zero e, como podemos verificar essa extrapolação atinge a

pressão zero à mesma temperatura de – 273,15ºC para qualquer tipo de gás.

Essa temperatura é usada como base para a escala de temperatura

absoluta, que estabelece o valor de – 273,15ºC como seu ponto de zero

(Tipler, 2013), também chamado de zero absoluto.

Fonte: Young, 2003, p.106

Figura 2.3 Gráfico de pressão x temperatura a volume constante para 3 tipos de gases.

2.2 Calorimetria

2.2.1 Calor

As pessoas de forma geral costumam confundir o significado do termo

temperatura com o significado de calor. É muito comum em nosso cotidiano

ouvirmos frases do tipo: “O calor na rua está muito forte”, “estou com muito

calor hoje”, “ queimei o pé no calor do asfalto”, deixando nítida a confusão que

se faz desses dois conceitos.

Nesse caso, é de suma importância que deixemos bem claro a distinção

entre os referidos termos. De acordo com Young (2003), a temperatura

depende do estado físico de um material e sua descrição quantitativa indica se

o material está quente ou frio. Ainda segundo o autor, o conceito de calor se

refere a uma transferência de energia de um corpo ou um sistema para outro

9

em virtude de uma diferença de temperatura existente entre eles e, o calor

nunca indica a quantidade de energia contida em um sistema particular.

A unidade historicamente usada para o calor é a caloria (cal). Ela é

definida como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de

um grama de água de 14,5ºC até 15,5ºC (Tipler, 2013). Até meados do século

XIX pensava-se que a variação na temperatura de um corpo fosse devido a um

fluido invisível e inodoro chamado calórico e, que todos os corpos o possuía

em quantidade limitada. Do nome desse fluido místico veio o termo caloria.

No sistema internacional de medidas (SI), a unidade de energia é o

Joule. Como mostramos anteriormente, o calor é uma medida da transferência

de energia portanto, deve existir uma relação entre as unidades de medida

joule e caloria. A relação entre as duas unidades é dada por:

1 cal = 4,186J, [2.1.]

2.2.2 Quantidade de calor

Quando temos energia sendo transferida a um sistema na forma de

calor, sem que haja variação nas energias cinética e potencial do sistema,

normalmente a temperatura do sistema aumenta (caso contrário, haveria

transição de fase do sistema).

Temos que a quantidade de calor Q necessária para elevar a

temperatura da massa m de um dado material de Ti até Tf é aproximadamente

proporcional à diferença de temperatura ΔT = Tf - Ti, sendo ainda proporcional

a massa m e a natureza do material em questão (Gaspar, 2009). Por exemplo,

se quisermos elevar em 1ºC a temperatura de um quilograma de cobre

precisaremos transferir 390 J de calor a ele, enquanto que para elevar em 1ºC

a temperatura de um quilograma de água, necessitaríamos transferir 4190 J de

calor.

Fazendo uso destas relações acima, podemos escrever,

TcmQ .. , [2.2]

10

onde Q é o calor para mudar a temperatura de um corpo de massa m, e a

grandeza c é denominada de calor específico do material e apresenta valores

distintos para cada tipo de material.

Chamamos de capacidade térmica C de uma amostra específica a

quantidade de energia necessária para aumentar a temperatura da amostra em

1ºC e, podemos expressá-la como:

T

QC

. [2.3]

Usamos aqui o símbolo Q para a quantidade de calor e ΔT para a

variação na temperatura.

É interessante destacarmos que o termo “capacidade” neste contexto

pode gerar confusão, pois pode sugerir uma analogia com a capacidade que

um recipiente tem de armazenar um líquido, por exemplo. Esta analogia é

errônea, pois não devemos imaginar que um sistema “contém” calor ou que ele

possua uma capacidade limitada de absorver calor, como seria o caso de um

recipiente armazenando um líquido. O sistema poderá receber uma quantidade

ilimitada de calor, enquanto houver diferença de temperatura (Young, 20003).

Das equações 2.2 e 2.3 podemos chegar a uma expressão para o calor

específico c de uma substância, que é:

m

Cc , [2.4]

em que C é a capacidade térmica e m a massa.

A unidade no SI para a capacidade térmica é J/K e para o calor

específico é J/Kg.K.

A tabela 2.1 apresenta o calor específico de alguns sólidos e líquidos em

duas unidades, cal/g.K e J/Kg.K (SI).

11

Fonte: Halliday, 2012, p.194

Tabela 2.1. Alguns Calores específicos à temperatura ambiente.

2.2.3 Transição de fase e calor latente

Quando transferimos calor para uma amostra sólida ou líquida, nem

sempre haverá elevação na temperatura da amostra. Em vez disso, ela pode

passar por uma mudança de estado físico ou transição de fase (Serway,

2011).

No estado sólido, os átomos estão dispostos de forma regular, em um

arranjo especial denominado retículo cristalino. Nesse caso, as forças de

coesão são intensas, permitindo aos átomos apenas pequenas vibrações em

torno de suas posições na estrutura do material. Os sólidos apresentam

volume e forma bem definidos (Halliday, 2012).

No estado líquido, os átomos têm mais energia, maior mobilidade e

possuem distâncias médias, entre si, maiores que no estado sólido. Nesse

estado o material não tem uma estrutura rígida e pode escoar em uma

tubulação ou se acomodar à forma do recipiente onde ele esteja (Tipler, 2013).

No estado gasoso, a substância gasosa não apresenta forma nem

volume definidos. Os átomos têm uma energia ainda maior e não interagem, a

não ser por meio de colisões de curta duração (Young, 2003).

12

Quando um sólido passa para o estado líquido temos o que se denomina

fusão. Esse processo necessita de energia para romper a estrutura rígida dos

átomos. O processo inverso à fusão é a solidificação, onde temos que retirar

energia do líquido para que os átomos voltem a formar uma estrutura rígida

(Halliday, 2012).

Quando um líquido passa para o estado gasoso temos a vaporização.

Da mesma forma que a fusão, esse processo também necessita de energia,

que é utilizada para que os átomos se liberem de seus aglomerados. O

processo inverso à vaporização é a condensação, onde retiramos energia do

gás para os átomos se aglomerarem (Serway, 2011).

A quantidade de energia por unidade de massa que devemos transferir

na forma de calor para que uma amostra mude de fase é chamada de calor

latente (Tipler, 2103) e representamos pela letra L. Dessa forma, a energia

total (Q) transferida a uma amostra de massa m, para sofrer mudança de fase

é dada por:

LmQ . . [2.5]

Dependendo do tipo de transição de fase, o calor latente recebe

denominação e valor diferente. Quando a transição for do estado sólido para o

líquido, ou o inverso, teremos o calor latente de fusão, representado pelo

símbolo LF. Quando a transição for do estado líquido para o gasoso, ou o

inverso, teremos o calor latente de vaporização, representado pelo símbolo

LV. A tabela 2.2 mostra o calor latente de algumas substâncias (Young, 2003).

13

Fonte: Halliday, 2012, p.195

Tabela 2.2. Alguns Calores latentes de fusão e vaporização.

2.3 Mecanismo de transferência de Calor

Como já dissemos anteriormente, calor é a transferência de energia

devido a uma diferença de temperatura entre corpos ou sistemas. Essa

transferência de um ponto para outro acontece por meio de três processos

distintos: condução, convecção e radiação. Vamos mostrar com mais detalhes

o funcionamento desses processos.

2.3.1 Condução

Na condução térmica, podemos representar a transferência de energia,

em uma escala atômica, como uma troca de energia cinética entre partículas

microscópicas, onde partículas menos energéticas ganham energia em

colisões com outras mais energéticas (Serway, 2011). Por exemplo, quando

aquecemos uma placa de metal, as partículas microscópicas mais próximas da

fonte de calor começam a vibrar com amplitudes cada vez maiores. Essas

partículas então colidem com seus vizinhos e transferem parte de sua energia

nas colisões.

Grande parte dos metais faz uso de outro mecanismo mais efetivo para

conduzir o calor. No interior do metal, alguns elétrons se desprendem dos seus

átomos originais e se deslocam pela rede cristalina. Estes elétrons, que

chamamos elétrons livres, tem facilidade para transferir energia de uma área

14

mais quente para uma mais fria do metal, por isso, via de regra, os metais são

bons condutores de calor (Young, 2003). Como vimos, nos bons condutores, a

condução ocorre tanto por meio da vibração das partículas como pelo

movimento dos elétrons livres.

A taxa com que a energia flui de uma região para outra é função das

propriedades da substância que receber a energia. Por exemplo, é possível

segurarmos por um longo tempo uma barra de madeira em aquecimento, pois

a madeira conduz muito pouco a energia que recebe, sendo por isso mau

condutor de calor. Os gases também são maus condutores de calor, pois a

distância que separa as partículas é muito grande (Halliday, 2012).

A transferência por condução térmica somente acontece se houver

diferença de temperatura entre duas partes do meio condutor. Na figura 2.3,

temos uma placa que possui área A e espessura Δx. A temperatura da face

direita é Tf, enquanto a face da esquerda é Tq > Tf (Tipler, 2013).

Experimentalmente, nota-se que o sentido da transmissão de calor Q, que se

dá em um intervalo de tempo Δt, ocorre da face de maior temperatura (Tq) para

a de menor temperatura (Tf).

Fonte: Serway, 2011, p.146

Figura 2.3. Transferência de calor através de uma placa condutora de área A e espessura Δx.

A taxa P = Q / Δt com que a transferência de energia (Q) ocorre é

proporcional à área transversal (A) e a diferença de temperatura ΔT = Tq – Tf, e

inversamente proporcional à espessura Δx (Serway, 2011):

15

x

TA

t

QP

. [2.6]

Para uma placa de espessura infinitesimal dx e diferença de

temperatura dT, podemos escrever a Lei de Condução Térmica como:

dx

dTAkP .. , [2.7]

em que a constante de proporcionalidade k é a condutividade térmica do

material e é o gradiente de temperatura, a taxa na qual a temperatura

varia com a posição (Tipler, 2013). A tabela 2.4 fornece a condutividade

térmica de vários materiais.

Fonte: Halliday, 2012, p.203

Tabela 2.4 Algumas condutividades térmicas.

2.3.2 Convecção

A convecção consiste no transporte de energia térmica de uma região

para outra por meio de transporte de matéria, fato esse que só pode ocorrer em

líquidos e gases (Young, 2003). Exemplos da transmissão por convecção em

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nosso cotidiano são: sistemas de aquecimento de água, sistema de

refrigeração do motor de um automóvel e o fluxo do sangue através do corpo.

Na convecção, a temperatura da parte do fluido (líquidos e gases) que

está mais próximo da fonte térmica aumenta e com isso, tal parte se expande,

diminuindo assim sua densidade. Como a densidade dessa parte do fluido é

menor que a densidade do fluido a sua volta (que está mais frio), a força de

empuxo o faz subir. Já o fluido mais frio desce para ocupar o espaço do fluido

mais quente (que subiu). O processo da transmissão por convecção

permanece assim enquanto estiver exposta à fonte térmica (Halliday, 2012).

Quando o fluido aquecido é forçado a se mover por um ventilador ou

bomba, como em alguns sistemas de aquecimento de ar e de água, o processo

é denominado de convecção forçada. Quando o escoamento é produzido pela

existência de uma diferença de densidade provocada por uma expansão

térmica, como o fluxo de ar em uma praia, o processo é denominado

convecção natural ou convecção livre (Tipler, 2013).

A convecção natural na atmosfera desempenha um papel dominante na

determinação do tempo ao longo do dia e a convecção nos oceanos é um

importante mecanismo de transferência de calor no globo terrestre. Em uma

região litorânea a terra, durante o dia, se aquece mais do que o mar (que tem

alto calor específico). O ar aquecido, em contato com a terra, sobe e produz

região de baixa pressão, aspirando o ar que está sobre o mar configurando a

brisa marítima, conforme mostra a figura 2.5A. À noite, ao perder calor, a terra

se resfria mais do que o mar, ocorrendo o processo inverso e com isso, temos

a brisa terrestre, conforme figura 2.5B (Gaspar, 2009).

17

Fonte: Ramalho, 2009, p.134

Figura 2.5. Durante o dia, sopra a brisa marítima e à noite, a brisa terrestre.

2.3.3 Radiação

A terceira forma de transmissão de calor é a radiação térmica. Ela

ocorre em função da existência de ondas eletromagnéticas, tal como a luz

visível, a radiação infravermelha e a radiação ultravioleta (Young, 2003).

Todos os corpos emitem e absorvem energia continuamente na forma

de ondas eletromagnéticas que são produzidas por vibrações térmicas das

moléculas. Quando um corpo está em equilíbrio térmico com sua vizinhança,

ele emite e absorve radiação na mesma taxa.

A taxa com que um corpo irradia energia é proporcional à quarta

potência de sua temperatura absoluta e à área de sua superfície. Este

resultado foi determinado empiricamente por Josef Stefan em 1879 e deduzido

teoricamente por Ludwing Boltzmann cerca de cinco anos mais tarde e, é

chamado de lei de Stefan-Boltzmann (Tipler, 2013):

4.. ATePr , [2.8]

em que Pr é a potência em watts de ondas eletromagnéticas irradiadas da

superfície do corpo; e é a emissividade da superfície que irradia, uma

grandeza adimensional cujo valor está entre 0 e 1 e que depende da

composição da superfície do corpo; A é a área da superfície do corpo em

18

metros quadrados; T é a temperatura, em kelvins, da superfície do corpo e σ é

uma constante física fundamental denominada constante de Stefan-

Boltzmann, cujo valor é:

σ = 5,6705 x 10-8 W/m².K4. [2.9]

Enquanto um corpo irradia energia a uma taxa dada pela equação 2.8,

ele também absorve radiação eletromagnética do entorno, que consiste em

outros corpos que irradiam energia, a uma taxa Pa dada por,

4

0.. ATePa , [2.10]

onde T0 é a temperatura da fonte de radiação e e é a emissividade da superfície

do corpo que está absorvendo (Serway, 2011). Se um corpo está a uma

temperatura T e seu entorno à temperatura T0, a taxa resultante de energia

ganha ou perdida pelo corpo como um resultado da radiação é:

)(..4

0

4 TTAePres . [2.11]

Quando a radiação eletromagnética atinge um corpo opaco, parte da

radiação é absorvida e parte é refletida. Um corpo que seja bom absorvedor de

calor também será bom emissor de calor. Se a emissividade de um corpo for

igual a 1 ele é um emissor ideal e, por conseguinte, também será um

absorvedor ideal, pois absorve toda radiação que incide sobre ele. Esse

absorvedor ideal é denominado de corpo negro (Young, 2003). Já um corpo

que seja refletor ideal (que não absorve nenhuma radiação) é um emissor de

calor ineficiente.

2.4 Just-in-Time Teaching ou Ensino sob medida (EsM)

Em nosso projeto trabalhamos com dois métodos de ensino-

aprendizagem em conjunto, sendo um deles o método Ensino sob Medida

(EsM). Esse método foi apresentado pelos professores Gregor M. Novak,

Evelyn T. Patterson, Andrew D. Gavrin e Wolfgang Christian na década de

19

1990, com a finalidade de empregar a tecnologia em benefício da

aprendizagem de ciências em sala de aula (Novak, et al., 1999). Essa

metodologia é muito similar ao método Just-in-time empregado em algumas

indústrias, que associam comunicação de alta velocidade com rápido

compartilhamento para melhorar a sua eficiência. O EsM foi elaborado para

desenvolver a habilidade de trabalho em grupo entre os estudantes e a

capacidade de comunicação oral e escrita (Novak, et al., ibidem; Gavrjn, et al.,

2004).

O EsM é uma estratégia de ensino-aprendizagem baseada na interação

entre atividades introdutórias (que devem ser realizadas pelos alunos antes de

cada aula) e tarefas que são desenvolvidas para o trabalho em sala de aula. A

atividade introdutória deve ser estudada pelo aluno antes da aula de um novo

conteúdo (Oliveira, 2012). Essa atividade pode ser a leitura de um capítulo de

um livro ou de um site da internet (que o professor tenha indicado). Aqui,

chamaremos essa atividade de leitura de Texto de Apoio. Em nosso trabalho

utilizamos um texto de própria autoria sobre assuntos abordados neste projeto.

Posteriormente ao estudo desse material, que contém os pontos mais

relevantes da aula, os discentes devem responder algumas questões

conceituais, o que denominamos de pré-teste, eletronicamente e dentro de um

prazo determinado pelo docente. Em nosso caso, para termos maior controle

das atividades, consideramos melhor que tanto essa tarefa, quanto a leitura do

texto de apoio, em vez de serem feitas em casa pelos alunos, de forma

eletrônica, fossem feitas manualmente em sala de aula.

De posse das respostas dos alunos, o professor analisa quais pontos do

conteúdo foram bem compreendidos e quais os discentes tiveram maior

dificuldade. As respostas dadas pelos educandos nessa tarefa estabelece um

importante feedback para que o professor possa orientar e estruturar a sua

aula, focando nas principais dificuldades apresentadas pelos estudantes

(Novak, et al., 1999; Mazur, 1997).

Com relação às questões dessa atividade é importante que elas não

sejam muito fáceis, a ponto de os alunos não precisarem se esforçar para

respondê-las e, nem muito difíceis a ponto de desmotivá-los. Nesta atividade,

via de regra, o aprendiz elabora suas respostas baseado em seus

conhecimentos prévios e nas novas informações adquiridas no estudo do

20

material de apoio fornecido pelo docente. É necessário, portanto, que os alunos

estudem esse material e pensem a respeito dos conteúdos abordados (Novak,

et al., 1999).

2.5 Peer instruction ou Instrução por Colegas (IpC)

Outro método de ensino-aprendizagem que abordamos é o Instrução

pelos Colegas (IpC). Este método foi elaborado em 1991 por Eric Mazur,

professor de Física da Universidade de Harvard, Estados Unidos, com principal

finalidade de fazer com que os discentes se envolvam no processo de ensino-

aprendizagem e entendam os conceitos físicos estudados de forma mais

significativa (Mazur, 1997). O IpC se desenvolve a partir de testes conceituais,

realizados em sala de aula, que promovem discussões e debates acerca dos

conteúdos, nos quais cada aluno pode apresentar seu ponto de vista sobre os

conceitos ministrados em sala de aula.

Segundo Mazur, o entendimento e compreensão conceitual é o alicerce

para a aquisição do conhecimento de qualquer área, pois quando o aprendiz

possui o domínio conceitual, basta desenvolver suas habilidades em aplicá-lo

nas situações práticas (Pinto, 2012).

Para Mazur:

A metodologia do “peer instruction” envolve/compromete/mantém atentos os alunos durante a aula por meio de atividades que exigem de cada um a aplicação dos conceitos fundamentais que estão sendo apresentados, e, em seguida, a explicação desses conceitos aos seus colegas. Ao contrário da prática comum de fazer perguntas informais, durante uma aula tradicional, que normalmente envolve uns poucos alunos altamente motivados, a metodologia do “peer instruction” pressupõe questionamentos mais estruturados e que envolvem todos os alunos na aula. (Mazur, 2007)

Neste método, as aulas são divididas em pequenas séries de

apresentações orais do professor, onde ele enfatiza os conceitos mais

relevantes a serem trabalhados. Em sequência, são apresentadas as questões

conceituais de múltipla escolha, que denominamos de pós-teste, para os

educandos responderem primeiramente individualmente e depois discutirem

com os colegas (Oliveira, 2012). Em nosso trabalho, optamos por utilizar duas

21

aulas para realizar essa atividade (pois acreditamos que o trabalho fluiria

melhor dessa forma), uma aula para ministrar os conteúdos pertinentes e outra

aula para apresentar as questões conceituais.

Após o professor apresentar a questão conceitual, é dado aos alunos

aproximadamente dois minutos para que eles escolham a opção que julgarem

ser a correta. Em seguida, é aberta a votação para mapear as respostas dos

discentes na referida questão.

A metodologia de aplicação do IpC presume a utilização da tecnologia

para o sistema de votação. Habitualmente essa votação é feita por meio de

algum sistema de respostas como, por exemplo, flashcards (cartões-resposta)

ou clickers (dispositivos individuais que se comunicam por radiofrequência com

o computador do professor), conforme mostrado nas figuras 2.6A e 2.6B,

respectivamente.

Araujo nos diz que:

Mais recentemente, sistemas de resposta envolvendo quaisquer dispositivos com acesso a internet, tais como notebooks, smartphones e tablets vêm se mostrando uma alternativa promissora, tanto por se valerem de aparelhos que os próprios estudantes já possuam, quanto por viabilizar o envio de respostas para questões abertas (Araujo, 2013)

Em nosso trabalho utilizamos justamente desta facilidade, acima

retratada, para aplicar o produto educacional.

Fonte: Elaborada pelo autor Fonte: Repositório digital do Google

Figura 2.6A Exemplo de flashcard. Figura 2.6B Foto de um clicker.

B

22

Com base no índice de acerto das respostas informadas pelos alunos no

sistema de votação, Mazur (1997) recomenda que:

Se o índice for menor que 30%, o professor deve revisitar o

conceito explicado procurando dar uma nova abordagem, pois

provavelmente os alunos ainda não compreenderam o conceito

envolvido. Em seguida, lança-se novamente a questão para o

grupo e recomeça o processo.

Se o índice estiver entre 30% e 70%, o professor deve pedir que

se formem pequenos grupos (3 a 5 pessoas), preferencialmente

que tenham escolhido respostas diferentes e, discutam a questão

tentando convencer uns aos outros que a sua resposta é a

correta. A ideia é criar um ambiente de amplo debate a respeito

dos conceitos físicos presentes na questão apresentada. Após

alguns minutos lança-se novamente a questão para o grupo e

recomeça o processo.

Se o índice for maior que 70%, o professor deve comentar

brevemente a questão indicando a resposta correta e recomeça o

processo em seguida.

O Fluxograma apresentado na figura 2.7 ilustra o processo de

implementação do IpC. Ele é um método em evolução e possui uma rede ativa

de professores ao redor do mundo.

23

Fonte: Figura adaptada de Lasry, Mazur e Watkins (2008)

Figura 2.7.Fluxograma do processo de desenvolvimento do IpC.

Estudos mostram que a associação dos métodos EsM e IcP, torna-se

uma estratégia de ensino muito eficiente para alcançar uma aprendizagem

significativa, que valoriza a compreensão dos conceitos físicos, do

desenvolvimento da capacidade crítica de pensar e da habilidade de

comunicar-se (Crouch, et al., 2001).

2.6 Aprendizagem Significativa de David Ausubel

Na perspectiva de Ausubel, a aprendizagem significativa é um processo

por meio do qual um novo conhecimento se relaciona de modo relevante, com

aspectos existentes na estrutura cognitiva do aprendiz. A esta estrutura de

conhecimento, especificamente relevante à nova aprendizagem, que pode ser

uma imagem, um conceito, uma ideia, uma proposição, Ausubel denomina de

subsunçor ou ideia-âncora (Moreira, 2012).

24

Esse subsunçor, em se tratando de significado, pode estar mais ou

menos elaborado, pode estar mais ou menos diferenciado, pode apresentar

maior ou menor estabilidade cognitiva. É importante mencionar que, como a

aprendizagem significativa é um processo interativo, quando o subsunçor serve

de ideia-âncora para um novo conhecimento, ele mesmo se modifica,

adquirindo assim novos sentidos e valores (Moreira, 2006).

Em contraste com a aprendizagem significativa, Ausubel denomina a

aprendizagem mecânica. Esta aprendizagem é memorística, volátil e de baixa

retenção, além disso, ela não é suficiente para a construção e aquisição de

conhecimentos significativos. Moreira a descreve:

(...) como sendo aquela em que novas informações são aprendidas praticamente sem interagirem com conceitos relevantes existentes na estrutura cognitiva, sem ligarem-se a conceitos subsunçores específicos. A nova informação é armazenada de maneira arbitrária e literal, não interagindo com aquela já existente na estrutura cognitiva e pouco ou nada contribuindo para sua elaboração e diferenciação (Moreira, 1999).

A ocorrência de uma aprendizagem significativa efetiva, está sujeita a

variáveis denominadas de princípios programáticos facilitadores dessa

aprendizagem. Em nosso trabalho destacaremos dois deles, o princípio da

diferenciação progressiva e o princípio da reconciliação integrativa.

Para Moreira,

A diferenciação progressiva é vista como um princípio programático da matéria de ensino, segundo o qual as ideias, conceitos e proposições mais gerais e inclusivas do conteúdo devem ser apresentados no início da instrução e, progressivamente, diferenciados em termos de detalhe e especificidade (Moreira, 1999).

Dentro da perspectiva da aprendizagem significativa, este princípio tem

grande relevância numa sequência pedagógica, em que os aspectos

conceituais em níveis mais amplos devem ser abordados no início e,

progressivamente diferenciados em níveis mais específicos e sempre que

possível, retomar os dois níveis, dando valor à diferenciação progressiva e

fortalecendo assim a aprendizagem significativa (Moreira, 2012).

No que se refere à reconciliação integrativa, que também é um princípio

facilitador da aprendizagem, Moreira nos diz que:

25

A reconciliação integrativa, por sua vez, é o princípio programático segundo o qual a instrução deve também explorar relações entre ideias, apontar similaridades e diferenças importantes e reconciliar discrepâncias reais ou aparentes (Moreira, 1999).

Utilizamos o material produzido para o método do EsM (no caso o texto

de apoio) e o ambiente colaborativo criado em sala de aula pelo método IpC

para “ativar” no aprendiz os subsunçores necessários à aprendizagem

significativa. Por exemplo, se o conceito de calor já existe na estrutura cognitiva

do aprendiz (mesmo que não seja o conceito mais correto), ele servirá de

subsunçor para novas informações referentes a certos tipos de calor, por

exemplo, calor específico, calor sensível e calor latente. Nesse processo de

“ancoragem” da nova informação há um crescimento e modificação do conceito

subsunçor (Moreira, 2006).

Com relação ao texto de apoio e aos conteúdos introdutórios

apresentados em sala de aula, os quais eram adequados à Teoria da

Aprendizagem Significativa, iniciamos sempre com a exposição dos conceitos

mais gerais e, gradativamente fomos aprofundando com conceitos mais

específicos, contribuindo assim para que os alunos fizessem diferenciação

progressiva e reconciliação integradora.

A aprendizagem significativa que desejamos não ocorre de forma

aleatória ou casual, existem certas condições para ela acontecer. De acordo

com Moreira (2012), essencialmente, essas condições passam pela escolha do

material de aprendizagem, que deve ser potencialmente significativo e, pelo

fato de o aprendiz ter predisposição para aprender significativamente.

Conforme Moreira nos informa:

A primeira condição implica l) que o material de aprendizagem (livros, aulas, aplicativos, ...) tenha significado lógico (...) e II) que o aprendiz tenha em sua estrutura cognitiva idéias-âncora relevantes com as quais esse material possa ser relacionado (Moreira, 2012).

E ainda,

A segunda condição é talvez mais difícil de ser satisfeita do que a primeira: o aprendiz deve querer relacionar os novos conhecimentos, de forma não-arbitrária e não-literal, a seus

26

conhecimentos prévios. É isso que significa predisposição para aprender (Moreira, 2012).

Para alcançar esse objetivo, que não é simples, o professor pode

motivar o aprendiz, mostrando que a associação dos métodos que estão sendo

utilizados em nosso trabalho (Ensino sob Medida e Instrução pelos Colegas)

pode resultar em uma aprendizagem significativa já em sala de aula (Oliveira,

2012). Fato bastante vantajoso, pois saindo do habitual, de um estudo solitário,

o aluno contará com a participação de seus colegas em sua aprendizagem,

além de economizar e melhor aproveitar seu tempo em sua residência com

novas experiências.

27

Capítulo 3

O produto educacional

Este capítulo tem como objetivo específico apresentar nosso produto

educacional que tem relação direta com as novas tecnologias presentes em

nosso cotidiano. Atualmente não há como contestar que o emprego da

tecnologia é condição inerente à execução de nossos afazeres. A informática,

em especial, está presente em tudo que nos cerca, e a utilização dessas

tecnologias está cada vez mais inserida no cenário da educação.

3.1 Introdução ao produto

O produto educacional que desenvolvemos é um Aplicativo Web

produzido na linguagem de programação Java. Ele apresenta uma interface

amigável, conforme mostra a figura 3.1, e funciona como um quiz ou um jogo

com perguntas conceituais sobre os temas abordados em nosso trabalho.

Figura 3.1 Ilustração da interface do aplicativo

O aplicativo deve ser instalado no computador do professor, conforme

manual do produto. Ele funciona nos principais sistemas operacionais utilizados

no país.

28

O propósito em nosso produto foi de utilizar os recursos tecnológicos que

dispúnhamos no ambiente escolar como uma ferramenta facilitadora na prática

do ensino-aprendizagem, aproveitando a destreza que os jovens possuem no

manuseio de dispositivos eletrônicos a favor da aprendizagem.

A implementação desse produto teve por base os referenciais da teoria da

aprendizagem significativa de Ausubel tratado no Capítulo 2.

Destacamos que nosso produto foi idealizado para os alunos jogarem

coletivamente (em concordância com a teoria de aprendizagem que estamos

trabalhando), por essa razão ele é um aplicativo web, ou seja, o usuário

necessita estar conectado a uma rede de internet para interagir com os demais

usuários do jogo.

Apesar de estarmos tratando dos temas termometria e energia térmica,

nosso produto é abrangente e totalmente franqueado tanto para outros temas

da Física como para qualquer outra disciplina do nosso currículo pedagógico,

não havendo restrições para seu emprego.

3.2 Dinâmica do produto

Nessa parte apresentaremos detalhadamente a dinâmica da utilização

do nosso produto. A primeira etapa a ser cumprida é o cadastramento das

perguntas conceituais que farão parte do trabalho, conforme pode ser visto na

figura 3.2. Esse cadastro pode ser feito tanto na própria escola onde o docente

labora como em qualquer outro local que disponha de conexão com a internet.

29

Figura 3.2 Tela de cadastro de questão

Esse cadastramento é bem simples de ser feito. Na aba superior

deveremos clicar no item Nova Questão. O aplicativo fará a numeração das

perguntas automaticamente, então deveremos ir diretamente para a inserção

do enunciado da questão. Logo ao lado deveremos inserir a letra

correspondente à resposta correta da pergunta. Em sequência deveremos

adicionar as cinco opções de respostas e clicar no botão Gravar para deixá-las

gravadas no sistema.

As questões cadastradas deverão conter apenas texto, não sendo

possível incluir figuras ou tabelas.

Feito o cadastro das perguntas, o docente poderá alterar ou excluir

questões. Para isso ele deverá clicar no item Lista de Questões, onde

aparecerão todas as perguntas cadastradas juntamente com a opção de

Alterar ou Excluir, conforme mostra a figura 3.3.

30

Figura 3.3 Tela de listagem das questões cadastradas

Se a opção escolhida for Alterar, o sistema voltará para a tela de

cadastro de questão para que sejam feitas as alterações necessárias, como

mostra a figura 3.4. Ao término das modificações deveremos clicar no botão

Gravar para armazenar as alterações realizadas.

31

Figura 3.4 Tela de alteração de questões cadastradas

Caso desejemos eliminar uma determinada questão basta clicar na

opção Excluir da referida questão. Será aberta uma janela solicitando a

confirmação da exclusão conforme mostra a figura 3.5.

Figura 3.5 Tela de exclusão de questões cadastradas

32

Uma vez que o aplicativo já esteja alimentado com as perguntas que

compõem a atividade, o jogo estará pronto para sua utilização. Para sanar

qualquer problema que porventura possa ter ocorrido, é aconselhável ao

docente realizar um teste antes de aplicar a atividade com a turma. Para isso,

deveremos clicar no item Simular Prova, como mostra a figura 3.6, e verificar

se todas as perguntas foram corretamente cadastradas, bem como os

gabaritos, que ficam destacados em vermelho.

Figura 3.6 Tela de simulação de prova

Para iniciar a atividade, o professor deverá escolher o local onde ela

ocorrerá, haja vista a necessidade de uma rede de internet. Geralmente essa

rede está presente no laboratório de informática das escolas. Todavia, há

escolas que disponibilizam acesso à internet, via rede wi-fi, na própria sala

onde os alunos têm aula expositiva, o que é muito vantajoso.

No local da atividade, o docente deverá fornecer aos alunos o link de

acesso, para que eles se conectem ao aplicativo. Cada aluno deverá estar com

seu dispositivo eletrônico (pode ser um Laptop, Tablet ou Smartphone) para

participar da atividade. Na hipótese de a turma possuir uma quantidade

excessiva de estudantes (mais de trinta), recomendamos que a tarefa seja feita

em dupla, a fim de evitar possíveis falhas de conexão.

Para acessar o aplicativo o aluno precisará abrir um navegador em seu

dispositivo e digitar o link fornecido pelo professor. Na tela do aluno aparecerá

a mensagem “Aguardando início da prova”, conforme figura 3.7.

33

Figura 3.7 Tela do aluno. Iniciação do aplicativo

Quando todos os alunos estiverem conectados ao aplicativo, o professor

deverá ativar o jogo clicando no item Aplicar Prova, conforme figura 3.8.

Figura 3.8 Tela do professor. Inicialização do jogo

34

O primeiro campo a ser preenchido é o título, onde deveremos colocar o

tema que está sendo abordado no jogo. Em seguida o campo mais importante

para o perfeito funcionamento do aplicativo, Quantidade de participantes. O

docente deverá contar o número exato de dispositivos conectados ao jogo para

não haver erro de execução. Esse número pode ser diferente do número de

alunos em sala, pois algum dispositivo pode apresentar algum problema

técnico no momento da realização da atividade.

Caso o professor coloque no campo Quantidade de participantes um

valor inferior ao correto, o aplicativo esperará até que o número de

respondentes seja igual ao valor digitado no referido campo, desconsiderando

os demais respondentes. Entende-se por respondente o participante do jogo

que responde a qualquer solicitação do aplicativo.

Se porventura o valor informado no campo Quantidade de

participantes for superior ao correto, o aplicativo travará, pois o número de

respondentes não atingirá o valor digitado no referido campo.

Quando houver a igualdade do valor Quantidade de participantes e o

número de respondentes chamaremos esse evento de QPR.

Os próximos campos a serem preenchidos são o % Mínimo de acerto e

o % Intermediário de acerto que foram discutidos no capítulo 2 e que são

referência para formação de grupos de debate entre os alunos.

O jogo iniciará assim que o professor clicar no botão Iniciar Prova. Após

o clique no referido botão, na tela do docente aparecerão as questões

juntamente com seu respectivo score (pontuação) zerado, além dos botões

Finalizar Prova e Média, conforme figura 3.9.

Figura 3.9 Tela do professor

35

O professor deverá comentar com os participantes que eles têm cerca

de dois minutos para responder cada questão. Este fato não é uma restrição

imposta pelo aplicativo. O docente deverá fazer isso simplesmente para os

alunos não pensarem que podem demorar em dar uma resposta.

Na tela do aluno aparecerá o botão Entrar, conforme figura 3.10, que

deverá ser clicado para começar o jogo.

Figura 3.10 Tela do aluno. Inicialização do jogo

Após clicar no botão Entrar, na tela do aluno aparecerá uma mensagem

pedindo para aguardar os demais participantes entrarem, conforme mostra a

figura 3.11.

Figura 3.11 Tela do aluno. Aguardando os demais alunos entrarem no jogo

Quando o número de alunos que clicar no botão Entrar se igualar ao

valor colocado no campo Quantidade de participantes, ou seja, atingido a

36

QPR, o jogo se inicia e a primeira pergunta é lançada aos participantes,

conforme mostra a figura 3.12.

Figura 3.12 Tela do aluno. Início do jogo

O aluno deverá escolher uma das opções de respostas e clicar no botão

Responder como mostrado na figura 3.12. A seguir, aparecerá uma

mensagem pedindo para aguardar os demais participantes, conforme mostrado

na figura 3.13. O aplicativo aguardará até que cheguemos à QPR.

Figura 3.13 Tela do aluno. Mensagem após o aluno escolher uma opção de resposta

Para cada pergunta do jogo, o aplicativo calculará o percentual de

acerto, e a partir daí, executará um dos três casos que ilustraremos a seguir.

O primeiro caso será quando o percentual de acerto da classe for maior

ou igual a 70%. Nessa situação o aplicativo mostrará uma mensagem

indicando o prosseguimento do jogo, conforme mostra a figura 3.14.

37

Figura 3.14 Tela do aluno. Quando o percentual de acerto for maior ou igual a 70%

Nesse momento, o professor intervém indicando a opção correta, porém,

sem dar muitas explicações acerca do conteúdo da questão, pois tais

explicações poderiam influenciar nas perguntas seguintes.

Para prosseguir no jogo o aluno deverá clicar no botão OK, e assim que

a QPR for atingida a próxima questão aparecerá em sua tela.

O segundo caso será quando o percentual de acerto da classe for maior

ou igual a 30% e menor que 70%. Nessa situação o aplicativo mostrará uma

mensagem indicando que os alunos devem se reunir para debaterem a

questão, conforme mostra a figura 3.15.

Figura 3.15 Tela do aluno. Quando o percentual de acerto estiver entre 30% e 70%

Para tentar manter certa organização, esses grupos deverão possuir no

máximo cinco participantes e ser formados, preferencialmente, por alunos que

tenham escolhido alternativas diferentes de resposta para fomentar o debate.

Formados os grupos, o professor deverá aguardar por volta de um minuto e

meio para que haja a discussão da questão. Após o debate, o docente clicará

38

no botão Repetir, conforme mostrado na figura 3.16, para que o aplicativo

repita a pergunta.

Figura 3.16 Tela do professor. Botão para repetir uma pergunta.

A questão então retornará aos participantes para que eles respondam

novamente. O objetivo é que na segunda aplicação o percentual de acerto

aumente. Valendo ressaltar a grande importância desse ambiente de amplo

debate a respeito dos conceitos físicos presentes na questão analisada; onde

por uma linguagem mais próxima entre alunos, muitas dúvidas poderão ser

mais facilmente sanadas.

O terceiro caso será quando o percentual de acerto da turma for menor

que 30%. Nessa situação entende-se que o conceito não ficou bem

sedimentado para os alunos. O aplicativo mostrará uma mensagem indicando

que o professor fará uma intervenção, conforme mostrado na figura 3.17.

Figura 3.17 Tela do aluno. Mensagem quando o percentual de acerto for <30%.

39

O professor então irá interferir pedagogicamente, esclarecendo o

conteúdo abordado na questão. É importante que ele tenha cuidado na

explanação para não dizer, involuntariamente, a alternativa correta aos alunos.

Após a breve explicação, o docente repetirá a pergunta clicando no botão

Repetir.

Para que a atividade não se estenda por longo tempo e os alunos não se

dispersem, recomendamos que o professor só repita a mesma pergunta no

máximo duas vezes. Na terceira vez, ele deverá liberar o jogo, clicando no

botão Liberar conforme mostra a figura 3.18, seguindo para a próxima

questão.

Figura 3.18 Tela do professor. Botão para liberar uma pergunta.

O jogo se desenvolve assim, questão a questão, até chegar a última

pergunta, encerrando-se ao mostrar a mensagem “Obrigado turma, terminamos

nosso desafio!”, conforme mostra a figura 3.19.

40

Figura 3.19 Tela do aluno. Indicação de término do jogo

O dispositivo dos alunos ficará em modo de espera até que o professor

finalize o jogo; quando então o botão Sair será ativado, conforme mostra a

figura 3.19.

Na tela do professor aparecerá o score de cada questão sem levar em

consideração a repetição de questão, caso tenha havido, conforme mostra a

figura 3.20.

Figura 3.20 Tela do professor. Score de cada questão

Para verificar todos os scores, incluindo os das questões repetidas, e

também a média de acertos da atividade, o professor deverá clicar no botão

Média, conforme mostra a figura 3.20, sendo então direcionado para a página

seguinte, de acordo com a figura 3.21. Como não é objetivo deste trabalho

utilizar a nota desta atividade, os dados referentes à média de acertos não são

armazenados.

41

Figura 3.21 Resultado com as questões repetidas e a média de toda atividade

Para encerar a atividade e liberar o dispositivo dos alunos, o professor

deverá clicar no botão Voltar da figura 3.21 e em seguida no botão Finalizar

Prova, conforme mostra a figura 3.22.

Figura 3.22 Tela do professor. Finalizar Prova

42

Capítulo 4

Metodologia

Neste capítulo, apresentaremos a metodologia utilizada na construção

da proposta didática aplicada em nosso trabalho. Começaremos descrevendo o

local de aplicação, destacando aspectos relacionados com a estrutura da

escola e com o currículo do Curso no qual nosso trabalho foi aplicado. Ainda

nesta parte, descreveremos sobre as características das turmas onde nosso

projeto foi desenvolvido, sobre os discentes que participaram, particularmente,

no que tange ao gênero e a idade. Por fim, descreveremos sobre as etapas

que nortearam nosso trabalho como um todo.

4.1 Local da aplicação

A proposta didática e o material produzido foram aplicados durante o

mês de abril de 2016, em três turmas do Ensino Médio, sendo duas do

segundo ano, com vinte e nove alunos cada, e uma do terceiro ano, com

quarenta e oito alunos, do Colégio Coração de Jesus (CCJ). A faixa etária dos

estudantes que fizeram parte do nosso trabalho foi entre 15 e 18 anos, sendo

que 55% deles eram meninas e 45% meninos. Nessa instituição as turmas do

segundo ano têm quatro aulas semanais da disciplina de Física, enquanto a

turma do terceiro ano tem cinco, sendo que cada aula tem duração de 50

minutos.

O CCJ, que está localizado no bairro do Centro na cidade de Cuiabá-

MT, é uma Associação Civil e Religiosa de caráter educacional, cultural,

assistencial e filantrópico, sem fins lucrativos, fundado pelas Irmãs Salesianas,

Filhas de Maria Auxiliadora (FMA).

A instituição, que tem setenta e dois anos de existência, atua na

Educação Básica do Maternal até o Ensino Médio. Sua missão é comunicar o

evangelho da vida às novas gerações através da educação formal e não formal

e pelo testemunho da vida. Tal missão envolve as Irmãs e comunidades

educativas (FMA, pais, alunos, educadores e outros parceiros leigos) com as

quais compartilha o projeto educativo.

43

Figura 4.1 Foto da fachada do Colégio Coração de Jesus.

4.2 Etapas do nosso trabalho

4.2.1 Etapa 1 - Texto de Apoio

A aplicação do nosso trabalho foi idealizada para ser feita em seis

etapas. Cada etapa teve duração de cinquenta minutos (um tempo de aula),

totalizando trezentos minutos. Abaixo, descreveremos cada uma das seis

etapas.

Na primeira etapa apresentamos o texto de apoio (apêndice 1) para que

fosse lido pelos alunos. Esse texto foi concebido para ativar no educando os

subsunçores importantes à aprendizagem significativa. Ele foi produzido com

enfoque na abordagem conceitual e utilizando uma linguagem mais tangível ao

nível dos nossos discentes. Além disso, buscamos, sempre que possível,

44

contextualizar os conceitos físicos que seriam discutidos adiante em nosso

projeto.

O texto de apoio se inicia com uma introdução sobre os termos

temperatura e calor e como eles são abordados em nosso cotidiano pelo senso

comum. Em seguida, abordamos especificamente o conceito de temperatura

por meio de uma analogia para facilitar o entendimento do aluno. Também

apresentamos as principais escalas termométricas utilizadas pelos países.

Após a conceituação de temperatura, versamos sobre o conceito de

calor por meio de um exemplo de transferência de calor entre refrigerante e

gelo. Depois explicamos, também com um exemplo, a diferença entre calor

sensível e calor latente.

Na última parte do texto, introduzimos o conceito de capacidade térmica

de um corpo. Fizemos uso de figura e analogia para melhor compreensão.

Logo em seguida, para encerrar, trabalhamos os aspectos dos processos de

propagação de calor.

4.2.2 Etapa 2 – Aula de Interpretação de Texto

A interpretação textual possibilita a compreensão de qualquer texto ou

discurso. Ela é sem dúvida uma competência indispensável no mercado de

trabalho e nos estudos. Além disso, permite que as pessoas estendam o

domínio sobre a linguagem escrita e falada e se tornem mais hábeis no tocante

às informações a serem passadas e compreendidas.

Alguns elementos são muito importantes para que a interpretação seja

feita de forma satisfatória, tais como: leitura com frequência para aumentar o

vocabulário; domínio das estruturas linguísticas e a compreensão das relações

semânticas.

Por essas razões a interpretação textual é algo que beneficia não

somente as matérias de linguagens, mas também as demais disciplinas do

nosso currículo pedagógico.

Nossa experiência, adquirida ao longo dos anos, nos evidencia que há,

por parte dos alunos, certa dificuldade quanto à interpretação de textos em

geral, e no que tange a área de Física essa dificuldade é ainda maior.

45

Para tentar amenizar essa questão, em nosso trabalho, conversamos

com a coordenação e com a professora de Redação do CCJ para verificarmos

a viabilidade de uma interação entre a aula de Física e a aula de Redação. De

imediato, ambas aceitaram a proposta.

Essa segunda etapa então foi realizada na mesma semana da primeira,

e quem a conduziu foi a professora de Redação Juliana Poleto, que ministrou

uma aula de interpretação do nosso texto de apoio, para as turmas envolvidas

em nosso trabalho. A figura 4.2 mostra uma foto da professora Juliana com

alguns alunos no dia dessa atividade.

Fonte: Foto retirada pelo CCJ

Figura 4.2 Foto da profª. Juliana com alguns alunos

No final da atividade desenvolvida pela professora, foi solicitado aos

alunos que fizessem uma redação baseada no que foi abordado em nosso

texto. Essa tarefa foi uma avaliação da disciplina de Redação não guardando

relação com as avaliações do nosso projeto. Segue na figura 4.3 um fragmento

de redação de um grupo de alunos para ilustrar.

46

Figura 4.3 Fragmento de redação de um grupo de alunos da turma 2A.

4.2.3 Etapa 3 – Pré-teste

Com o intuito de averiguar possíveis conhecimentos prévios dos alunos

em relação aos tópicos básicos sobre termometria e energia térmica,

realizamos um pré-teste composto por oito questões conceituais de múltipla

escolha (apêndice 2), aplicado na semana seguinte à aula de interpretação do

47

nosso texto de apoio. As questões presentes no pré-teste foram selecionadas

de vestibulares nacionais ou modificadas de processos seletivos de outros

concursos. Nesse teste, que foi individual, o aluno não tinha direito a qualquer

tipo de consulta.

Esse teste também foi utilizado para que pudéssemos identificar os

pontos onde cada turma apresentava maior dificuldade dentre os conteúdos

abordados. A análise dos resultados do pré-teste foi fundamental para

estruturarmos a forma como seriam ministradas as aulas expositivas dos

nossos conteúdos.

Para a análise das respostas dos alunos em cada questão, foram

estabelecidas cinco categorias de resposta: Muito satisfatória, satisfatória,

parcialmente satisfatória, insatisfatória e muito insatisfatória.

Para o estabelecimento dessas categorias, verificamos o percentual de

acertos de cada questão em cada turma e adotamos os seguintes parâmetros:

Percentual de acerto entre 76% e 100%, resposta considerada muito

satisfatória; entre 61% e 75%, considerada satisfatória; entre 50% e 60%,

considerada parcialmente satisfatória; entre 31% e 49%, considerada

insatisfatória e entre 0% e 30%, considerada muito insatisfatória.

4.2.4 Etapa 4 – Aula Expositiva

Após a análise do resultado do pré-teste, planejamos a aula expositiva

com uma abordagem diferenciada para cada turma, pois cada uma delas

apresentou diferentes dúvidas. Assim sendo, demos ênfase às principais

dificuldades apresentadas e aprofundamos os conhecimentos nos tópicos mais

significativos do conteúdo em estudo. Essa aula foi realizada na semana

seguinte à aplicação do pré-teste, ou seja, na terceira semana do nosso

trabalho. A figura 4.4 mostra uma foto desse momento.

48

Fonte: Foto retirada pelo CCJ

Figura 4.4 Foto da aula expositiva após pré-teste.

As aulas ministradas para as três turmas foram muito proveitosas. Os

alunos participaram ativamente, exteriorizando suas dúvidas e debatendo suas

opiniões.

4.2.5 Etapa 5 – Pós-teste

Na semana seguinte à intervenção pedagógica, na qual lecionamos os

conteúdos teóricos presentes em nossas atividades, utilizamos duas aulas

seguidas para realizarmos o pós-teste e a avaliação de todo nosso trabalho,

que configuraram a quinta e sexta etapas, respectivamente.

Da mesma forma que o pré-teste, o pós-teste também foi composto por

oito questões conceituais de múltipla escolha (apêndice 3). Essas questões

também foram selecionadas de vestibulares nacionais ou modificadas de

processos seletivos de outros concursos.

Diferentemente do pré-teste, onde os alunos responderam as questões

em uma folha de papel e de forma individual, nessa etapa utilizamos o

aplicativo web, nosso produto educacional, para que os alunos respondessem

as questões, e por vezes de forma coletiva.

.

49

Conforme mencionado anteriormente, nosso produto necessita de uma

rede de internet no local de sua execução. Como a instituição onde aplicamos

o produto dispunha de internet, por meio de rede wi-fi, em todas as salas de

aula, não foi preciso nosso deslocamento ao laboratório de informática, o que

foi benéfico, pois perderíamos muito tempo.

Para começar a atividade, fornecemos aos alunos o link de acesso ao

aplicativo. Após verificarmos se todos os participantes estavam conectados,

iniciamos o jogo e a primeira pergunta foi exibida no dispositivo dos alunos.

Cada um deles respondeu a primeira questão e o jogo ficou aguardando até

que o último aluno respondesse, quando então o aplicativo tomou uma decisão

e indicou aos participantes o passo seguinte.

Conforme mencionado no Capítulo 3, a partir do percentual de acerto da

questão, o aplicativo executa um dos três casos a seguir:

i) Caso o percentual de acerto seja maior ou igual a 70%, o aplicativo

mostra uma mensagem parabenizando os participantes. O professor

deverá anunciar o gabarito da questão e só então prosseguir com o

aplicativo;

ii) Caso seja maior ou igual a 30% e menor que 70%, o aplicativo

mostra uma mensagem solicitando a formação de grupos, com no

máximo cinco alunos, para o debate da questão. O professor

aguardará os participantes debaterem por cerca de um minuto e meio

e lançará novamente a pergunta no jogo. A expectativa é que na

segunda vez haja evolução no percentual de acerto;

iii) Caso seja menor que 30%, o aplicativo mostra uma mensagem

informando que o percentual foi muito baixo e que o professor fará

uma intervenção pedagógica. Após breve explicação, o docente

lançará novamente a pergunta no jogo.

É importante observar que, como já dissemos, para que a atividade não

se estenda por longo tempo e os alunos não se dispersem, recomendamos que

50

o professor só repita a mesma pergunta no máximo duas vezes. Na terceira

vez, ele deve liberar o jogo, seguindo para a próxima questão.

O jogo seguiu dessa forma até o fim da oitava questão, quando o

aplicativo mostrou uma mensagem para os alunos informando o término de

jogo juntamente com a média do percentual de acerto da turma. Na figura 4.5

uma foto no momento em que os participantes estavam debatendo uma

questão em grupo.

Fonte: Foto retirada pelo CCJ

Figura 4.5 Foto dos alunos em grupo debatendo uma questão.

Para a análise das respostas dos alunos seguimos, exatamente como

fizemos no pré-teste, estabelecendo cinco categorias de resposta: Muito

satisfatória, satisfatória, parcialmente satisfatória, insatisfatória e muito

insatisfatória.

Os parâmetros para a definição das categorias também foram os

mesmos, ou seja, percentual de acerto entre 76% e 100%, resposta

considerada muito satisfatória; entre 61% e 75%, considerada satisfatória;

entre 50% e 60%, considerada parcialmente satisfatória; entre 31% e 49%,

considerada insatisfatória e entre 0% e 30%, considerada muito insatisfatória.

51

4.2.6 Etapa 6 – Avaliação do Trabalho

Com o objetivo de avaliar se na perspectiva do aluno, os métodos

utilizados serviram como um facilitador da aprendizagem dos conceitos de

Termometria e Energia térmica, elaboramos um questionário (apêndice 4)

composto por quatro perguntas abertas. Nesse questionário, pedimos aos

alunos que não fizessem qualquer tipo de identificação, pois queríamos

respostas as mais fidedignas possíveis.

Essa avaliação foi realizada logo após o término da atividade com o

aplicativo educacional, haja vista que utilizamos duas aulas seguidas para

executar a quinta e sexta etapas do nosso trabalho. Os alunos tiveram cerca de

trinta minutos para responderem esse questionário. A figura 4.6 ilustra um

momento dessa tarefa.

Fonte: Foto retirada pelo CCJ

Figura 4.6 Foto dos alunos respondendo o questionário de avaliação do trabalho.

Para a análise das respostas dos alunos em cada questão, foram

estabelecidas três categorias de resposta: satisfatória, parcialmente satisfatória

e insatisfatória.

Para caracterizar essas categorias, verificamos as respostas em cada

questão e adotamos os seguintes parâmetros:

52

i) Quando a resposta era positiva em relação à pergunta, e justificada com

argumentos sólidos, era considerada satisfatória. Segue ilustração.

ii) Quando a resposta era positiva e não justificada, ou justificada com

argumentos frágeis, a resposta era parcialmente satisfatória, seguem

ilustrações e;

iii) Quando a resposta era negativa em relação à pergunta, considerávamos

como insatisfatória, segue ilustração.

53

Capítulo 5

Análise dos resultados

Neste capítulo, apresentaremos os resultados obtidos pelos alunos nas

avaliações regulares realizadas pela escola, os resultados obtidos a partir da

aplicação do pré-teste e pós-teste do nosso trabalho e a análise das respostas

dos alunos referente ao questionário de avaliação das atividades desenvolvidas

em nosso projeto.

Nosso trabalho foi desenvolvido com o intuito de responder a duas

questões:

A) O uso do aplicativo web pode facilitar a aprendizagem dos alunos para o

ensino de termometria e energia térmica?

B) A utilização do nosso método de ensino-aprendizagem pode se refletir

em uma evolução no desempenho dos alunos nas avaliações que eles

realizarão?

5.1 Avaliações regulares realizadas pela escola

De acordo com o manual da família do colégio, a instituição, no que se

refere ao Ensino Médio, elabora e aplica simulados semanais (SS).

Em particular, pegamos os seis primeiros simulados que versavam sobre

os assuntos que fazem parte do tema do nosso trabalho, a saber:

1) SS01 - Termometria

2) SS02 - Calor sensível

3) SS03 - Troca de calor

4) SS04 - Calor latente

5) SS05 - Condução

6) SS06 - Convecção, Radiação

Abaixo destacamos o percentual de acerto de cada turma nos referidos

simulados semanais. Esses percentuais são exclusivos da avaliação da

disciplina Física, ou seja, não estão inclusas outras disciplinas.

54

No 2° ano turma A (2A), verificamos que os menores percentuais de

acertos foram nos itens troca de calor (SS03) e calor latente (SS04), ambos

com 38% de acerto. Já o item com maior percentual foi calor sensível (SS02)

com 52% de acertos.

Destacamos também que a média de acertos dos seis primeiros

simulados semanais para essa turma foi de 43%.

Figura 5.1 Resultado dos seis primeiros simulados semanais do 2° ano turma A (2A).

No 2° ano turma B (2B), constatamos que o item troca de calor (SS03)

foi o que teve menor índice de acerto com 46%. Verificamos também, que o

percentual de acerto desse item ficou bem próximo dos itens calor latente

(SS04) e condução (SS05), ambos com 47% de acerto. Já o item com maior

percentual foi calor sensível (SS02) com 56% de acertos, valor bem próximo

dos 55% de acertos do item convecção/radiação.

Observamos que, para essa turma, a média de acertos dos seis

primeiros simulados semanais foi de 50%.

Figura 5.2 Resultado dos seis primeiros simulados semanais do 2° ano turma B (2B).

No 3° ano turma A (3A), apuramos que o item com menor percentual de

acerto foi calor latente (SS04) com 41%, percentual bem próximo do acerto do

item troca de calor (SS03), de 42%. Já o item com maior percentual de acerto

foi calor sensível (SS02) com 53%.

55

Salientamos também que a média de acertos dos seis primeiros

simulados semanais para essa turma foi de 47%.

Figura 5.3 Resultado dos seis primeiros simulados semanais do 3° ano turma A (3A).

Conforme o exposto, ao compararmos as médias do percentual de

acerto das três turmas, verificamos que a 2A foi a turma com menor percentual

e a 2B foi a turma com maior percentual de acerto, sendo inclusive melhor que

a turma do terceiro ano (3A).

5.2 Resultado do pré-teste

Nessa parte apresentaremos o resultado do pré-teste (apêndice 2) que

foi realizado após os alunos lerem o texto de apoio, fornecido pelo professor, e

após a aula de interpretação do referido texto, com a professora de Redação.

Mostraremos o resultado separado pelas questões que compõem o pré-

teste e por turma, para termos uma visão mais individualizada do resultado.

Questão 1: Esta primeira questão visava verificar se o aluno conseguia

perceber que os dois materiais (alumínio e vidro) estavam à mesma

temperatura, uma vez que estavam em equilíbrio térmico com o refrigerador.

Além disso, ele deveria inferir que a sensação da lata estar mais fria é devido a

maior condutividade térmica do alumínio.

Como podemos observar na tabela 5.1, as turmas compreenderam bem

essa questão, tendo obtido, tanto individualmente quanto no total, um

percentual de acerto muito satisfatório. Destacamos a turma 2A que teve um

excelente resultado, apresentando 100% de acerto.

56

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 100% 79% 83% 87%

Errada 0% 21% 17% 13%

Tabela 5.1 Resultado da primeira questão do pré-teste.

Questão 2: Nessa questão queríamos verificar se o aluno sabia o conceito

físico de temperatura.

Pela tabela 5.2 identificamos que, apesar da turma 2B ter tido um

percentual de acerto satisfatório (69%), no total o nível de acerto foi

parcialmente satisfatório (54%), muito em função do resultado da turma 2A que

obteve um percentual de acerto insatisfatório (45%).

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 45% 69% 50% 54%

Errada 55% 31% 50% 46%

Tabela 5.2 Resultado da segunda questão do pré-teste.

Questão 3: Essa terceira questão pretendia verificar se o aluno conseguia

associar o intervalo de tempo, que se espera logo após a colocação do

termômetro, com o equilíbrio térmico entre corpos com diferentes temperaturas.

Conforme nos mostra a tabela 5.3, tanto a turma 3A quanto a turma 2B,

tiveram um percentual de acerto muito satisfatório, sendo a primeira com 81%

e a segunda com 79%. Já a turma 2A obteve um índice de acerto satisfatório

(66%).

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 66% 79% 81% 76%

Errada 34% 21% 19% 24%

Tabela 5.3 Resultado da terceira questão do pré-teste.

Questão 4: Nessa questão objetivávamos verificar se o aluno tinha a clara

noção da distinção dos conceitos de temperatura e calor, uma vez que o senso

comum tem por hábito confundir essas duas grandezas físicas.

De acordo com a tabela 5.4, os alunos assimilaram bem esses dois

conceitos, sendo que as turmas 2B e 2A apresentaram um percentual de

57

acerto muito satisfatório, respectivamente com 90% e 83% de acerto. A turma

3A teve um índice satisfatório com 71% de acerto.

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 83% 90% 71% 79%

Errada 17% 10% 29% 21%

Tabela 5.4 Resultado da quarta questão do pré-teste.

Questão 5: A quinta questão buscava verificar os conhecimentos do aluno

acerca da forma como o calor é propagado.

A análise da tabela 5.5 mostra que a turma 2A teve um percentual de

acerto parcialmente satisfatório, enquanto a turma 3A com 67% e a turma 2B

com 72% de acerto tiveram um índice satisfatório.

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 59% 72% 67% 66%

Errada 41% 28% 33% 34%

Tabela 5.5 Resultado da quarta questão do pré-teste.

Questão 6: Nessa questão buscamos verificar se o aluno conseguia entender

o que acontecia com a variação da temperatura no equilíbrio térmico quando

se tem mais de dois corpos.

Conforme a tabela 5.6, verificamos que o conteúdo abordado nessa

questão não foi bem compreendido pelos alunos da turma 2A e 2B que

apresentaram um nível de acerto, muito insatisfatório (17%) e insatisfatório

(41%), respectivamente. Provavelmente, muito se deve ao fato de eles verem

inúmeros exemplos que trabalham com apenas dois corpos e com isso

apresentaram muita dificuldade para extrapolar em uma situação com três

corpos. Já a turma 3A por ser mais experiente, por ter visto mais exercícios

como esse, apresentou um percentual de acerto melhor (58%), atingindo um

nível parcialmente satisfatório de acerto.

58

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 17% 41% 58% 42%

Errada 83% 59% 42% 58%

Tabela 5.6 Resultado da sexta questão do pré-teste.

Questão 7: Essa questão tinha por objetivo verificar se o aluno sabia o que

ocorria com a temperatura de uma substância quando a mesma encontra-se

em um processo de mudança de estado físico.

A tabela 5.7 nos mostra que as turmas do segundo ano, 2A e 2B,

tiveram um nível de acerto muito insatisfatório, sendo 17% e 28%,

respectivamente, enquanto a turma do terceiro ano 3A teve um nível

insatisfatório. Atribuímos esse resultado ao fato de os alunos confundirem a

transmissão de energia térmica por meio de calor sensível, quando há

mudança de temperatura sem mudança no estado físico, com a transmissão

por calor latente, quando não há mudança no estado físico sem ter alteração

na temperatura da substância.

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 17% 28% 48% 34%

Errada 83% 72% 52% 66%

Tabela 5.7 Resultado da sétima questão do pré-teste.

Questão 8: Essa última questão visava verificar se o aluno tinha noção da

condição necessária para haver transferência de calor entre dois corpos.

De acordo com a tabela 5.8, as turmas 2A e 3A apresentaram um nível

de acerto satisfatório, com 66% e 71% de acertos, respectivamente. Já a

turma 2B foi ainda melhor apresentando um nível de acerto muito satisfatório

com 79% de acerto.

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 66% 79% 71% 72%

Errada 34% 21% 29% 28%

Tabela 5.8 Resultado da oitava questão do pré-teste.

59

A tabela a seguir, 5.9, nos mostra o resultado da média dos acertos das

oitos questões do pré-teste, separado por turma.

Turma Média de acerto total

2A 56,5%

2B 67,2%

3A 66,1%

Tabela 5.9 Média de acerto por turma do pré-teste.

Ao compararmos os resultados da tabela 5.9 com os resultados das

avaliações regulares realizadas pela escola, verificamos que houve uma

evolução nos resultados.

A turma 2A que na avaliação regular da escola tinha atingindo 43% de

acerto, no pré-teste atingiu 56,5% o que lhe confere uma melhora percentual

de 31,4%. A turma 2B que tinha atingido 50% na avaliação regular da escola

conseguiu atingir 67,2% de acerto no pré-teste, o que representa uma evolução

de 34,4%. Por fim temos a turma 3A que na avaliação da escola obteve 47%

de acerto, no pré-teste alcançou 66,1%, o que nos mostra um crescimento de

40,6% que, aliás, foi o maior entre as três turmas.

5.3 Resultado do pós-teste

Nesse item iremos apresentar o resultado do pós-teste (apêndice 3),

que no nosso caso, foi realizado utilizando o aplicativo web, nosso produto

educacional.

Mostraremos o resultado separado pelas perguntas que compõem o

pós-teste e por turma, para termos uma visão mais individualizada do

resultado.

Questão 1: Esta primeira questão tinha como objetivo verificar se o aluno

conseguia distinguir quando um corpo recebe calor sensível, no caso a barra

de ferro, e quando recebe calor latente no caso do bloco de gelo.

O resultado da tabela 5.10 nos mostra que os alunos compreenderam

bem essa questão, e tanto individualmente como no total apresentaram um

60

nível de acerto muito satisfatório. Destacamos as turmas 2B que obteve 90%

de acerto e a turma 3A que obteve 94% de acerto.

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 79% 90% 94% 89%

Errada 21% 10% 6% 11%

Tabela 5.10 Resultado da primeira questão do pós-teste.

Questão 2: Essa questão envolvia dois corpos com dimensões diferentes que

estavam isolados do meio externo e em equilíbrio térmico. O objetivo era

verificar se o aluno percebia que não haveria troca de calor entre os dois

corpos.

De acordo com a tabela 5.11 verificamos que as turmas do segundo ano

tiveram mais dificuldade nessa questão, sendo que a turma 2A teve um nível

de acerto parcialmente satisfatório (59%), enquanto a turma 2B teve um nível

de acerto satisfatório (69%). A turma do terceiro ano foi muito bem,

apresentando um nível de acerto muito satisfatório (85%).

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 59% 69% 85% 74%

Errada 41% 31% 15% 26%

Tabela 5.11 Resultado da segunda questão do pós-teste.

Questão 3: Nessa questão, o interesse era verificar se o discente conseguia

relacionar a condução térmica com o uso de um material habitualmente

utilizado em dias frios.

Conforme a tabela 5.12 notamos que os alunos apresentaram uma

relativa dificuldade nessa questão.

A turma 2A teve um nível insatisfatório de acerto (41%), a turma 2B foi

um pouco melhor, com um nível parcialmente satisfatório de acerto (52%) e por

fim a turma 3A se saiu melhor, apresentando um nível satisfatório de acerto

(69%).

61

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 41% 52% 69% 57%

Errada 59% 48% 31% 43%

Tabela 5.12 Resultado da terceira questão do pós-teste.

Acreditamos que nessa questão a dificuldade dos estudantes,

principalmente do segundo ano, deveu-se ao fato de eles terem a ideia de que

cobertor e edredom sirvam para esquentá-los e não para isolá-los do meio

externo, logo, boa parte dos alunos, acreditam que ao enrolar o gelo com o

cobertor, ele irá se derreter mais rápido.

Questão 4: A quarta questão envolvia dois corpos em contato com

temperaturas diferentes. Queríamos que o estudante identificasse o que iria

ocorrer e por quanto tempo.

Segundo a tabela 5.13, apuramos que essa questão foi bem assimilada

pelos alunos.

Tanto individualmente quanto no total, as turmas apresentaram um nível

muito satisfatório de acerto, sendo que a turma 2A obteve 83% de acerto, a

turma 2B 86% e a turma 3A 92%.

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 83% 86% 92% 88%

Errada 17% 14% 8% 12%

Tabela 5.13 Resultado da quarta questão do pós-teste.

Questão 5: Essa questão abordava a troca de calor entre o corpo humano e a

atmosfera. O aluno tinha que fazer a relação com a sensação de frio que

sentimos.

O resultado da tabela 5.14 nos mostra que os discentes tiveram bom

entendimento dessa questão. As turmas do segundo ano, 2A e 2B,

apresentaram um nível de acerto satisfatório (ambas com 66%) e a turma 3A

teve um nível de acerto muito satisfatório (85%).

62

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 66% 66% 85% 75%

Errada 34% 34% 15% 25%

Tabela 5.14 Resultado da quinta questão do pós-teste.

Questão 6: Na sexta questão retomamos o tema condução térmica para

confrontar com o resultado da terceira questão. Aqui versamos sobre a

utilização de cobertores em dias frios.

De acordo com a tabela 5.15 houve maior entendimento nessa questão

em comparação com a terceira questão. Confrontando os resultados temos que

a turma 2A tinha obtido 41% de acerto e dessa vez subiu para 59%, a turma 2B

tinha obtido 52% e passou para 72% e por fim a turma 3A tinha obtido 69% e

subiu para 88%.

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 59% 72% 88% 75%

Errada 41% 28% 13% 25%

Tabela 5.15 Resultado da sexta questão do pós-teste.

Acreditamos que esse progresso seja em função da interação entre os

alunos no momento em que eles formaram grupos para debaterem as

questões. Consideramos esses momentos de debates muito valorosos e o

resultado dessa questão corrobora essa ideia.

Questão 7: Nessa questão estávamos interessados em saber se o aluno era

capaz de distinguir o tipo de transmissão de calor que ocorre ao se colocar a

mão sob um ferro elétrico quente.

Conforme a tabela 5.16 nos mostra, os alunos do segundo ano tiveram

muita dificuldade nessa questão. Tanto a turma 2A quanto a 2B apresentaram

um nível insatisfatório de acerto sendo a 2A de 38% e a 2B de 48%.

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 38% 48% 63% 52%

Errada 62% 52% 38% 48%

Tabela 5.16 Resultado da sétima questão do pós-teste.

63

Presumimos que a dificuldade dos educandos nessa questão seja em

função da não familiaridade com a transmissão de calor por radiação;

diferentemente da condução térmica que é mais habitual para os mesmos.

Além disso, é possível que os alunos tenham confundido a palavra “sob” com a

“sobre”, fato esse que os levou a concluir que a resposta seria transmissão por

convecção.

Questão 8: A oitava questão envolvia troca de calor entre duas substâncias em

uma situação muito familiar aos alunos, que é quando se coloca gelo em um

recipiente com água. O intuito era verificar se ele sabia o sentido da

transferência de calor entre as duas substâncias.

Segundo a tabela 5.17, podemos verificar que os discentes

compreenderam bem esse tópico e tiveram um nível muito satisfatório de

acerto, sendo que a turma 2A teve 76%, a turma 2B 83% e por fim a turma 3A

obteve 98% de acerto.

Resposta Turma

2A Turma

2B Turma

3A Total

Certa 76% 83% 98% 88%

Errada 24% 17% 2% 12%

Tabela 5.17 Resultado da oitava questão do pós-teste.

Na tabela 5.18 expomos o resultado da média dos acertos das oitos

questões do pós-teste, separado por turma.

Turma Média de acerto total

2A 62,5%

2B 70,7%

3A 84,1%

Tabela 5.18 Média de acerto por turma do pós-teste.

Ao confrontarmos os resultados da tabela 5.18 com os resultados das

avaliações regulares realizadas pela escola e com os resultados do pré-teste,

percebemos que houve uma evolução nos resultados.

64

A turma 2A obteve na avaliação regular da escola 43% de acerto, no

pré-teste atingiu 56,5% e no pós-teste alcançou 62,5% de acerto. Esse

resultado é 45,3% superior à avaliação feita pela escola e 10,6% em relação ao

pós-teste.

Na turma 2B o percentual de acerto na avaliação regular da escola foi de

50%, no pré-teste o resultado foi de 67,2% de acerto e no pós-teste a turma

conseguiu 70,7% de acerto. Notamos com isso que houve uma evolução de

41,4% em relação à avaliação escolar e 5,2% em comparação ao pré-teste.

Por fim temos a turma 3A que na avaliação da escola obteve 47% de

acerto, no pré-teste alcançou 66,1% e no pós-teste obteve 84,1% de acerto.

Ao analisarmos os resultados verificamos que em relação à avaliação escolar

houve melhora de 78,9% e em comparação ao pré-teste a melhora foi de

27,2%.

Ao observarmos o resultado expressivo, no pós-teste, da turma do

terceiro ano, em relação às outras duas, temos que salientar que

diferentemente da turma 2A e 2B, os alunos da 3A responderam o pós-teste

em dupla em virtude do excesso de alunos dessa turma; fato esse que

comprometeria o bom funcionamento do aplicativo utilizado no pós-teste.

Apesar dos resultados acima indicarem que houve uma evolução nas

médias das turmas após a inserção da nossa metodologia, é necessário

verificar se essa evolução foi estatisticamente significativa. Para isso,

utilizamos o Teste t de Student (Callegari-Jacques, 2004) para dados

pareados, onde comparamos a média das notas da avaliação escolar, com a

média das notas do pós-teste.

Utilizamos um nível de significância (α) de 0,05 e em nosso teste de

hipóteses adotamos as seguintes hipóteses:

Hipótese nula ( H0) - A inserção da nossa metodologia não produz

efeito no pós-teste, ou seja, não há diferença estatisticamente

significativa entre as referidas médias.

Hipótese alternativa (H1) - A inserção da nossa metodologia

produz efeito no pós-teste, ou seja, há diferença estatisticamente

significativa entre as referidas médias.

65

Na tabela 5.19, 5.20 e 5.21 encontram-se os resultados desse teste para

cada turma, onde Nota 1 refere-se a avaliação regular da escola e Nota 3

refere-se a avaliação do pós-teste.

Turma 2A NOTA 1 NOTA 3

Média 43,3 62,5

Variância 58,3 331,1

Observações 30 30

Correlação de Pearson 0,02567426

Hipótese da diferença de média 0

GL 29

Stat t -5,3789306

P(T<=t) uni-caudal = P-valor do teste 0,0000044

t crítico uni-caudal 1,69912703

P(T<=t) bi-caudal = P-valor do teste 0,0000089

t crítico bi-caudal 2,04522964 Tabela 5.19 Resultado do Teste t da turma 2A.

Turma 2B NOTA 1 NOTA 3

Média 50,3 69,9

Variância 155,6 545,2

Observações 28 28

Correlação de Pearson 0,072835623

Hipótese da diferença de média 0

GL 27

Stat t -4,02171341

P(T<=t) uni-caudal = P-valor do teste 0,000208927

t crítico uni-caudal 1,703288446

P(T<=t) bi-caudal = P-valor do teste 0,000417855

t crítico bi-caudal 2,051830516 Tabela 5.20 Resultado do Teste t da turma 2B.

66

Turma 3A NOTA 1 NOTA 3

Média

45,5 84,1

Variância

107,1 211,8

Observações 48 48

Correlação de Pearson 0,128964209

Hipótese da diferença de média 0

GL 47

Stat t -15,99829363

P(T<=t) uni-caudal = P-valor do teste 6,02E-21

t crítico uni-caudal 1,677926722

P(T<=t) bi-caudal = P-valor do teste 1,20E-20

t crítico bi-caudal 2,011740514 Tabela 5.21 Resultado do Teste t da turma 3A.

Conforme podemos observar nas tabelas acima, os valores de

P(T<=t) bi-caudal é inferior a 0,05 ao nível de significância de 5%. Com

este dado podemos rejeitar a hipótese nula (H0), ou seja, temos

evidências suficientes para afirmar que há diferença estatística entre as

referidas médias, logo concluímos, que a inserção da nossa metodologia

produziu efeito significativamente positivo nas avaliações realizadas pelos

alunos.

5.4 Resultado do questionário de avaliação das atividades

Nesta parte vamos expor o resultado do questionário de avaliação

(apêndice 4) das atividades desenvolvidas em nosso trabalho.

Esse questionário foi composto por quatro perguntas discursivas no qual

o aluno tinha que expressar sua percepção acerca da metodologia na qual ele

foi exposto em nosso projeto.

Conforme mencionado no Capítulo 4, as respostas foram classificadas

como satisfatória, parcialmente satisfatória e insatisfatória.

Apresentaremos o resultado separado pelas perguntas que compõem o

questionário. Não faremos distinção de turmas, pois a avaliação foi feita sem

qualquer tipo de identificação.

67

Questão 1:

Figura 5.1 Gráfico da questão 1, representando o percentual de cada categoria de resposta.

Podemos observar, nos comentários abaixo que, de forma geral, os

alunos avaliaram como muito positiva a experiência de estudar os textos como

preparação para as aulas. Eles também perceberam que existe um grande

ganho na aprendizagem, pois na leitura já captaram previamente alguns

conceitos que seriam debatidos em sala de aula e já sabiam as suas principais

dúvidas.

Temos que destacar a importância da escolha do material de apoio, que

deve ser feita com muito critério, para que tenha uma linguagem acessível ao

nível de ensino e que o texto não seja muito extenso e cansativo.

Podemos verificar na figura 5.1, que embora a maioria dos alunos (96%)

pareça ter achado interessante a leitura do artigo para facilitar o entendimento

do conteúdo abordado, alguns alunos disseram o contrário, pois o assunto já

era do conhecimento deles.

Mostraremos algumas respostas dos alunos para exemplificar cada uma

das categorias usadas na avaliação do questionário.

72%

24%

4%

Satisfatória Parcialmente satisfatória Insatisfatória

Resposta

68

Categoria satisfatória:

69

Categoria parcialmente satisfatória:

Categoria insatisfatória:

70

Questão 2:

Figura 5.2 Gráfico da questão 2, representado o percentual de cada categoria de resposta.

Verificamos que para a grande maioria dos alunos, essa atividade foi de

grande valia, pois como nós já tínhamos identificado em nossas aulas, muitos

alunos apresentam dificuldades na parte de interpretação de texto, fato que

dificulta bastante o entendimento dos conceitos físicos abordados em sala de

aula.

De acordo com o relato da professora de Redação Juliana Poleto, que

foi a responsável por ministrar a aula de interpretação do nosso texto de apoio:

“Os alunos se apresentaram muito motivados e todos participaram ativamente

e bastante empolgados com as discussões dos conceitos com os colegas”.

Acreditamos que parte da motivação dos alunos venha da percepção de

que o envolvimento em metodologias com um ensino contextualizado faz a

aprendizagem ser mais eficiente.

Apesar de a maior parte dos alunos (79%), conforme mostrado na figura

5.2, ter aprovado a atividade com a professora de Redação, 21% dos alunos

58% 21%

21%

Resposta

Satisfatória Parcialmente satisfatória Insatisfatória

71

acharam que essa atividade não contribuiu para que eles respondessem o

questionário de Física. Alguns por julgar a atividade confusa, outros por

considerar que se tirou o foco da Física, transferindo-o para a Redação.

Mesmo assim, esses alunos, consideraram que a tarefa tenha ajudado a

atender melhor o texto e, por conseguinte tenha ajudado a fazer a redação que

a professora solicitou sobre o nosso texto.

A seguir, apresentamos alguns exemplos representando as categorias

de respostas.

Categoria satisfatória:

72

Categoria parcialmente satisfatória:

73

Categoria insatisfatória:

74

Questão 3:

Figura 5.3 Gráfico da questão 3, representado o percentual de cada categoria de resposta.

Conforme mostrado na figura 5.3, podemos perceber que a maioria dos

alunos está de acordo com a inserção de novas tecnologias para facilitar a

aprendizagem de modo geral. Devemos creditar boa parte dessa anuência, ao

fato de os jovens utilizarem essas tecnologias em seu cotidiano, o que traz uma

naturalidade no manuseio dessas ferramentas. Além disso, eles julgaram que o

emprego dessas tecnologias contribuiu para atrair sua atenção e concentração.

Em particular, os alunos consideraram que a utilização do nosso aplicativo foi

uma forma divertida e diferente na aprendizagem do conteúdo.

Como ilustração, seguem algumas das opiniões desses alunos.

Categoria satisfatória:

98,3%

1,7%

Resposta

Satisfatória Parcialmente satisfatória

75

76

Categoria parcialmente satisfatória:

Questão 4:

Figura 5.4 Gráfico da questão 4, representado o percentual de cada categoria de resposta.

Como mostra a figura 5.4, de um modo geral, os alunos avaliaram nossa

metodologia de ensino-aprendizagem como uma experiência muito positiva.

89,7%

10,3%

Resposta

Satisfatória Parcialmente satisfatória

77

Eles destacaram que o trabalho em grupo torna a aula mais interessante e

motivadora uma vez que a troca de opiniões favorece o debate entre eles.

Outro ponto salientado pelos alunos é que a comunicação entre eles é

mais espontânea e isso torna as discussões mais fáceis e mais fluidas.

O ambiente descontraído, desenvolvido em nosso trabalho, também foi

um ponto positivo e mencionado na fala dos discentes, contrastando com o

clima das aulas tradicionais.

Por fim, os alunos mencionaram que a atmosfera criada em nosso

projeto favoreceu a troca de experiências entre eles e isso contribuiu para o

surgimento de novas amizades.

Abaixo algumas das respostas dos alunos para ilustrar.

Categoria satisfatória:

78

79

Categoria parcialmente satisfatória:

5.5 Relato de Aplicação do Produto Educacional pelo Prof. Fábio Barroso

Nesta seção apresentaremos um breve relato de aplicação do produto

pelo Prof. Fábio Barroso. Ele utilizou o manual do produto e o aplicou para uma

turma da terceira série. Acreditamos que a utilização de nosso produto por

outros professores ajuda a identificar possíveis equívocos e corrigi-los. Segue

abaixo o relato do professor Fábio Barroso.

De posse do manual de instalação, instalei o Virtual JVM sem nenhum problema seguindo o passo a passo descrito no manual. Essa instalação demorou pouco mais de 12 (doze) minutos. Após a conclusão da instalação do Java atualizado, continuei com o download do aplicativo Java WildFly, que durou pouco mais de 10 (dez) minutos para instalação do aplicativo. Seguindo o terceiro passo do manual, baixei os arquivos questionario e standalone em mais 5 (cinco) minutos e já estava com tudo pronto para testar o aplicativo. Com o produto educacional instalado, passei a fase de testes segundo o capítulo três da dissertação. O manual de aplicação foi muito útil e fez todos os comentários e alertas pertinentes à

80

aplicação em sala. Sua interface de uso é muito amistosa e intuitiva para a aplicação, o que facilitou a dinâmica da aula. A aplicação ocorreu no Colégio Santo Inácio para uma turma de 35 alunos da 3ª série do ensino médio. Os alunos já haviam trabalhado o conteúdo de temperatura e calor em bimestres anteriores, então utilizei o produto para fazer uma revisão do tema. Sem tecer nenhum comentário sobre o conteúdo, levei o grupo de alunos para o laboratório de informática da escola, onde os computadores já se encontravam com o aplicativo aberto e pedi que iniciassem a leitura da primeira questão e a respondessem, após aguardassem as instruções para prosseguirmos. O resultado após todos os alunos responderem ficou em 59% de respostas corretas. Informei que eles teriam três minutos para conversar em duplas ou trios sobre suas respostas e que teriam a oportunidade de responder novamente a pergunta, podendo alterar a resposta marcada anteriormente. Após a segunda aplicação da primeira pergunta o resultado ficou em 82%. Aplicado à segunda questão o resultado ficou em 72% e na terceira questão o resultado foi de 88%. Pude notar um aumento na interação dos alunos com o conteúdo, recebendo comentários positivos pela abordagem praticada nesta atividade de revisão. Os estudantes também elogiaram e questionaram o motivo de somente na primeira pergunta eu ter permitido que conversassem e alterassem a sua resposta, o que foi explicado por mim. Fiquei muito entusiasmado com o método proposto pelo Prof. Luís Otávio para dinamizar uma aula e o melhor que posso aplicar esse método para qualquer conteúdo que esteja trabalhando. A interação entre os alunos, se empenhando para discutir a questão e chegar à resposta correta foi o ponto alto da atividade.

Além de ter pedido a outro professor que aplicasse nosso produto,

também o utilizamos no ano seguinte com duas turmas do segundo ano do

Ensino Médio e, obtivemos resultados similares aos que constam neste

trabalho.

No próximo capítulo faremos algumas considerações finais acerca nosso

trabalho.

81

Capítulo 6

Considerações finais

Sabemos notoriamente que, de uma forma geral, o ensino no Brasil

passa por sérios problemas, muitas vezes por conta da ausência de recursos

físicos; outras vezes por despreparo dos profissionais da área de educação.

Sabemos também que o método de ensino tradicional, amplamente utilizado no

ensino de Física, tende a estimular no aluno uma participação passiva, com

pouca interação no processo de ensino-aprendizagem. Compete ao professor

buscar meios para superar tais problemas.

Uma alternativa para tentar melhorar essa conjuntura é a incorporação

de novas tecnologias no ensino de Física, por meio de recursos

computacionais, pois proporciona ganhos ao trabalho pedagógico por auxiliar

no entendimento dos fenômenos físicos e por despertar o interesse do

educando para inovações tecnológicas.

Um dos nossos objetivos específicos neste trabalho era justamente

avaliar, na perspectiva dos alunos, se o uso de novas tecnologias facilitaria a

aprendizagem para o ensino de Termometria e Energia Térmica. Verificamos

que esta é uma percepção compartilhada também pelos alunos. Conforme

apresentamos na análise dos resultados, 98,3% dos alunos responderam

afirmativamente a esta indagação, inclusive salientaram que “(...) vivemos uma

era que a tecnologia é uma forma de entreter e atrair a concentração dos

jovens”.

Verificamos que a implementação do método de ensino-aprendizagem

Ensino sob Medida para ensinar os conceitos de Temperatura e Calor gerou

bons resultados por meio da utilização do material previamente preparado e

disponibilizado aos alunos para leitura antes da aula. Temos que 96,0% dos

alunos acharam que ler o texto de apoio, anteriormente à aula, contribuiu para

que eles compreendessem melhor o conteúdo estudado. Inclusive, enfatizaram

que por meio da dinâmica puderam aprender de um modo mais fácil e

descontraído, uma vez que o texto mostrava exemplos vivenciados por eles em

seu cotidiano.

82

O método Instrução por Colegas no qual os alunos se reúnem em

grupos para discutir as questões apresentadas pelo professor, e assim

melhorar a aprendizagem, também teve grande destaque em nosso trabalho.

Vimos que 89,7% dos alunos consideraram interessante essa metodologia de

ensino-aprendizagem, inclusive mencionaram que “(...) é uma maneira de

aprender expressar seus conhecimentos e também uma forma de fazer novas

amizades e trocar experiências”. A forma como se explica um determinado

assunto também foi mencionado “(...) o que não ficou claro pra mim o colega

me ajudou, mas na nossa ‘linguagem’ de adolescente para adolescente (...)”.

Conforme reportamos no capítulo introdutório, um dos problemas que os

professores de Física encontram, no seu ato de lecionar, é a dificuldade que os

alunos apresentam na interpretação de textos. Como uma forma de tentar

amenizar esse problema, convidamos a professora de Redação do CCJ para

interpretar com os alunos o texto de apoio. Perguntados sobre o que eles

acharam dessa atividade, 79,0% dos alunos disseram que a aula de

interpretação do texto de apoio foi importante e os ajudou a responder o pré-

teste (aplicado posteriormente). Alguns relataram inclusive que “(...) muitos tem

dificuldade de interpretar, com ajuda da professora foi um pouco mas fácil”.

Por fim, nosso segundo objetivo específico era verificar se a utilização

da nossa metodologia de ensino, implementada neste trabalho, se refletiria em

uma evolução no desempenho dos alunos nas avaliações que eles fariam.

Como relatamos no capítulo 5 a turma 2A evoluiu de 43,0% de acerto (na

avaliação regular da escola), para 56,5% (no pré-teste) e finalmente 62,5% no

pós-teste. Esse resultado representa um aumento de 45,3% entre a primeira

avaliação e a última. A turma 2B evoluiu de 50,0% de acerto (na avaliação

regular da escola), para 67,2%(no pré-teste) e finalmente 70,7% no pós-teste,

indicando um acréscimo de 41,4% entre a primeira avaliação e a última. Já a

turma 3A evoluiu de 47,0% de acerto (na avaliação regular da escola), para

66,1%(no pré-teste) e finalmente 84,1% no pós-teste, apontando um

crescimento de 78,9% entre a primeira avaliação e a última. Conforme o teste

estatístico que realizamos, esta evolução nas médias dos alunos foi

estatisticamente significativa.

Ao final de todas as atividades que desenvolvemos neste trabalho e da

análise dos resultados apresentada no Capítulo 5, conseguimos perceber que

83

houve uma evolução conceitual por parte dos alunos. Acreditamos ainda que

eles ficaram mais motivados para as aulas e adquiriram maior autonomia no

que se refere à aprendizagem. Também podemos dizer que houve evidências

de aprendizagem significativa dos conceitos abordados.

Acreditamos que de alguma forma possamos ter contribuído para a

melhoria do ensino de Termometria e Energia Térmica, bem como para a

difusão do uso de novas tecnologias tanto nas instituições de ensino da rede

privada, quanto da rede pública.

84

Referências Bibliográficas Araujo, I. S.; Instrução pelos Colegas e Ensino sob Medida: Uma proposta para o engajamento dos alunos do processo de Ensino-Aprendizagem de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianopolis, v.30, n. 2 : p. 362-384, ago. 2013 Artuso, A. R.; Saavedra Filho, N.C., Física 2º ano. Brasília, Ed. Edebe, 2014. Brasil. Ministério da Educação, Secretaria de Educação Média e Tecnologia. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio. Brasília. 2002 Callegari-Jacques, S. M. Bioestatísticos Princípios e Aplicações, São Paulo, Ed. Artmed, 2004. Cenne, A.H.H.; Tecnologias Computacionais como Recurso Complementar no Ensino de Física Térmica, Mestrado Profissional em Ensino de Física, Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2007. Crouch, C. H.; Mazur, E. Peer Instruction: ten years of experience and results. American Journal of Physics, College Park, v. 69, n. 9, p. 970-977, Sept. 2001. Gaspar, A, Física 2, 2ª Edição, São Paulo, Ed. Ática, 2009. Gavrin, A.; Watt, J.X.; Marrs, K.; Blake, R.E. Just-in-Time Teaching: using the web to enhance classroom learning. Computers in Education Journal, Port Royal, v.14. p.51-60, 2004. Halliday, D.; Resnick, R.: Walker, J.; Fundamentos da Física, Vol. 2, 9ª Edição, Rio de Janeiro, Ed. LTC, 2012. Lasry. N.; Mazur, E.; Watkins. J. Peer Instruction: from Harvard to the two-year college. American Journal of Physics, College Park, v. 76. n. ll. p. 1066-1069, Nov. 2008. Mazur, E. Peer Instruction: a user’s manual. Upper Saddle River: Prentice Hall, 1997. Mazur, E.; Crouch, C.H.; Watkins, J.; Fagen, A. P.; Peer Instruction: Engaging students one-on-one, all at once, in Reviews in Physics Education Research, Ed. E.F. Redish and P. Cooney, pp. 1-1 (American Association of Physics Teachers, College Park, MD, 2007). Mees, A. A, Astronomia: Motivação para Ensino de Física na 8ª série. 132 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física) – Instituto de Física, Universidade federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2004. Mendonça, F., Aquecimento global e saúde: uma perspectiva geográfica – notas introdutórias. Terra Livre, São Paulo, Ano 19 - vol. I - n. 20, jan/jul. 2003

85

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86

Young, H. D.; Freedman, R.A. Termodinâmica e Ondas, 10ª Edição, São Paulo, Addison Weley, 2003.

87

Apêndice 1 – Texto de apoio

Temperatura e calor são a mesma coisa?

Os termos calor e temperatura são muito utilizados no cotidiano, por

exemplo, ao ver um relógio-termômetro de rua, indicando uma temperatura alta

em um dia quente, muitas pessoas diriam que está muito calor nesse dia.

Normalmente, as pessoas entendem o objetivo do uso dos termos calor e

temperatura nesse contexto diário, quando eles estão sendo usados com um

sentido muito parecido. No entanto, a linguagem formal precisa ser mais

rigorosa em suas definições para não causar ambiguidades ou incoerências em

uma teoria. É o caso de calor e temperatura, que, no contexto da física,

possuem significados bem específicos e que não podem ser confundidos.

A temperatura expressa se algo está quente ou frio e, para isso, precisa

ser medida em uma escala. No Ensino Médio trabalhamos, basicamente, com

três escalas: Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Microscopicamente, a temperatura

pode ser entendida como uma grandeza relacionada ao grau de agitação das

partículas - átomos e moléculas - que compõem a matéria. Quanto mais

agitadas estão essas partículas, maior é a temperatura, logo mais quente.

Vamos fazer uma analogia para você entender melhor. Pense na seguinte

situação, você tem que ir da sua casa para a escola, e para isso você tem

apenas duas possibilidades: ir andando ou ir correndo. Em qual das duas

situações você terá uma sensação de estar mais quente? Correndo, é claro!!!

Com relação à escala Kelvin, ela é conhecida também como escala absoluta,

pois o limite inferior da agitação das partículas chama-se zero absoluto. Não

há temperatura abaixo de zero Kelvin.

O calor, por sua vez, está relacionado a um processo de transferência de

energia. Ele é a energia em trânsito quando dois corpos apresentam diferentes

temperaturas. Assim, o corpo mais quente, naturalmente, transfere calor para o

corpo mais frio até que eles cheguem ao equilíbrio térmico, ou seja, a

temperatura final dos corpos seja igual. É o que acontece quando se coloca

gelo em um copo de refrigerante. Nesse caso, o refrigerante (temperatura mais

alta) passa calor para o gelo (temperatura mais baixa) e, por conseguinte, ele

88

esfria. Portanto, diferentemente da temperatura, não há como um corpo possuir

calor, calor é sempre o que esta sendo transferido, não “pertence” a um corpo,

por isso é errado dizer “estou com calor”.

Se levarmos ao fogo água na temperatura ambiente, logo verificaremos

que ela se aquece, isto é, sofre uma variação de temperatura. Se, entretanto,

fizermos o mesmo com um bloco de gelo a 0 ºC, verificaremos que ele se

derrete, isto é, muda de estado físico, mas sua temperatura não se modifica até

que todo o gelo se derreta. Portanto, quando um corpo recebe calor, este pode

produzir variação de temperatura ou mudança de estado. Quando o efeito

produzido é a variação de temperatura, dizemos que o corpo recebeu calor

sensível. Se o efeito se traduz pela mudança de estado, o calor recebido pelo

corpo é dito calor latente. Nos exemplos citados, a água líquida recebeu calor

sensível e o gelo recebeu calor latente.

Quando dois ou mais corpos recebem quantidades iguais de calor, a

variação de temperatura por eles sofrida é, em geral, diferente uma da outra.

Isso acontece devido a uma grandeza física chamada de capacidade térmica

dos corpos. Vamos fazer uma analogia para ficar mais claro esse conceito.

Imaginemos 2 recipientes como mostrado na figura a seguir. Ao colocarmos a

mesma quantidade de água nos recipientes, percebemos que o recipiente A

fica com nível mais baixo do que o recipiente B, porque A tem maior

capacidade (de armazenamento) do que B. De modo semelhante dizemos que

um corpo A tem maior capacidade térmica do que B quando, recebendo a

mesma quantidade de calor que B recebe sua temperatura variar menos.

Conclui-se que capacidade térmica e variação de temperatura são

inversamente proporcionais.

A B

89

Já sabemos que calor é a energia que se transfere de um corpo para

outro quando há diferença de temperatura entre eles. Vamos analisar os três

diferentes modos pelos quais essa transferência de calor pode ocorrer.

Imagine que você esteja fazendo um brigadeiro no fogão e que deixou

uma colher de metal dentro da panela. Algum tempo depois, você volta para

cozinha para mexer o doce. Ao tocar na colher, percebe que a colher está

muito quente. Esse tipo de transmissão de calor chama-se CONDUÇÃO

TÉRMICA e ocorre nos corpos sólidos. Materiais diferentes podem levar mais

ou menos tempo para conduzir o calor dependendo de uma grandeza física

chamada Condutibilidade Térmica. Por exemplo, para esquentar alimentos, no

menor tempo possível, é melhor usar panelas de metal do que vidro, pois, a

condutibilidade térmica do metal é bem maior do que a do vidro. Agora quando

se quer manter a temperatura de uma bebida, no maior tempo possível, é

melhor usar uma caixa de isopor do que de metal, justamente porque o isopor

tem condutibilidade térmica bem menor do que o metal. Os materiais maus

condutores são também conhecidos como isolantes térmicos, e sua função é

evitar que um corpo perca calor para o meio externo.

Você já notou que, normalmente, o ar condicionado nas casas fica mais

perto do teto do que do chão? E que enquanto o refrigerador fica na parte

inferior, o congelador fica na parte superior? Isso acontece porque o ar frio é

mais pesado do que o ar quente, e por essa razão ele desce, refrigerando o

ambiente (no caso da casa) ou os alimentos (no caso da geladeira). Esse tipo

de transmissão chama-se CONVECÇÃO e ocorre nos líquidos e nos gases. O

movimento de sobe e desce do ar frio e quente é chamado de corrente de

convecção.

Em um dia ensolarado seu pai deixa o carro dele ao ar livre, sem proteção

algum. Depois de algumas horas vocês voltam para o carro e, ao entrar,

sentem aquela onda quente. Esse tipo de transmissão de calor é chamado de

RADIAÇÃO. Nesse exemplo, a radiação que vem do Sol, por meio dos raios

infravermelhos, recebe o nome de radiação térmica. Um detalhe importante

sobre a radiação é o fato de ela ser a única forma de transmissão que pode

ocorrer no vácuo e é por isso que o Sol consegue esquentar a Terra.

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Apêndice 2 – Pré-teste 1) Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330 mL de refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de tempo. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-se a sensação de que a lata está mais fria que a garrafa. É correto afirmar que: a) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é maior que a da lata. b) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui condutividade menor que o alumínio. c) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma condutividade térmica, e a sensação deve-se à diferença nos calores específicos. d) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro. e) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio. 2) O célebre físico irlandês William Thomson, que ficou mundialmente conhecido pelo título de lorde Kelvin, entre tantos trabalhos que desenvolveu, “criou” a escala termométrica absoluta. Essa escala, conhecida por escala Kelvin, consequentemente não admite valores negativos, e, para tanto, estabeleceu como zero o estado de mínima energia molecular. Conceitualmente sua colocação é consistente, pois a temperatura de um corpo se refere à medida: a) da quantidade de movimento das moléculas do corpo. b) da quantidade de calor do corpo. c) da energia térmica associada ao corpo. d) da energia cinética das moléculas do corpo. e) do grau de agitação das moléculas do corpo.

Questionário sobre o texto: Temperatura e calor são a mesma coisa?

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3) Quando uma enfermeira coloca um termômetro clínico de mercúrio sob a língua de um paciente, por exemplo, ela sempre aguarda algum tempo antes de fazer a sua leitura. Esse intervalo de tempo é necessário: a) para que o termômetro entre em equilíbrio térmico com o corpo do paciente. b) para que o mercúrio, que é muito pesado, possa subir pelo tubo capilar. c) para que o mercúrio passe pelo estrangulamento do tubo capilar. d) devido à diferença entre os valores do calor específico do mercúrio e do corpo humano. e) porque o coeficiente de dilatação do vidro é diferente do coeficiente de dilatação do mercúrio. 4) Indique a proposição correta. a) Todo calor é medido pela temperatura, isto é, calor e temperatura são a mesma grandeza. b) Calor é uma forma de energia em trânsito e temperatura mede o grau de agitação das moléculas de um sistema. c) O calor nunca é função da temperatura. d) O calor só é função da temperatura quando o sistema sofre mudança em seu estado físico. e) A temperatura é a grandeza cuja unidade fornece a quantidade de calor de um sistema. 5) Usando o seus conhecimentos de transmissão de calor, analise as proposições e indique a que você acha correta. a) A condução térmica é a propagação do calor de uma região para outra com deslocamento do material aquecido. b) A convecção térmica é a propagação de calor que pode ocorrer em qualquer meio, inclusive no vácuo. c) A radiação térmica é a propagação de energia por meio de ondas eletromagnéticas e ocorre exclusivamente nos fluidos. d) A transmissão do calor, qualquer que seja o processo, sempre ocorre, naturalmente, de um ambiente de maior temperatura para outro de menor temperatura.

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e) As correntes ascendentes e descendentes na convecção térmica de um fluido são motivadas pela igualdade de suas densidades. 6) Num calorímetro ideal são colocados três corpos A, B e C a temperaturas iniciais diferentes. Após certo tempo, quando os corpos atingiram o equilíbrio térmico, verifica-se que as temperaturas de A e B aumentaram. Assim, podemos concluir que: a) a temperatura do corpo C também aumentou; b) o corpo C recebeu calor do corpo A e cedeu calor para o corpo B; c) o corpo C cedeu calor para o corpo A e recebeu calor do corpo B; d) o corpo C permanece com a mesma temperatura que tinha no início; e) a temperatura do corpo C diminuiu. 7) A temperatura durante a mudança de estado, para uma dada substância, a) é sempre maior que zero b) é sempre menor que zero c) varia conforme o estado de agregação da substância d) é sempre constante. e) varia independentemente do estado de agregação da substância 8) Quando dois corpos são postos em contato há transferência de calor entre eles até que atinjam o equilíbrio térmico. Isto ocorre desde que eles: a) estejam a temperaturas diferentes. b) tenham calor específico diferente. c) tenham a mesma capacidade térmica. d) tenham a mesma massa. e) estejam à mesma temperatura.

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Apêndice 3 – Pós-teste

1) Durante um experimento no laboratório de física, o professor colocou no fogo uma barra de ferro e mostrou aos alunos que o ferro se aqueceu, ou seja, sofreu uma elevação em sua temperatura. Em seguida, o professor fez o mesmo com um bloco de gelo a 0 °C e mostrou que o gelo derrete, isto é, transforma-se em líquido, mas sua temperatura não se modifica. Com esse experimento, o professor demonstrou que, quando um corpo recebe calor, este pode produzir variação de temperatura ou mudança de estado. Sobre esses efeitos, é CORRETO dizer que:

a) o ferro recebeu calor sensível e o gelo recebeu calor latente.

b) o ferro recebeu calor específico e o gelo recebeu calor sensível.

c) o ferro recebeu calor latente e o gelo recebeu calor latente.

d) o ferro recebeu calor sensível e o gelo recebeu calor sensível.

e) o ferro recebeu calor latente e o gelo recebeu calor específico.

2) Quando dois corpos de tamanhos diferentes estão em contato e em equilíbrio térmico, e ambos isolados do meio ambiente, pode-se afirmar que a) o corpo maior é o mais quente.

b) o corpo menor é o mais quente.

c) não há troca de calor entre os corpos.

d) o corpo maior cede calor para o corpo menor.

e) o corpo menor cede calor para o corpo maior.

3) Um grupo de amigos compra barras de gelo para um churrasco, num dia de calor. Como as barras chegam com algumas horas de antecedência, alguém sugere que sejam envolvidas num grosso cobertor para evitar que derretam demais. Essa sugestão:

a) é absurda, porque o cobertor vai aquecer o gelo, derretendo-o ainda mais

depressa.

b) é absurda, porque o cobertor facilita a troca de calor entre o ambiente e o

gelo, fazendo com que ele derreta ainda mais depressa.

c) é inócua, pois o cobertor não fornece nem absorve calor ao gelo, não

alterando a rapidez com que o gelo derrete.

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d) faz sentido, porque o cobertor facilita a troca de calor entre o ambiente e o

gelo, retardando o seu derretimento.

e) faz sentido, porque o cobertor dificulta a troca de calor entre o ambiente e o

gelo, retardando o seu derretimento.

4) Imagine dois corpos A e B com temperaturas TA e TB, sendo TA > TB. Quando colocamos esses corpos em contato térmico, podemos afirmar que ocorre o seguinte fato: a) Os corpos se repelem.

b) O calor flui do corpo A para o corpo B por tempo indeterminado.

c) O calor flui do corpo B para o corpo A por tempo indeterminado.

d) O calor flui de A para B até que ambos atinjam a mesma temperatura.

e) Não acontece nada.

5) A sensação de frio que nós sentimos resulta: a) do fato de nosso corpo precisar receber calor do meio exterior para não

sentirmos frio.

b) da perda de calor do nosso corpo para a atmosfera que está a uma

temperatura maior.

c) da perda de calor do nosso corpo para a atmosfera que está a uma

temperatura menor.

d) do fato de a friagem que vem da atmosfera afetar o nosso corpo.

e) da transferência de calor da atmosfera para o nosso corpo.

6) Numa noite muito fria, você ficou na sala assistindo à televisão. Após algum tempo, foi para a cama e deitou-se debaixo das cobertas (lençol, cobertor e edredom). Você nota que a cama está muito fria, apesar das cobertas, e só depois de algum tempo o local se torna aquecido. Isso ocorre porque: a) o cobertor e o edredom impedem a entrada do frio que se encontra no meio

externo;

b) o cobertor e o edredom possuem alta condutividade térmica;

c) o cobertor e o edredom possuem calor entre suas fibras, que, ao ser

liberado, aquece a cama;

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d) o cobertor e o edredom não são aquecedores, são isolantes térmicos, que

não deixam o calor liberado por seu corpo sair para o meio externo;

e) sendo o corpo humano um bom absorvedor de frio, após algum tempo não

há mais frio debaixo das cobertas.

7) Ao colocar a mão sob um ferro elétrico quente, sem tocar na sua superfície, sentimos uma “quentura”. Isso ocorre porque a transmissão de calor entre o ferro elétrico e a mão se deu principalmente através de: a) radiação.

b) condução.

c) convecção.

d) condução e convecção.

e) convecção e radiação.

8) Um copo de água está à temperatura ambiente de 30°C. Joana coloca cubos de gelo dentro da água.

A análise dessa situação permite afirmar que a temperatura da água irá diminuir por que

a) o gelo irá transferir frio para a água.

b) a água irá transferir calor para o gelo.

c) o gelo irá transferir frio para o meio ambiente.

d) a água irá transferir calor para o meio ambiente.

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Apêndice 4 – Avaliação do trabalho

Pesquisa de opinião

1) O que você achou do artigo que o professor passou, sobre Temperatura e Calor? Ler o artigo te ajudou a entender melhor esse conteúdo? 2) Você considera que a aula de interpretação do artigo, com a professora de redação, foi importante e te ajudou a responder o questionário que o professor de física aplicou? 3) Na sua opinião, o uso de novas tecnologias, como o aplicativo do professor de física, ajuda a motivar os alunos a aprender? Justifique sua resposta. 4) Para você, essa metodologia de ensino-apredizagem, na qual você e seus colegas discutem e debatem sobre o conteúdo trabalhado em sala de aula, é interessante ? Justifique sua resposta.