a física dos movimentos através de vídeos

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  • 7/23/2019 A Fsica Dos Movimentos Atravs de Vdeos

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    UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

    INSTITUTO DE FSICA

    PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENSINO DE FSICA

    MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FSICA

    A FSICA DOS MOVIMENTOS ANALISADA A PARTIR DE VDEOS DOCOTIDIANO DO ALUNO: UMA PROPOSTA PARA A OITAVA SRIE

    GILBERTO JOS CALLONI

    Porto Alegre2010

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    UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

    INSTITUTO DE FSICA

    PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENSINO DE FSICA

    MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DE FSICA

    A FSICA DOS MOVIMENTOS ANALISADA A PARTIR DE VDEOS DO

    COTIDIANO DO ALUNO: UMA PROPOSTA PARA A OITAVA SRIE

    GILBERTO JOS CALLONI

    Dissertao realizada sob a orientao daProfa. Dra. Rejane Maria Ribeiro Teixeira eco-orientao do Prof. Dr. Fernando Lang daSilveira e apresentada ao Instituto de Fsica daUFRGS em preenchimento parcial aosrequisitos para a obteno do grau de Mestreem Ensino de Fsica.

    Porto Alegre2010

    Trabalho parcialmente financiado pela Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior (CAPES).

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    AGRADECIMENTOS

    Profa. Dra. Rejane Maria Ribeiro Teixeira, que me orientou na produo desta

    dissertao, pela sua dedicao, competncia e pacincia.

    Ao Prof. Dr. Fernando Lang da Silveira, co-orientador desta dissertao, por sua ajuda e

    participao.

    A minha esposa Claudia Detanico Calloni, pela sua compreenso e tolerncia nos

    momentos mais difceis.

    A Irm Renata Anelda Segat, diretora da Escola onde trabalho que permitiu e incentivou

    minha participao no Mestrado.

    A Ema Elisa Tessari Seidl, professora regente da disciplina de Cincias na oitava srie

    que gentilmente aceitou e apoiou a idia de aplicar essa proposta pedaggica com suas

    turmas.

    A todos meus colegas de Mestrado e, em especial, ao amigo Felipe Damsio,

    companheiro de todos os momentos.

    Agradecimento especial ao meu pai Eligio Jlio Calloni, que sempre me apoiou e

    ajudou nos meus estudos, falecido durante o Curso de Mestrado.

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    RESUMO

    Este trabalho prope introduzir contedos de Fsica, de modo a torn-los atrativos para alunosde 8 srie, atravs do estudo de situaes divertidas, como os movimentos presentes em

    atividades esportivas e de lazer do seu cotidiano. Os movimentos foram filmados pelos alunosutilizando uma cmera fotogrfica digital e, aps, foi usado um programa de anlise deimagens (Tracker). A escolha dos temas a serem filmados e analisados partiu de sugestesdos prprios alunos em sala de aula, orientados pela professora de Cincias e pelo autor dessa

    proposta de trabalho. As filmagens foram realizadas pelos alunos no ptio e no salo esportivoda escola; a anlise dos movimentos filmados e sua descrio foram realizadas no laboratriode informtica. A proposta foi aplicada no Colgio So Jos, de Caxias do Sul, RS, com cincoturmas de oitava srie na disciplina de Cincias, durante os meses de setembro a novembro de2008, inserindo as atividades paralelamente apresentao dos contedos. Todo materialdesenvolvido e utilizado nesta proposta foi disponibilizado, gradualmente, no decorrer de suaaplicao na pgina Web do Colgio. O planejamento e a execuo desta proposta foramembasados na teoria interacionista de Lev Vygotsky. Essa escolha se deu, principalmente,

    pelos objetivos pretendidos neste trabalho que previam que os alunos trabalhassem em grupocom a mediao dos professores, proporcionando e estimulando o gosto por aprender. Aavaliao da proposta foi feita pelos alunos no final de sua aplicao atravs de umquestionrio de opinio. Segundo as respostas dos alunos, na medida em que atividades etecnologias do seu cotidiano so utilizadas nas aulas de Fsica, faz com que essas se tornemmais motivadoras e interessantes. O material instrucional produzido, acompanhado de umguia de informaes e orientaes ser publicado na srie Hipermdias de Apoio ao Professorde Fsica, onde sero descritos os objetivos, a justificativa e a metodologia utilizados, com ointuito de que possam ser aplicados por outros professores associados disciplina de Cinciasda 8 srie.

    Palavras-chave: Ensino de Cincias na 8 srie; Fsica do cotidiano; Anlise grfica deimagens de movimentos; Teoria da interao social de L. Vygotsky; Programa Tracker.

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    ABSTRACT

    This work proposes an alternative introduction of 8 thgrade Physics school contents throughthe study of Kinematics concepts present, e.g., in the students' daily sporting and leisure

    activities, in order to make these concepts more attractive and motivating to them. Thesituations have been registered in the schoolyard and gymnasium by the students themselvesusing a digital camera. The videoclips were then analyzed using an image analysis software(Tracker) in the school's computer laboratory. The subjects on the videoclips were selectedamong students' suggestions and assisted by the Science class teacher together with theauthor. The proposal has been carried out in Colgio So Jos, of Caxias do Sul, RS, with fivedifferent groups of 8thgraders during Science classes, from September to November of 2008,these activities being alternated with regular classes. All material developed and used in the

    proposal was made available, during its application, on the School's Webpage. The planningand execution of this proposal are oriented along the social interaction theory of LevVygotsky. This choice is mainly motivated by the goal of promoting collaborative studentswork, intermediated by the teachers, providing and stimulating the taste for learning. Thestudents evaluated the work by its conclusion through an opinion questionnaire. According tothe students' answers to the questionnaire, when their daily activities were introduced in thePhysics classes making use of available technology through electronic and computer devices,the Physics learning was rendered more interesting and motivating. The instructional material

    produced during the project application together with an information guide orienting other 8thgrade Science teachers on its application will be published in the series Hipermdias deApoio ao Professor de Fsica, where aims and methodology will also be described.

    Keywords: 8thgrade science teaching; Everyday life's physics; Analysis of motions videos;L. Vygotsky social interaction theory; Tracker graphical analysis program.

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    LISTA DE FIGURAS

    Figura 4.1: Foto da entrada principal do Colgio So Jos................................................... 24

    Figura 4.2: O auditrio mostrado em (a) e em (b), a sala multimdia da escola................. 25

    Figura 4.3: Em (a) mostrado o ginsio poliesportivo e em (b), um dos laboratrios deinformtica da Escola......................................................................................... 25

    Figura 4.4: A pgina inicial da proposta apresentada com informaes como o objetivopretendido, o contexto de sua aplicao e tambm a agenda das atividadesrealizadas durante a implementao................................................................... 28

    Figura 4.5: apresentada a pgina do menu Tutoriais, onde esto disponveis as aulasdesenvolvidas para ensinar a utilizao dosoftwareTracker........................... 29

    Figura 4.6: apresentada a pgina do menu Downloads, onde esto disponveis entreoutros links para as pginas dos programas utilizados e para algumas revistascientficas brasileiras...........................................................................................30

    Figura 4.7: apresentada a pgina do menu Fotos, onde foram postadas imagens dosalunos obtidas no laboratrio de informtica da Escola durante a implementaoda proposta..............................................................................................................31

    Figura 4.8: apresentada a pgina do menu Vdeos, onde esto disponveis os vdeos dosmovimentos e as respectivas anlises realizadas pelos alunos com o programaTracker................................................................................................................ 32

    Figura 5.1: Vdeo do movimento de uma bola de bilhar usado para exemplificar o uso doprograma Tracker. .............................................................................................. 34

    Figura 5.2: Anlise do movimento de uma bola de basquete na direo vertical (y)............ 36

    Figura 5.3: Anlise do movimento de uma bola de basquete na direo horizontal (x)........ 37

    Figura 5.4: Captura de tela apresentando a imagem trabalhada com o programa Trackercom a respectiva anlise feita por uma dupla de alunos..................................... 38

    Figura 5.5: Imagem que mostra as posies reais, em iguais intervalos de tempo, domovimento de uma pessoa andando de bicicleta. Tambm so apresentadas,

    para os mesmos instantes de tempo, as posies geradas com a modelagem doprograma Tracker..................................................................................................41

    Figura 5.6: Imagem que mostra as posies reais, em iguais intervalos de tempo, domovimento de uma bicicleta. Tambm so apresentadas para os mesmosinstantes de tempo, as posies geradas com a modelagem do programaTracker............................................................................................................... 42

    Figura 5.7: Captura de tela que mostra a trajetria e as posies reais, em iguais intervalosde tempo, do movimento de uma bola de basquete na direo horizontal.Tambm apresentada, na parte inferior da figura, o resultado da modelagemcom o programa Tracker.................................................................................... 42

    Figura 5.8: Captura de tela que mostra a trajetria e as posies reais, em iguais intervalosde tempo, do movimento de uma bola de basquete na direo vertical, sem aimagem de fundo................................................................................................ 43

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    Figura 5.9: Captura de tela que mostra os parmetros da curva parablica que melhor seajusta aos pontos marcados durante a anlise do movimento da bola de basquetena direo vertical (y)......................................................................................... 43

    Figura 5.10: Captura de tela que mostra o recurso Construo de modelos do programaTracker e as equaes temporais do movimento nas direes horizontal (x) evertical (y).......................................................................................................... 44

    Figura 5.11: Captura de tela que mostra o recurso Construo de modelos do programaTracker e as equaes temporais do movimento nas direes horizontal (x) evertical (y) sem a imagem de fundo................................................................... 45

    Figura 6.1: Resultados apresentados para a questo 1 pelos alunos das turmas 81 a 85, (a) a(e), respectivamente. Na figura (f) o resultado global de todos os 135 alunos... 46

    Figura 6.2: O grfico apresenta as opinies dos alunos sobre o grau de dificuldade parautilizar o programa Tracker................................................................................ 51

    Figura 6.3: O grfico apresenta as opinies dos alunos sobre a contribuio do programa deanlise de imagens, Tracker, para o entendimento dos movimentos. ................ 52

    Figura 6.4: O grfico apresenta as opinies dos alunos sobre a contribuio do programa deanlise de imagens, Tracker,para identificar os diferentes tipos de movimento...............................................................................................................................53

    Figura 6.5: O grfico apresenta as opinies dos alunos sobre a compreenso e aidentificao de conceitos como referencial, posio, velocidade e acelerao a

    partir da anlise dos vdeos................................................................................. 54

    Figura C.1: Exemplo que mostra a foto de uma bola de basquete sendo arremessada e aanlise do movimento da bola............................................................................. 66

    Figura C.2: mostrado o menu de controle de vdeo............................................................ 67

    Figura C.3: So mostradas as opes do menu de visualizao............................................. 67Figura C.4: mostrado o menu de controle de vdeo............................................................ 68

    Figura C.5: mostrado o sistema de coordenadas fixo em um dos cones de demarcao... 68

    Figura C.6: mostrada a fita mtrica com a informao de uma medida do mundo real..... 69

    Figura C.7: Viso das marcas assinaladas em cada quadro do vdeo durante a sua anlise... 70

    Figura C.8: mostrado o menu de opes com as grandezas que podem ser escolhidas paraserem visualizadas na tabela de dados................................................................ 71

    Figura C.9: mostrado o construtor de expresses que permite definir grandezas fsicas queno esto presentes na lista de grandezas relacionadas pelo programa............... 71

    Figura C.10: Visualizao das opes de grandezas que podem ser escolhidas para seremvisualizadas nos eixos dos grficos................................................................... 72

    Figura C.11: mostrado o construtor de modelos com as expresses para os movimentos nasdirees horizontal (x) e vertical (y)................................................................... 73

    Figura C.12: Imagem da cmera fotogrfica digital utilizada na filmagem dos vdeos.......... 74

    Figura C.13: mostrado o trip utilizado nas filmagens dos vdeos.......................................74

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    Figura C.14: mostrado o trilho para filmagem do movimento de uma bola de bilhar que sedesloca sobre um trecho inclinado com acelerao no nula e na parte horizontalcom velocidade constante.................................................................................. 75

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    SUMRIO

    CAPTULO 1 - INTRODUO.............................................................................................10

    CAPTULO 2 - ESTUDOS RELACIONADOS.................................................................... 15

    CAPTULO 3 - FUNDAMENTAO TERICA.............................................................. 20

    CAPTULO 4 - METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO DO MATERIAL

    INSTRUCIONAL E CONTEXTO DE SUA APLICAO....................24

    4.1 Contexto da aplicao da proposta........................................................................... 24

    4.2 Contedos abordados................................................................................................. 26

    4.3 Material instrucional.................................................................................................. 27CAPTULO 5 IMPLEMENTAO DA PROPOSTA..................................................... 33

    5.1 Relato das atividades desenvolvidas.......................................................................... 33

    CAPTULO 6 RESULTADO DA AVALIAO DA PROPOSTA................................ 46

    CAPTULO 7 - CONSIDERAES FINAIS...................................................................... 57

    REFERNCIAS...................................................................................................................... 59

    APNDICE A LISTA DE QUESTES SOBRE OS TEMAS ESTUDADOS EM SALADE AULA A SEREM RESPONDIDAS DURANTE A ANLISE DOSVDEOS.......................................................................................................61

    APNDICE B - QUESTIONRIO DE AVALIAO DA PROPOSTA DIDTICA..... 63

    APNDICE C - INFORMAOES SOBRE O MATERIAL UTILIZADO NA

    OBTENO E NA ANLISE DOS VDEOS......................................... 65

    APNDICE D - CD-ROM COM O MATERIAL INSTRUCIONAL................................ 76

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    CAPTULO 1

    INTRODUO

    O advento da informatizao das escolas, a popularizao da internet e o barateamentode equipamentos eletrnicos, tais como computadores, cmeras digitais, e outros acessrios,

    esto viabilizando condies para que o ensino se utilize destas tecnologias, tornando-o mais

    atraente, dinmico e investigativo, na medida em que o aluno tenha uma postura mais ativa na

    construo do seu conhecimento.

    Na maioria das escolas ainda se pretende ensinar Fsica apresentando ao aluno a teoria

    e o seu formalismo matemtico e, aps, o submetendo a uma bateria de exerccios, que muitas

    vezes so repetitivos e exigem apenas a aplicao de expresses matemticas, que so

    decoradas e no entendidas (professores ensinam at versinhos para decor-las). Perguntas do

    tipo Qual frmula eu devo usar? revelam a maneira puramente tcnica e memorstica de

    como se d, freqentemente, o ensino e o aprendizado da Fsica.

    Essa maneira de ensinar, em que o aluno assume um papel de mero espectador e o

    professor o detentor da informao, acaba por fortalecer, at mesmo sem inteno, uma

    viso quase dogmtica do que seja cincia, ou como o conhecimento cientfico produzido.

    Para o aluno pode ficar a impresso de que a natureza explicada atravs de algumas

    equaes matemticas simples que descrevem exatamente os fenmenos, sem aproximaes,excees ou idealizaes.

    Para minimizar essa viso se faz importante, por exemplo, a utilizao de recursos

    didticos em laboratrios onde possam ser trabalhados experimentos de Fsica, quando ento

    o aluno tem oportunidade de participar ativamente, seja observando, medindo, calculando e

    avaliando os resultados obtidos e formulando hipteses. O aluno, ento, ir se deparar com

    situaes reais cujos resultados j contm intrinsecamente certa margem de erro, e com

    equaes usadas para descrever os eventos fsicos de interesse de forma aproximada e

    idealizada.

    A utilizao do laboratrio de informtica um recurso complementar realizao de

    experimentos no laboratrio de Fsica, seja atravs do uso de programas de computadores na

    simulao de experimentos fsicos, ou de cmeras digitais registrando, p. ex., o movimento de

    um objeto para que depois possa ser analisado. O laboratrio de informtica pode ser uma boa

    alternativa para aquelas escolas que no tm laboratrio experimental, ou que quando o

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    possuem, pouco utilizado, entre outros motivos pela falta de profissional responsvel,

    gerando na maioria das vezes abandono do equipamento.

    Devido ao seu potencial pedaggico e necessidade de reduzir o insucesso na

    aprendizagem da Fsica, o uso de recursos de informtica se faz necessrio. Eles tornampossvel por parte do professor a adoo de diversas estratgias para uso do computador, seja

    na aquisio de dados, modelizao, simulao, realidade virtual e internet. O professor tem

    ao seu dispor novas possibilidades para ensinar e motivar; o aluno por sua vez conta com uma

    maior variedade de meios para aprender (Fiolhais; Trindade, 2003). O que deve ser evitado

    utilizar novos recursos tecnolgicos com velhas prticas pedaggicas, desatualizadas e

    desconectadas da realidade.

    Convm ressaltar que o laboratrio experimental de suma importncia no ensino da

    Fsica, pois as simulaes e as animaes em computadores, na sua grande maioria no

    conseguem trazer a riqueza de detalhes e as dificuldades tcnicas que somente o laboratrio

    experimental oferece.

    Simulaes e animaes contm idealizaes e modelos da realidade, podendo enfocar

    apenas certos detalhes do experimento, muitas vezes condicionando o aluno a chegar ao

    resultado desejado. Certos cuidados na generalizao de sua aplicao so necessrios para

    que o aluno no encare esses recursos como se fossem apenas jogos de computador,

    reduzindo a um processo de tentativa e erro. sempre importante lembrar ao aluno de queas simulaes e animaes so tentativas de recriar uma situao real no computador, e

    devido dificuldade de serem consideradas todas as variveis envolvidas, tm de ser feitas

    certas idealizaes e aproximaes para tornar o modelo vivel.

    Nesta proposta utiliza-se o recurso de filmagem de cmeras digitais para registrar

    objetos em movimento no estudo de situaes ldicas, como por exemplo, os movimentos

    presentes em atividades esportivas e de lazer do cotidiano do aluno. Posteriormente, o arquivo

    de vdeo transferido para o computador, onde se utiliza um softwarede anlise de imagens.

    So propostas atividades para que os alunos investiguem as grandezas fsicas associadas aos

    movimentos. A trajetria do objeto em movimento filmada e transformada em um conjunto

    de dados contendo suas coordenadas cartesianas e o tempo, apresentadas em forma de tabelas.

    Esses dados serviro, tambm, de base para a construo de grficos (posio versus tempo,

    velocidade versus tempo). Alguns softwares de anlise de imagens tm recursos para

    ajustamento de funes aos dados experimentais, fornecendo informaes sobre as grandezas

    fsicas de interesse.

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    A observao de imagens, tabelas e grficos obtidos fornece ao aluno elementos para a

    anlise e a classificao do tipo de movimento observado. Para que isso acontea,

    necessrio fazer a devida relao com os conceitos estudados em sala de aula. Essa relao

    pode se dar atravs de uma anlise qualitativa ou quantitativa dos vdeos a serem explorados.

    Existem vriossoftwarespara anlise de vdeos que podem ser obtidos na Web, entre

    eles podemos citar Tracker1, Physics ToolKit2 e Sam3, todos gratuitos, outros como o

    VdeoPoint4no so livres. OPhysics ToolKitpossui banco de imagens com diversos vdeos

    prontos que podem ser utilizados pelo professor em aulas expositivas de Fsica, bem como

    serem analisados no laboratrio de informtica.

    A aplicao da proposta aconteceu simultaneamente em cinco turmas de oitava srie

    do Ensino Fundamental do Colgio So Jos, de Caxias do Sul, RS, e contou com a

    participao de 135 alunos, na faixa etria de 13 a 15 anos. A proposta foi aplicada no perodo

    de setembro a novembro de 2008, com aproximadamente 10 horas-aula de atividades para

    cada turma, alm do perodo destinado ao trabalho extra classe.

    Na escola onde foi aplicada a proposta o ensino da Fsica se d no segundo semestre

    da oitava srie na disciplina de Cincias. No primeiro semestre letivo, o tema estudado a

    Qumica. Como acontece na grande maioria das escolas, o assunto escolhido para introduzir o

    ensino da Fsica a Cinemtica. A justificativa para a escolha desse assunto de que o aluno

    tenha os pr-requisitos necessrios quando ingressar no primeiro ano do Ensino Mdio,quando ser estudada a Mecnica Newtoniana com maior detalhamento e profundidade. As

    grades curriculares quase sempre seguem a seqncia dos contedos apresentada pelos livros

    didticos mais tradicionais, neles o ensino da Fsica comea pela Mecnica e termina no final

    do terceiro ano do Ensino Mdio, geralmente, com o estudo da Eletricidade e do

    Eletromagnetismo.

    comum que o ensino de contedos de Fsica na oitava srie se d com um enfoque

    excessivamente matemtico e percebe-se que muitos alunos no conseguem fazer a distino

    1Tracker, desenvolvido por Doug Brown, trata-se de um pacote de anlise de vdeos construdo com Java com acaracterstica de ser de cdigo aberto (OPS - Open Source Physics). Disponvel em:. Acesso em: 4 maio 2010.2Physics ToolKit, pacote que inclui alm do programa de anlise de imagens um banco de filmes sobremecnica. (tamanho do arquivo para download 470 Mb. Gratuito, mas no pode ser distribudo comercialmente.)Disponvel em: . Acesso em: 4 maio 2010.3 Sam, desenvolvido pelo bolsista do CNPq Edson Minatel, em 1998, no projeto EDUCADI (tamanho doarquivo 3,2 Mb. Filmes no includos. Gratuito). Disponvel em: . Acesso em: 4maio 2010.4VdeoPoint, Programa bem completo, mas de custo elevado, acompanha um banco de filmes. Disponvel em:. Acesso em: 4 maio 2010.

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    entre essas duas reas do conhecimento. Para eles, a Fsica vista simplesmente como uma

    traduo matemtica da natureza, sem, no entanto, levar em conta aproximaes, erros e

    limitaes dos modelos fsicos. Alm disso, desconhecem todo o processo histrico e

    filosfico na evoluo do conhecimento cientfico. Esses fatos puderam ser verificados nas

    respostas apresentadas pelos alunos no questionrio de avaliao final da proposta. Alguns

    alunos responderam que no gostavam de estudar Fsica, porque no gostavam de

    Matemtica.

    Como ser mostrado nesse trabalho, a utilizao de programas de anlise de imagens

    de movimentos, para introduzir ou aprimorar os conceitos de Fsica vistos em sala de aula,

    pode ser uma boa estratgia para torn-los mais interessantes e motivadores. O emprego do

    recurso de anlise de imagens pode mostrar com riqueza de detalhes o que seria muito difcil

    de ser apresentado em uma aula expositiva contando apenas com giz e quadro-negro. Ametodologia utilizada para explicar esses assuntos resultou em um trabalho mais participativo,

    colaborativo.

    Os prximos captulos so organizados da seguinte forma: no Captulo 2 (Estudos

    relacionados) apresentada uma breve reviso da literatura a respeito do uso de tecnologias

    de informao e comunicao no ensino de Fsica, bem como abordagens de insero de

    contedos de Fsica na 8 srie do Ensino Fundamental. No Captulo 3, apresentado o

    referencial terico que norteou este trabalho.

    O Captulo 4 se refere ao contexto da aplicao dessa proposta. O Captulo 5 contm a

    descrio do material instrucional e apresenta a metodologia utilizada na implementao da

    proposta. O captulo 6 dedicado s anlises das manifestaes dos alunos aos

    questionamentos referentes implementao da proposta. As consideraes finais so

    apresentadas no Captulo 7.

    O Apndice A apresenta as questes, sobre os temas estudados em aula, que devero

    servir de orientao para os alunos na realizao da anlise dos vrios movimentos. O

    questionrio de avaliao desta proposta didtica, respondido pelos alunos ao trmino de sua

    aplicao, apresentado no Apndice B. No Apndice C so disponibilizadas informaes

    sobre o material utilizado na obteno e na anlise dos vdeos. Para finalizar, o produto

    educacional deste trabalho de dissertao, desenvolvido na forma de uma pgina da Web,est

    disponibilizado em um CD-ROM e integra o Apndice D. Esse material instrucional,

    acompanhado de um guia de informaes e orientaes ser divulgado na srie Hipermdias

    de Apoio ao Professor de Fsica. Nessa publicao com o intuito de facultar a aplicao do

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    material por outros professores, associado disciplina de Cincias da 8 srie (ou 9 ano) do

    Ensino Fundamental, ser incorporada uma descrio dos objetivos, da justificativa e da

    metodologia utilizados no presente trabalho.

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    CAPTULO 2

    ESTUDOS RELACIONADOS

    A necessidade de insero das tecnologias de informao e comunicao (TICs) no

    ensino e o uso de suas linguagens podem ser descritos, segundo os Parmetros Curriculares

    Nacionais para o Ensino Fundamental, PCNEF (Brasil, 1998a), de forma a desenvolver as

    competncias e habilidades dos alunos:

    A tecnologia eletrnica televiso, videocassete, mquina de calcular, gravador ecomputador pode ser utilizada para gerar situaes de aprendizagem com maiorqualidade, ou seja, para criar ambientes de aprendizagem em que a problematizao,a atividade reflexiva, atitude crtica, capacidade decisria e a autonomia sejamprivilegiados. (Brasil, 1998a, p. 141)

    Tambm recomendam:

    Os meios eletrnicos de comunicao oferecem amplas possibilidades para ficaremrestritos apenas transmisso e memorizao de informaes. Permitem a interaocom diferentes formas de representao simblica grficos, textos, notasmusicais, movimentos, cones, imagens , e podem ser importantes fontes deinformao, da mesma forma que textos, livros, revistas, jornais da mdia impressa.O computador, em particular, permite novas formas de trabalho, possibilitando acriao de ambientes de aprendizagem em que os alunos possam pesquisar, fazerantecipaes e simulaes, confirmar idias prvias, experimentar, criar solues econstruir novas formas de representao mental.(Brasil, 1998a, p. 141)

    Entretanto, faz-se necessria uma cuidadosa reflexo por parte da comunidade escolar,

    para que as TICs possam de fato contribuir para a formao de indivduos competentes,

    crticos, conscientes e preparados para a realidade em que vivem.

    essencial, tambm, um ensino que valorize o trabalho colaborativo em grupo,

    tornando os alunos capazes de aes crticas e cooperativas para a construo coletiva do

    conhecimento.

    A importncia das aulas experimentais para o aprendizado de Fsica tem sido objeto de

    estudo e reportada por muitos pesquisadores da rea, que em sua grande maioria est de

    acordo que essas atividades, se bem elaboradas, auxiliam no reforo dos conceitos vistos nas

    aulas tericas e tambm servem para motivar os alunos na aprendizagem da Fsica. Segundo

    Moreira e Axt (1991, p. 79-80):A experimentao pode contribuir para aproximar o ensino

    de Cincias das caractersticas do trabalho cientfico, alm de contribuir tambm para a

    aquisio de conhecimento e para o desenvolvimento mental dos alunos.

    Existe uma ampla possibilidade de aplicao de atividades experimentais, que vo

    desde a verificao de modelos tericos, em uma abordagem mais tradicional, at modelos de

    atividades experimentais em uma viso construtivista de ensino. Mas independente da forma

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    metodolgica a ser adotada imperativa para que o professor tenha sucesso, a escolha dos

    objetivos que ele deseja alcanar. (Arajo; Abib, 2003).

    A utilizao de computadores como meio de experimentao tem sido cada vez mais

    freqente nas escolas. Os avanos das tecnologias e a conseqente diminuio dos preos tmpossibilitado que escolas invistam cada vez mais em equipamentos de informtica. Isto muitas

    vezes provoca uma falta de empenho no desenvolvimento de bons laboratrios experimentais

    nas escolas, pois equipar um laboratrio torna-se mais dispendioso tanto do ponto de vista

    econmico quanto de trabalho dos profissionais que sero responsveis por ele. Os

    computadores tornaram-se, portanto, ferramentas de grande potencialidade no ensino da

    Fsica.

    A utilizao de programas de simulao possibilita ainda uma melhor compreensode certos fenmenos fsicos na medida em que torna possvel a incluso de

    elementos grficos e de animao em um mesmo ambiente. Isto aliado ao interessedos estudantes pelo microcomputador, pode a princpio tornar mais eficiente eagradvel o processo de aprendizagem.(Yamamoto; Barbeta, 2001, p. 215).

    Vdeos de objetos em movimento produzidos por cmeras que digitalizam a imagem,

    salvando-a em arquivos compactados e de boa qualidade, esto possibilitando que essas

    imagens sejam tratadas e analisadas quadro a quadro por programas de anlise de imagens.

    Como exemplo de utilizao de recursos de filmagem e de anlise de imagens, pode-se citar o

    projeto que foi aplicado em quatro escolas pblicas da regio de So Carlos-SP, sob a

    orientao da equipe do CDCC/USP5(Magalhes et alii, 2002, p. 97). A anlise quantitativa

    de movimentos reais e outros produzidos em laboratrio foi feita com o programa chamado

    SAM (Sistema de Anlise Digital de Movimentos)6. Os filmes produzidos formaram um

    banco de imagens, que foi disponibilizado na internet. As simulaes dos movimentos aps a

    anlise quantitativa eram feitas com o programa LOGO. Segundo os autores a avaliao do

    projeto mostrou que os alunos ficam mais motivados quando analisam e interpretam

    movimentos que fazem parte do seu cotidiano facilitando assim a aprendizagem das

    concepes cientficas. A proposta descrita neste trabalho de dissertao difere do projeto de

    aplicao dosoftwareSAM tanto no pblico alvo participante quanto nos seus objetivos.

    5No perodo de agosto de 2000 a novembro de 2002, pela equipe do CDCC/USP (Centro de DivulgaoCientfica e Cultural). Disponvel em: . Acesso em: 4 maio 2010.6O arquivo do softwareSAM est disponvel gratuitamente para fins educacionais, no sendo permitido o usodosoftwarepara fins comerciais. Disponvel em: . Acesso em: 4 maio 2010.

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    Segundo Yamamoto e Barbeta (2001) o tratamento de imagens de vdeos possibilita ao

    estudante coletar e analisar dados de forma rpida e eficiente, alm disso, pode capacitar os

    estudantes a investigar as relaes entre os conceitos fsicos vistos em sala de aula com vdeos

    de movimentos obtidos fora da sala de aula.

    Outra qualidade apontada no uso de programas de anlise de imagens diz respeito

    interpretao de grficos. Estudos tm demonstrado que considervel percentual de alunos

    interpreta de forma equivocada os grficos utilizados no estudo, por exemplo, da cinemtica.

    Em grficos do tipo posio versus tempo, e.g., alunos so levados a pensar que o grfico

    mostra a trajetria do objeto com o passar do tempo (Beichner, 1994). Segundo este mesmo

    autor (1996), programas de anlise de vdeos ajudam a diminuir as dificuldades no

    entendimento e na construo de grficos.

    Medeiros e Medeiros (2002) fazem uma anlise crtica sobre o uso de simulaes e

    modelagem no ensino da Fsica, ressaltam os aspectos positivos, mas advertem que a simples

    utilizao da informtica no garante uma boa aprendizagem. necessrio que haja uma

    viso mais crtica e equilibrada por parte dos educadores no uso e na sua elaborao.

    Segundo esses autores, simulaes so adaptaes da realidade e pressupem a

    necessidade de um modelo que lhe d suporte e significado, por isso, h necessidade de tornar

    claros os limites da validade do modelo que se utiliza, das simplificaes e idealizaes. Eles

    concluem seu trabalho afirmando:Apesar de todas as crticas, entretanto, h de admitir-se que boas simulaes,criteriosamente produzidas, existem e que os professores guardam uma expectativamuito grande do potencial de suas utilizaes. preciso que fique bem claro que aargumentao levantada neste artigo no deve levar concluso de que os seusautores advogam o abandono da Informtica Educacional, mas apenas que apontampara a necessidade de uma utilizao da mesma mais refletida, equilibrada e nuncaexclusiva. (Medeiros; Medeiros, 2000, p. 84)

    Como introduzir o ensino de Fsica no Ensino Fundamental? Qual o melhor assunto

    para isso? Que metodologia dever ser empregada? Essas so algumas das perguntas que

    certamente afligem muitos professores no mundo todo e que para serem respondidas devero

    levar em conta uma srie de fatores muitas vezes no muito claros exigindo uma profunda

    anlise de cada situao que se apresenta.

    O uso de recursos de informtica, tais como animaes, applets, pginas de internete

    programas educativos, propicia um ensino da Fsica mais dinmico ao fazer relaes dos

    conceitos vistos em sala de aula com fenmenos estudados atravs de anlises grficas,

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    exerccios e experincias virtuais. Cita-se, como exemplo, uma proposta aplicada no Ensino

    Mdio:

    A introduo da informtica no ensino de Fsica deve servir como uma ferramentaauxiliar na prtica pedaggica, permitindo situaes mais criativas em sala de aula,

    que favorecem a aprendizagem significativa. A tecnologia da informtica ofereceuma srie de possibilidades, como a internet, o correio eletrnico, hipertextos,animaes, simulaes e ambientes de ensino, que podem viabilizar um espao deensino-aprendizagem mais eficiente, motivador e envolvente. (Miranda Jr.,2005, p. 15).

    Por outro lado, iniciar o ensino da Fsica na oitava srie do Ensino Fundamental

    valendo-se de contedos de Astronomia pode ser uma boa estratgia para cativar os alunos e

    introduzir novos conceitos relacionados ao tema, trabalhando-os de forma mais conceitual e

    experimental, evitando o formalismo matemtico exagerado, levando a um ensino de Fsica

    mais instigante e despertando no aluno a paixo pela descoberta. Nas palavras do autor (Mees,2004, p.83):

    Estas atividades, centradas no tema Astronomia, possuem grande potencial decativao para se introduzir o ensino de Fsica nesta srie. Acreditamos que aAstronomia um tema apropriado para ser trabalhado nesta srie, pois abrecaminhos para a interdisciplinaridade, a evoluo histrica da cincia e, oferece baseterica para seguir em outros tpicos da Fsica, como o estudo do calor, partindo daenergia fornecida pelo Sol, ou o estudo dos fenmenos relacionados com a luz. Esteltimo foi o caminho tomado por ns, pois o ano de 2003 nos presenteou com doiseclipses lunares totais, desencadeando maior interesse no estudo dos fenmenos dareflexo, refrao, formao de imagens e cores. Poder-se-ia seguir o estudo daFsica a partir dos movimentos de rotao e translao dos planetas, introduzindo acinemtica e demais conceitos relacionados mecnica.

    Tambm segue nessa mesma linha de pensamento outro trabalho de concluso de

    Mestrado Profissional em Ensino de Fsica (Andrade, 2005). O tema escolhido para a

    introduo do ensino da Fsica na oitava srie foi o estudo da luz e das cores, com uma

    abordagem essencialmente conceitual, que visa respeitar o nvel de desenvolvimento

    cognitivo do aluno. O tema abordado de forma interdisciplinar e contextualizado, para isso,

    utiliza experimentos com materiais de baixo custo e trabalha com assuntos que permitem a

    relao entre vrias disciplinas tais como: fotografia e arte. Na concluso desta proposta a

    autora afirma:Analisando as situaes que tivemos oportunidade de vivenciar durante a construoe a aplicao dessa proposta de trabalho, refora-nos a crena de que possvel sefazer muita coisa pela educao e, em especial, pelo ensino de Cincias nas nossasescolas (exploramos apenas um tema que, certamente, j faz parte da listagem decontedos de oitava srie de muitas escolas). No entanto, acreditamos que odiferencial desse estudo est em procurarmos tratar o tema com abordagensalternativas, fugindo de um formalismo matemtico que no condiz com a faixaetria do aluno ao concluir o Ensino Fundamental, podendo, no lugar de despertar oprazer pelo estudo da Fsica, lev-lo a odiar tudo o que se refere a esse campo doconhecimento.(Andrade, 2005, p.74)

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    Inmeras so as possibilidades de se introduzir o ensino da Fsica no Ensino

    Fundamental, vrias so as justificativas, mas h quase que um consenso de que iniciar com

    conceitos muito abstratos, que no condizem com a faixa etria dos alunos, e com um

    formalismo matemtico exagerado, que ainda no est bem claro e sedimentado, pode levar o

    aprendiz a julgar a Fsica como uma disciplina muito chata e difcil.

    No captulo a seguir ser apresentada a teoria da interao social de L. Vygotsky que

    embasou o desenvolvimento e a efetivao desse trabalho.

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    CAPTULO 3

    FUNDAMENTAO TERICA

    O processo de aprendizagem no contexto atual acontece em meio a uma revoluotecnolgica na difuso da informao; a rede mundial de computadores permite ao usurio

    obter de maneira rpida contedos das mais diferentes reas do conhecimento. Estima-se que

    hoje no haveria papel suficiente no mundo inteiro para imprimir toda a informao contida

    na Web, esse farto material de pesquisa pode ser acessado por qualquer pessoa que tenha uma

    conexo com a internet.

    Toda essa mudana na obteno da informao est exigindo da escola uma

    transformao nas suas prticas pedaggicas, reforando ainda mais o papel do professor de

    no ser um mero repassador da informao.

    Ao professor cabe o papel de ser o mediador no processo ensino-aprendizagem; ele

    tem a funo de preparar um ambiente de aprendizagem que oportunize ao aluno interagir

    com seus colegas e com o professor, em um processo onde o novo conhecimento ser

    internalizado e apropriado atravs do uso de instrumentos tecnolgicos que dinamizem essa

    tarefa.

    Pensando em uma prtica pedaggica atual e contextualizada em um mundo de

    constante mudana, onde as TICs criaram formas alternativas de interao entre pessoas das

    mais diferentes idades e partes do mundo, optou-se em utilizar para o desenvolvimento desta

    proposta a teoria scio-construtivista de Lev Vygostky.

    Segundo a teoria da interao social de Lev Vygotsky os fatores que influenciam o

    desenvolvimento do ser humano esto relacionados com as interaes que ocorrem entre o

    sujeito e o meio (sociedade, cultura, histria de vida, oportunidades), e esse desenvolvimento

    acontece durante toda sua vida atravs do uso de instrumentos, signos e sistemas simblicos.

    Atravs da mediao que acontece o desenvolvimento das funes mentais

    superiores: controle consciente do comportamento, ateno e lembrana voluntria,

    memorizao ativa, pensamento abstrato, raciocnio, planejamento, entre outros. (Moreira,

    1999).

    As relaes sociais esto por trs da origem do desenvolvimento dos processos

    mentais superiores, ou seja, existe uma converso destas em funes mentais, atravs do uso

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    de instrumentos e signos que so compartilhados por uma comunidade num contexto histrico

    e cultural.

    O domnio de linguagens abstratas formadas por um sistema de signos

    convencionados permite uma flexibilizao do pensamento:A linguagem , para Vygotsky, o mais importante sistema de signos para odesenvolvimento cognitivo do ser humano, porque o libera dos vnculos contextuaisimediatos. O desenvolvimento dos processos mentais superiores depende dedescontextualizaro e a linguagem serve muito bem para isso na medida em que ouso de signos lingsticos (palavras, no caso) permite que o indivduo se afaste cadavez mais de um contexto concreto. O domnio da linguagem abstrata,descontextualizada. (Moreira, 2008, p. 6).

    A escola, segundo Vygostky, tem a funo de lanar as bases dos estudos cientficos

    que so linguagens sistematizadas com signos prprios e com conceitos abstratos que mantm

    uma ordem hierarquizada. Para entender os novos conceitos necessrio que no processo de

    aprendizagem haja uma relao entre aquilo que o aluno traz como experincia pessoal e

    aquilo que se quer ensinar. Ele transforma a nova informao a partir de suas prprias

    generalizaes e significados de acordo com seus esquemas lgicos e conceituais, para isso

    necessita do auxilio de um adulto ou de colegas com mais experincia. (Cria-Sabini, 2001).

    De acordo com Vygostky a aprendizagem trabalha com dois tipos de conceitos: os

    espontneos relacionados a contextos particulares, formados no cotidiano, nas relaes sociais

    do seu meio e de sua cultura; e os conceitos cientficos adquiridos na escola e construdos a

    partir de relaes com outros conceitos prvios j existentes na estrutura cognitiva do aluno,atravs deste ltimo ele consegue atingir uma conscincia reflexiva.

    A teoria scio-construtivista de Vygotsky (Moreira, 1999; Aranha, 1996) parte da

    idia de que a aprendizagem ocorre pela interao social, promovendo o desenvolvimento

    intelectual. Um dos conceitos chave de Vygotsky no scio-construtivismo o de Zona de

    Desenvolvimento Proximal que definida como:

    A distncia entre o nvel de desenvolvimento cognitivo do indivduo, tal comomedido por sua capacidade de resolver problemas independentemente, e o seu nvel

    de desenvolvimento potencial, tal como medido atravs da soluo de problemassob orientao ou em colaborao com companheiros mais capazes. (VygotskyapudMoreira, 1999, p. 116)

    Segundo essa teoria a aprendizagem pode se dar de forma independente, mas tambm

    pode ocorrer com a interveno de colegas mais experientes ou do professor. Em uma

    perspectiva interacionista, os alunos tm uma participao mais intensa nas decises a serem

    tomadas, seja na possibilidade de se expressar, levantar hipteses e chegar s concluses.

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    O desenvolvimento, segundo Vygotsky, se d atravs da intermediao entre o sujeito

    e o meio, no sentido do mundo externo para o interno. A relao do homem com o mundo

    feita atravs da intermediao, seja por instrumentos fsicos ou signos, sendo que os signos

    so de natureza semitica, no concretos, mas sim internalizados e que permitem aos seres

    humanos a capacidade de abstrair, imaginar e transitar no tempo.

    Outros conceitos chaves de sua teoria so: mediao simblica, signos, sistemas de

    smbolos, desenvolvimento e aprendizagem, zona de desenvolvimento real, alm da zona de

    desenvolvimento proximal j citada anteriormente.

    A mediao o processo no qual a ao do sujeito sobre um objeto feita atravs de

    um instrumento que possibilita a transformao do mesmo com um determinado objetivo.

    Podemos citar como exemplo a utilizao de um formo para esculpir uma pea de madeira;

    nesse caso, o formo o mediador que age entre o sujeito e o objeto.

    Tambm convm ressaltar que as teorias construtivistas e, em especial a de Vygotsky,

    respeitam as diferenas. Alunos no so todos iguais, realidades diferentes geram crianas

    diferentes, que por sua vez determinam seu prprio ritmo de aprendizagem. Por isso, a

    importncia de desenvolver atividades de experimentao em laboratrios que possibilitem

    um maior contato e acompanhamento do professor identificando possveis falhas e

    dificuldades que possam surgir no processo ensino-aprendizagem, propiciando tambm a

    colaborao e a aprendizagem com outros alunos.O desenvolvimento da cognio atravs do uso das novas tecnologias j faz parte da

    realidade de muitas escolas. O computador a ferramenta social do momento e facilita a

    mediao entre o ambiente de estudo e a estrutura cognitiva; atravs da aquisio de signos e

    sistemas de smbolos utilizados pelos programas de computadores, o aluno tem a

    possibilidade de interagir e refletir sobre sua ao na aprendizagem de novos conceitos. As

    tecnologias de comunicao tambm permitem potencializar a interao e a cooperao entre

    alunos de uma mesma escola ou at mesmo fora dela, muitas so as possibilidades. possvel

    obter ajuda mediada de outras pessoas pela internet, via salas de bate papo, frum ou

    mesmo pela participao em algum grupo de discusso.

    Um ambiente de aprendizagem, segundo essa teoria, deve levar em conta a bagagem

    de conhecimentos adquiridos pelo aluno na sua experincia de vida para que o novo

    aprendizado torne-se significativo. O aluno deve ser instigado a resolver uma nova situao

    problema atravs de conversas e debate com seus colegas, alm da orientao do professor, e

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    deve buscar a elucidao do mesmo e tambm refletir sobre sua ao. O aprendiz deve agir de

    forma consciente e planejada.

    Atividades experimentais de Fsica em uma perspectiva Vygotskyana no devem ficar

    restritas apenas verificao ou redescoberta do que j foi inventado, podendo tambmservir para explicar ou ilustrar princpios fsicos. Para isso fundamental que essas atividades

    tenham como objetivo principal as interaes sociais que elas desencadeiam; a conversa, a

    discusso verbal e a semitica com o parceiro mais capaz possibilitam a interiorizao e a

    compreenso do assunto. (Gaspar, 2003)

    O desenvolvimento e a implementao dessa proposta didtica foi embasada nos

    pressupostos da teoria da interao social de Vygotsky. Isto se tornar evidente na descrio

    da implementao dessa proposta didtica.

    No captulo 4 sero apresentados a metodologia de desenvolvimento do material

    instrucional e contexto de sua aplicao.

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    CAPTULO 4

    METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO DO MATERIAL INSTRUCIONAL E

    CONTEXTO DE SUA APLICAO

    Neste captulo ser feita a descrio da metodologia utilizada no desenvolvimento do

    material instrucional. Inicia-se pela apresentao do contexto escolar no qual esta proposta foi

    planejada e aplicada; aps so discutidos os contedos de Fsica abordados na discusso de

    corpos em movimento, contextualizando-os a atividades esportivas da populao alvo (alunos

    de oitava srie do Ensino Fundamental). A seguir, feito um relato sobre a elaborao das

    atividades propostas.

    4.1 Contexto da aplicao da propostaA aplicao da proposta ocorreu no Colgio So Jos7, uma escola da rede privada de

    ensino da cidade de Caxias do Sul, RS.

    O Colgio So Jos atende alunos da Educao Infantil ao Ensino Mdio e conta com

    um ambiente fsico que possui: bibliotecas, ginsio poliesportivo, auditrio, salas multimdia,

    laboratrios de Fsica, Qumica e Biologia e laboratrios de informtica. Nas Figuras 4.1 a 4.3

    so apresentadas fotos de alguns destes ambientes.

    Figura 4.1: Foto da entrada principal do Colgio So Jos.

    7A escola, fundada em 1901 pela Congregao das Irms de So Jos de Chambry, oriundas da cidade de LePuy-en-Velay, Frana, prioriza a educao catlica e tem como viso: Ser o Colgio que, alicerando a sua aoeducativa na unidade e comunho, atue na formao de cidados comprometidos com a vida e com a sociedade.

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    (a) (b)

    Figura 4.2: O auditrio mostrado em (a) e em (b), a sala multimdia da escola.

    Figura 4.3: Em (a) mostrado o ginsio poliesportivo e em (b), um dos laboratrios de informticada Escola.

    O Colgio dispe de trs laboratrios de informtica, sendo que um deles voltado ao

    atendimento dos alunos da educao infantil, enquanto os outros dois so utilizados para

    aplicao de projetos para o Ensino Fundamental e Mdio.

    Os laboratrios de informtica possuem computadores conectados em rede com

    servidores, que tm a funo de armazenar os trabalhos dos alunos e tambm controlar o

    contedo das informaes que esses podem acessar na internet. Esses laboratrios contam

    tambm com acesso internet, projetor multimdia,scannerse impressoras.

    A realizao da presente proposta ocorreu durante os meses de setembro a novembro

    de 2008, nas dependncias do Colgio, particularmente no laboratrio de informtica, e

    contou com 135 alunos de cinco turmas de oitava srie (turmas 81, 82, 83, 84, 85). Foiaplicada na disciplina de Cincias, em um total de 10 horas-aula por turma. A professora

    regente dessa disciplina esteve sempre presente nas atividades desenvolvidas, possibilitando,

    dessa forma, um melhor atendimento aos alunos.

    Cabe salientar que o autor desta proposta no era o professor titular das turmas de

    oitava srie onde ela foi implementada. A escolha das turmas desse nvel de ensino para a

    aplicao da proposta pedaggica se deu, pois se desejava que o estudo dos movimentos fosse

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    introduzido aos alunos de forma ldica, de modo a motiv-los, j na disciplina de Cincias,

    para uma anlise dos aspectos fsicos correspondentes. Alm disso, concomitante com a

    aplicao da proposta no laboratrio de informtica, a professora titular da disciplina seguia,

    em sala de aula, a seqncia normal de assuntos listada na grade curricular da Escola; que

    incluam conceitos e clculos de expresses matemticas que representavam os movimentos.

    O Autor da proposta apenas planejou as atividades a serem desenvolvidas no laboratrio de

    informtica, tentando no interferir no andamento dos contedos em sala de aula. Para que

    fosse feita uma anlise dos movimentos estudados, a professora regente das turmas de

    Cincias elaborou um conjunto de questes de acordo com os assuntos que haviam sido

    estudados em sala de aula.

    A carga horria da disciplina de Cincias na oitava srie da Escola de quatro

    perodos semanais. Os alunos estudam noes bsicas de Qumica no primeiro semestre letivoe de Fsica, no segundo semestre.

    O ensino de Cincias na oitava srie do Colgio So Jos se prope a dar uma viso

    geral do objeto de estudo dessas duas disciplinas, alm de introduzir os conceitos bsicos

    necessrios como pr-requisitos ao estudo de Qumica e de Fsica no Ensino Mdio.

    4.2 Contedos abordados

    A proposta foi aplicada no segundo semestre da oitava srie na disciplina de Cincias,

    aps a professora das turmas ter introduzido alguns contedos de Fsica, como referenciais,movimentos e trajetrias de objetos. Como a proposta do trabalho era introduzir contedos de

    Fsica em uma abordagem atrativa e motivadora para alunos desta faixa etria, procurou-se

    contextualizar o estudo de movimentos de objetos atravs da anlise de situaes da

    predileo dos alunos, como os movimentos presentes em atividades esportivas e de lazer do

    seu dia-a-dia.

    A escolha recaiu, ento, sobre contedos de Fsica relativos a movimentos, com nfase

    nas anlises grfica e numrica de grandezas fsicas como distncia percorrida em um

    intervalo de tempo, velocidade e acelerao, bem como a discusso da trajetria percorrida e

    do referencial escolhido na descrio dos movimentos. No final das atividades e a partir

    dessas anlises, o aluno era capaz de reconhecer e classificar, por exemplo, atravs de

    grficos, diversos tipos de movimento.

    Foram filmados e depois analisados os seguintes movimentos: (i) movimento de uma

    pessoa caminhando devagar e rapidamente; (ii) movimento de uma pessoa andando de

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    bicicleta; (iii) movimento de uma bola de basquete sendo arremessada; (iv) movimento de

    uma pessoa correndo; (v) movimento de uma bola de vlei sendo lanada; (vi) movimento de

    uma pessoa em umskate, com duas velocidades; (vii) movimento de uma pessoa andando de

    patinete; e (viii) movimento de uma bola de futebol de salo em chutes forte e fraco.

    4.3 Material instrucional

    O material instrucional desenvolvido nessa proposta consiste de uma pgina da Web,

    que foi hospedada no stio8 do Colgio. Na pgina foram disponibilizadas informaes

    relativas proposta, tais como tutoriais que ensinam como utilizar o programa Tracker, os

    vdeos dos movimentos produzidos pelos alunos e o conjunto de suas anlises, uma galeria de

    fotos dos alunos no laboratrio de informtica, endereos onde podem ser obtidos os

    programas utilizados. Na figura abaixo, pode ser vista a imagem da pgina inicial contendo o

    objetivo da proposta, o contexto da aplicao e tambm a agenda das atividades realizadas

    durante a sua implementao.

    8Pgina da Webcontendo o material instrucional da proposta didtica. Disponvel em:. Acesso em: 4 maio 2010.

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    Figura 4.4: A pgina inicial do material instrucional apresentada com informaes sobre a propostadidtica como o objetivo pretendido,o contexto de sua aplicao e tambm a agenda dasatividades realizadas durante a implementao.

    No menu Tutoriais encontram-se orientaes de como utilizar o programa Tracker,

    desde os passos iniciais at a modelagem do movimento de um objeto. Os tutoriais foram

    elaborados utilizando-se o programa (livre) Wink9

    , disponvel na Web. Este programa permitecapturar telas do aplicativo que se quer ensinar durante sua execuo; depois de capturadas, as

    telas so editadas permitindo a insero de comentrios, figuras, sons e outros recursos. Para

    finalizar, o arquivo exportado no formato .swf" (do ingls Shockwave Flash File),o que

    facilita a sua disponibilizao em pginas da Web.

    9DebugMode Wink. Disponvel em: . Acesso em: 4 maio2010. Um tutorial sobre o uso destesoftwareest disponvel em: .Acesso em: 4 maio 2010.

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    Figura 4.5: apresentada a pgina do menu Tutoriais, onde esto disponveis as aulas desenvolvidaspara ensinar a utilizao dosoftware Tracker.

    No menu Downloads foram disponibilizadas informaes sobre os programas

    utilizados e os links que remetem aos locais onde eles podem ser acessados. Na coluna da

    direita da Figura 4.6, encontram-se endereos de stios de revistas cientficas, editadas em

    portugus, e outros com assuntos relacionados Fsica e proposta. Todos os programas

    utilizados na execuo dessa proposta so gratuitos.

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    Figura 4.6: apresentada a pgina do menu Downloads , onde esto disponveis, entre outros, linkspara as pginas dos programas utilizados e para algumas revistas cientficas brasileiras.

    Um lbum com imagens dos alunos obtidas no laboratrio de informtica da Escola,

    durante a implementao da proposta, tambm est disponvel nessa pgina no menu Fotos.

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    Figura 4.7: apresentada a pgina do menu Fotos , onde foram postadas imagens dos alunos obtidasno laboratrio de informtica da Escola durante a implementao da proposta.

    Os vdeos produzidos pelos alunos esto disponveis na pgina da proposta no menu

    Vdeos . Esses podem ser acessados, ou ser feito o seu download,bastando para isso clicar

    sobre as imagens. No mesmo menu, no p da pgina, encontram-se as anlises dos

    movimentos reais realizadas pelos alunos. Para visualizar as anlises dos vdeos basta clicar

    sobre os linksque se encontram no final da pgina. Depois das anlises terem sido carregadas

    s clicar na seta de avano ou retrocesso para visualizar o passo a passo da anlise.

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    Figura 4.8: apresentada a pgina do menu Vdeos , onde esto disponveis os vdeos dosmovimentos e as respectivas anlises realizadas pelos alunos com o programa Tracker.

    No prximo captulo sero relatados aspectos relacionados com a efetivao dessaproposta didtica.

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    CAPTULO 5

    IMPLEMENTAO DA PROPOSTA

    Este captulo relata as atividades desenvolvidas durante a efetivao da proposta

    metodolgica.

    5.2 Relato das atividades desenvolvidas

    5.1.1 Aula inicial: apresentao da proposta

    No centro de convivncia da Escola foi apresentada a proposta pedaggica para os

    alunos de oitava srie e para os professores das disciplinas, que haviam cedido seus horrios

    de aula para que fosse possvel fazer essa apresentao em apenas dois encontros. No

    primeiro encontro estavam presentes as turmas 81 e 83 junto com as professoras de Ingls eMatemtica. No segundo encontro estavam presentes as turmas 82, 84 e 85 acompanhadas

    pelas professoras de Cincias, Histria e Educao Fsica.

    A apresentao da proposta, foi feita atravs da projeo de slidescom a utilizao de

    um projetor multimdia e de um computador mvel, abordou os seguintes tpicos:

    Objetivo da proposta: estudar as caractersticas de vrios movimentos atravs da

    anlise das imagens de vdeo com o auxlio do programa Tracker;

    Foi discutida com os alunos a importncia da anlise de vdeos nas atividades

    esportivas e tecnolgicas. Na rea esportiva, por exemplo, na ginstica olmpica,

    onde em caso de dvida no momento da pontuao os juzes podem assistir e

    analisar as imagens obtidas durante a apresentao do ginasta. Na rea tecnolgica,

    a anlise das imagens de carros com bonecos no seu interior colidindo contra

    paredes de concreto fornece detalhes importantes que auxiliam no

    desenvolvimento de equipamentos de segurana no trnsito;

    Para exemplificar o uso do programa Trackerfoi feita a anlise do vdeo em que

    uma esfera abandonada na parte inclinada de um trilho (Figura 5.1) e aps

    percorrer a parte inclinada se desloca sobre o trecho horizontal. A anlise permitiu

    tambm mostrar aos alunos as diferenas entre as caractersticas existentes no

    movimento acelerado, na parte inclinada, e no movimento com velocidade

    uniforme, na parte horizontal do trilho;

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    Figura 5.1: Vdeo do movimento de uma bola de bilhar usado para exemplificar o uso do programaTracker.

    Durante a apresentao os alunos foram questionados sobre a ordem de grandeza

    da velocidade de uma pessoa caminhando ou de uma pessoa correndo. Foi

    sugerido que eles utilizassem o recurso de anlise de imagens para terem uma

    estimativa desses valores. Foi assinalado que durante a aplicao da proposta essas

    questes seriam analisadas;

    No final da apresentao foi filmada, com a participao dos alunos, a queda de

    uma bola de borracha ao solo. Em seguida, o arquivo do vdeo foi transferido para

    o computador, onde foi aberto com o programa Tracker. Os alunos puderam

    perceber que as imagens da bola em movimento no ficaram muito ntidas, fato

    esse que propiciou a discusso da questo da luminosidade do ambiente. Para fazer

    filmagens sempre interessante utilizar iluminao natural ou luz proveniente de

    lmpadas de filamento. Pois a iluminao feita com lmpadas fluorescentesprovoca o aparecimento de borres devido ao fenmeno de batimento entre a

    freqncia das lmpadas (60 Hz) e a taxa de captura de imagens da cmera digital

    (30 quadros por segundo)(Yamamoto; Barbeta, 2001).

    5.1.2 Escolha dos movimentos e sua filmagem

    Aps a apresentao da proposta, coube professora regente da disciplina de Cincias

    junto com seus alunos, em sala de aula, a definio dos temas que seriam filmados.

    Escolhidos os movimentos, ficou estabelecido que a filmagem seria feita na prxima aula emque os alunos das oitavas sries teriam aula no centro poliesportivo, localizado em uma outra

    sede do Colgio.

    A professora regente da disciplina de Cincias solicitou que determinados alunos

    levassem para a Escola no dia da filmagem, bicicleta, patinete e skate; os demais materiais

    necessrios como bolas e cones foram cedidos pela escola.

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    Os movimentos escolhidos e filmados foram:

    Movimento de uma pessoa caminhando devagar e rpido: filmagem realizada no

    ptio do ginsio poliesportivo onde foram utilizados dois cones distantes 3m um do outro para

    fornecer uma medida conhecida na calibragem do programa durante a anlise do vdeo; Movimento de uma pessoa andando de bicicleta: filmada no ptio do ginsio

    poliesportivo e utilizando como medida real dois cones com separao de 3 metros. Para

    produzir um movimento sem acelerao e com velocidade praticamente constante foi

    solicitado ao ciclista que apenas utilizasse os pedais para aumentar sua velocidade antes de

    ingressar na regio onde seria filmado;

    Movimento de uma bola de basquete sendo arremessada: filmagem realizada na

    quadra do ginsio poliesportivo, onde foi utilizada como medida real na calibragem das

    imagens a altura da cesta de basquete que de 3,05 metros;

    Movimento de uma pessoa correndo: filmagem feita no ptio do ginsio

    poliesportivo utilizando-se como medida real dois cones com separao de 3 metros;

    Movimento de uma bola de vlei: filmado na quadra externa do ginsio

    poliesportivo, onde foi utilizada como medida real a distncia entre as duas listras centrais da

    quadra que de 3 metros;

    Movimento de uma pessoa andando devagar e rpido com um skate: filmado na

    parte exterior do ginsio poliesportivo e utilizando como medida real a distncia de 3 metros

    entre os cones;

    Movimento de uma pessoa andando de patinete: filmado na parte externa do ginsio

    poliesportivo, e a medida real foi fornecida pela distncia de 3 metros entre os cones;

    Movimento de uma bola de futebol de salo em chutes forte e fraco: filmagem

    realizada na quadra do ginsio poliesportivo, onde foi utilizada como medida real a distncia

    de 6 metros entre a linha prxima de onde parte o chute e a linha do gol.

    5.1.3 Aula inicial no laboratrio de informtica

    Durante a aplicao da proposta os alunos de cada uma das turmas foram reunidos no

    laboratrio de informtica, onde trabalharam em duplas e cada grupo ocupou sempre o

    mesmo computador, de forma que os arquivos foram salvos na pasta da turma que se

    encontrava na unidade local da estao de trabalho.

    No incio da aula foi apresentada a pgina da proposta pedaggica, hospedada no stio

    do Colgio (www.saojosecaxias.com.br/pronovo), e foi apresentado como usar os tutoriais e

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    tambm onde acessar os programas utilizados. Em seguida, foram discutidos temas

    relacionados anlise de vdeos com o programaTracker,tais como: os formatos de vdeos

    aceitos para anlise (.aviou .mov); a escolha da posio da origem do sistema de coordenadas;

    o uso do recurso fita mtrica na calibragem da relao entre a medida real e a quantidade de

    pontos (pixel) na tela; a taxa de quadros utilizada na gerao dos filmes produzidos por

    cmeras digitais; as medidas de tempo obtidas utilizando-se a contagem de quadros; a escolha

    da quantidade de quadros a serem suprimidos para evitar que as marcas sobre o objeto em

    movimento se sobreponham.

    Depois desses esclarecimentos foi feita a demonstrao do uso do programa Tracker, o

    vdeo escolhido para anlise foi o movimento de uma bola de basquete sendo arremessada. A

    escolha desse vdeo teve como finalidade demonstrar que o movimento da bola em uma

    trajetria parablica pode ser descrito simultaneamente por dois movimentos independentes:um movimento com velocidade constante na direo horizontal (x) e um movimento com

    velocidade uniformemente varivel, ou seja, com acelerao constante, na direo vertical (y).

    A anlise permitiu mostrar aos alunos que o espaamento entre as linhas horizontais,

    que marcam a posio da bola, diminui medida que a bola sobe, caracterizando um

    movimento com acelerao contrria velocidade (Figura 5.2). Tambm foi possvel verificar

    que o espaamento entre as linhas verticais se mantm praticamente uniforme o que

    caracteriza um movimento com velocidade constante (Figura 5.3).

    Figura 5.2: Anlise do movimento de uma bola de basquete na direo vertical (y), onde as linhashorizontais coincidem com as posies da bola.

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    Figura 5.3: Anlise do movimento na direo horizontal (x) de uma bola de basquete, onde as linhasverticais coincidem com as posies da bola.

    Outro aspecto importante foi relacionar o tipo de movimento nas duas direes

    perpendiculares, x e y, com seu correspondente grfico da posio em funo do tempo. No

    caso do movimento uniforme pde-se observar uma reta, enquanto que no movimento

    uniformemente variado, o grfico gerado pelo programa foi uma parbola.

    Sero descritas, a seguir, as atividades desenvolvidas pelos alunos no laboratrio de

    informtica em cada uma das etapas.

    5.1.4 Segunda aula no laboratrio de informtica

    Ao iniciar a aula foram dadas as seguintes instrues:

    Os alunos teriam que analisar no mnimo nove vdeos entre onze disponveis na

    pasta da proposta na estao de trabalho; Para cada movimento analisado, deveria ser criada uma apresentao de slides

    contendo a figura representativa do movimento, com as marcas das sucessivas posies do

    objeto, as tabelas e os grficos gerados pelo Tracker. Os arquivos deveriam ser salvos na

    pasta da proposta;

    Nos movimentos do arremesso da bola de basquete e do saque da bola de vlei a

    anlise deveria mostrar as coordenadas x e y das posies, as componentes da velocidade nas

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    duas direes e o tempo. Grficos da posio em funo do tempo nas duas direes tambm

    deveriam estar presentes nosslides;

    Para os demais movimentos, a anlise seria feita segundo a direo x e deveriam

    estar presentes nas tabelas: o tempo, a posio e a velocidade. O grfico da posio em funo

    do tempo tambm era exigido.

    Na figura abaixo, apresenta-se o exemplo do movimento de um patinete. mostrada a

    captura de tela, que mostra a imagem trabalhada com o programa Tracker e a respectiva

    anlise feita por uma dupla de alunos.

    Figura 5.4: Captura de tela apresentando a imagem trabalhada com o programa Tracker com arespectiva anlise feita por uma dupla de alunos.

    Aps as instrues, os alunos comearam a anlise dos vdeos. Durante a execuo do

    programa Tracker, alguns problemas a ele associados puderam ser percebidos. Por exemplo,

    quando muitos arquivos eram abertos simultaneamente ocorria o travamento do programa. A

    soluo encontrada para corrigir esse problema era reinici-lo. Em outras ocasies, o

    problema apresentado era a no disponibilizao da opo Copiar as janelas para a rea de

    transferncia, para que pudessem ser usadas em uma apresentao deslides, a ser utilizada na

    discusso dos resultados obtidos na turma como um todo. A alternativa encontrada foi

    capturar a imagem da tela do Trackerutilizando a tecla PrintScreen (do teclado) e editar a

    imagem usando, p. ex., o aplicativo Paint, recortando a parte desejada, para depois inserir no

    slide.

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    Durante a aplicao da proposta, verificou-se que novas verses do programa Tracker

    foram sendo disponibilizadas pelos seus desenvolvedores, nas quais havia sido corrigida

    grande parte dos problemas apresentados.

    Os tutoriais sobre a utilizao do programa Tracker,desenvolvidos e disponibilizadosna pgina da proposta, possibilitaram aos alunos rever detalhes sobre os quais ainda tinham

    dvidas. Quando a dvida sobre determinado assunto era comum a mais do que um grupo, o

    professor apresentava a explicao para todos, usando para tal o projetor multimdia.

    No transcorrer da anlise dos vdeos foi observado que parte dos alunos apresentava

    dificuldades na escolha sobre onde assinalar sobre o objeto as marcas de suas posies. No

    vdeo do aluno correndo, por exemplo, alguns grupos escolheram o p do corredor como local

    para marcar as sucessivas posies. Essa escolha gerou um movimento muito complexo

    desviando o foco da proposta inicial, que era determinar o tipo de movimento e a velocidade

    do aluno que corria. Esses grupos foram aconselhados a escolher outro ponto do corpo do

    corredor para marcar as posies, tal como a sua cintura.

    Ao final da aula, sempre era recomendado aos alunos que no se esquecessem de

    salvar os arquivos no computador para que pudessem ser recuperados na aula seguinte.

    5.1.5 Terceira, quarta e quinta aula no laboratrio de informtica

    Os alunos continuaram analisando os vdeos dos movimentos e salvando as

    informaes das anlises nas estaes de trabalho. Com o intuito de diminuir a disperso na

    anlise a ser feita e chamar a ateno dos alunos para determinados aspectos do contedo

    visto em sala de aula, a professora de Cincias elaborou e distribuiu para os alunos uma lista

    de perguntas sobre os temas. Na apresentao dos slides, para cada um dos movimentos

    analisados, os alunos deveriam comentar as suas reflexes sobre os questionamentos

    sugeridos.

    A seguir, apresentam-se as questes indicadas para reflexo:

    Classifique os movimentos em relao velocidade do objeto nas direespredominantes de cada movimento (uniforme, variado ou uniformemente variado).

    Classifique os movimentos em relao a sua trajetria (reta, parbola, curva, etc.)

    Classifique o movimento em relao acelerao se esta existir10 (acelerado,

    retardado).

    10A afirmao "... acelerao se esta existir" quer dizer ... acelerao se esta for no nula.

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    Classifique o movimento quanto a sua direo (progressivo, retrgrado)11.

    Calcule a velocidade mdia do objeto.

    Calcule a acelerao do objeto para um intervalo de tempo qualquer.

    Comente o grfico do objeto em movimento.

    5.1.6 Sexta e stima aula no laboratrio de informtica

    Estas duas aulas foram destinadas para o trmino da atividade de anlise dos vdeos.

    Os alunos, ao terminarem a atividade de anlise dos vdeos, deveriam apresent-la ao

    professor para que seu trabalho fosse avaliado. Em alguns casos, a anlise teve que ser refeita.

    Os erros mais comuns observados foram: a falta de algumas das grandezas na tabela

    de dados, principalmente quando a anlise envolvia movimentos em duas dimenses;

    ausncia de algum tipo de grfico; a no calibragem do programa atravs da utilizao da

    ferramenta fita mtrica, o que resultava em valores discrepantes para as grandezas

    apresentadas na tabela.

    Com relao s perguntas do questionrio, a maior dificuldade encontrada por eles foi

    o clculo da acelerao e como explicar o grfico do movimento quando esse no era uma

    reta.

    A professora de Cincias pediu que uma cpia da anlise de cada um dos movimentos

    fosse impressa para que a mesma fosse anexada ao caderno dos alunos.

    5.1.7 Oitava e nona aula no laboratrio de informtica

    Devido ao perodo de provas e apresentaes de um projeto interdisciplinar que

    envolvia todas as turmas de oitava srie, a aplicao da proposta sofreu uma interrupo e s

    teve continuidade duas semanas depois.

    No reincio das atividades, em dois perodos de aula com cada uma das turmas, o

    professor apresentou e promoveu uma discusso, com o auxlio do projetor multimdia, de

    algumas das anlises dos vdeos feitas pelos alunos. Os alunos tiveram uma participao bem

    ativa o que demonstrou seu interesse nas atividades propostas e realizadas. No final, foram

    discutidas as reflexes apresentadas pelos alunos sobre os questionamentos sugeridos para a

    anlise de cada um dos movimentos.

    11A afirmao "... quanto a sua direo (progressivo, retrgrado)" quer dizer "... quanto ao seu sentido ser tal quese d no sentido escolhido como positivo ou no sentido (oposto) negativo relacionando com o sentido davelocidade.

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    Em um segundo momento, foi mostrada aos alunos a possibilidade de modelar o

    movimento de um objeto atravs de uma equao matemtica descrevendo sua posio em

    funo do tempo. A partir da anlise do vdeo do movimento de uma pessoa andando de

    bicicleta e da velocidade mdia calculada com os dados da tabela foi possvel mostrar, com o

    auxilio da ferramenta Construo de modelos (do Tracker), que a equao horria obtida

    conseguia reproduzir, com boa preciso, o movimento do ciclista. Na figura abaixo, podemos

    ver que as marcas vermelhas geradas pela modelagem e as pretas, marcadas na anlise do

    vdeo, encontram-se em posies muito prximas.

    Figura 5.5: Imagem que mostra as posies reais, em iguais intervalos de tempo, do movimento de umapessoa andando de bicicleta. Tambm so apresentadas, para os mesmos instantes detempo, as posies geradas com a modelagem do programa Tracker.

    A origem do sistema de coordenadas foi posicionada sobre a primeira posio domovimento do ciclista marcada na anlise (Figura 5.5). Com isto a modelagem elaborada com

    a equao do programa fica facilitada, pois a posio inicial fica zerada. Tambm foi

    mostrado aos alunos que a alterao do sinal da velocidade na equao faz com que as marcas

    das posies geradas pelo modelo se desloquem no sentido contrrio ao do movimento da

    bicicleta.

    Por solicitao da professora de Cincias, foi analisado ainda o movimento do

    arremesso de uma bola de basquete com a finalidade de demonstrar que um movimento

    bidimensional pode ser estudado como dois movimentos em duas direes ortogonais,

    horizontal e vertical (x e y, respectivamente). Deste modo, o movimento pode ser

    caracterizado por funes matemticas em cada uma dessas direes. Na exposio do

    professor sobre a anlise desse movimento foi enfatizado que era evidente que as posies

    ocupadas pela bola na direo x eram compatveis com aquelas de um movimento com

    velocidade constante. Em seguida, com o recurso Construo de modelos do Tracker foi

    obtida a expresso que descreve matematicamente o movimento na direo horizontal. Para

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    isso foi utilizado o valor da velocidade mdia da bola, disponvel na tabela do programa. O

    modelo gerou uma seqncia de marcas, em azul, como pode ser visto na Figura 5.6.

    Figura 5.6: Captura de tela que mostra a trajetria e as posies reais, em iguais intervalos de tempo,do movimento de uma bola de basquete na direo horizontal. Tambm apresentado, naparte inferior da figura, o resultado da modelagem com o programa Tracker.

    Aps a modelagem na direo horizontal, foi feita a anlise do movimento na direo

    vertical (y), destacando-se que a velocidade da bola diminui gradualmente at o ponto mais

    alto da sua trajetria onde ela se anula e, a partir dessa posio, sua velocidade aumenta

    medida que a bola cai. Esse fato fica evidenciado analisando-se o espaamento das linhas

    horizontais marcadas sobre as posies da bola, em iguais intervalos de tempo, assinaladas na

    anlise do movimento (Figura 5.7).

    Figura 5.7: Captura de tela que mostra a trajetria e as posies reais, em iguais intervalos de tempo,do movimento de uma bola de basquete na direo vertical.

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    Na Figura 5.8 podem ser vistas as marcas da anlise do vdeo sem a presena da

    imagem de fundo, esse recurso do programa facilita a visualizao das mesmas.

    Figura 5.8: Captura de tela que mostra a trajetria e as posies reais, em iguais intervalos de tempo,do movimento de uma bola de basquete na direo vertical, sem a imagem de fundo.

    Figura 5.9: Captura de tela que mostra os parmetros da curva parablica que melhor se ajusta aospontos marcados durante a anlise do movimento da bola de basquete na direo vertical(y).

    Para a modelagem da equao que descreve o movimento da bola na direo vertical

    foi utilizada a ferramenta de ajuste de curvas. Para tal, deve-se clicar no grfico, com o boto

    direito do mouse, e escolher a opo Analisar. Abre-se uma janela Ferramenta de dados

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    (Data tools), marcar Ajuste de curvas (Curve fit) e escolher o tipo de curva para o ajuste. O

    programa, ento, d como resposta os valores dos parmetros da equao que melhor se ajusta

    aos pontos assinalados na anlise (ver Figura 5.9). Os alunos desconheciam o procedimento

    de ajuste de dados atravs de uma equao. Foi comentado com eles que existem muitos

    programas que fazem ajuste de curvas ou dados com grande preciso. Embora no se pretenda

    que alunos desta faixa etria tenham o grau de abstrao envolvido em uma atividade de

    ajuste de curvas, serviu como um primeiro contato com esse procedimento de anlise grfica.

    Esse procedimento pode vir a propiciar a aquisio de competncias e habilidades na

    interpretao e utilizao de diferentes formas de representao, como tabelas e grficos,

    como preconizado nos Parmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Fundamental

    (PCNEF).

    Os parmetros encontrados pelo programa Tracker, no ajuste dos dados, foramintroduzidos no recurso Construo de modelos, que gerou uma curva parablica para a

    posio vertical (y) como funo do tempo. Isto pode ser visto nas Figuras 5.10 e 5.11.

    Figura 5.10: Captura de tela que mostra o recurso Construo de modelos do programa Trackere asequaes temporais do movimento nas direes horizontal (x) e vertical (y).

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    Figura 5.11: Captura de tela, sem a imagem de fundo, que mostra o recurso Construo de modelosdo programa Trackere as equaes temporais do movimento nas direes horizontal (x) evertical (y).

    Nas Figuras 5.10 e 5.11, pode-se observar que a modelagem produziu marcas brancas

    de forma triangular, que se sobrepuseram aos crculos cinza marcados durante a anlise do

    movimento. Isto demonstra que o ajuste dos dados apresentou um resultado bastante bom.

    Tambm foi comentado com os alunos que o parmetro que aparece multiplicando o

    tempo elevado ao quadrado (t2) corresponderia metade do valor da acelerao da gravidade.Esse fato permitiu estimar o valor para a acelerao da gravidade atravs da anlise desse

    movimento. O valor obtido, g = 2*4,8 m/ s2 = 9,6 m/s2, razovel comparado com o valor

    esperado de 9,8 m/s2.

    A avaliao da proposta foi realizada no final dessa aula atravs de um questionrio de

    opinio contendo perguntas relativas sua aplicao. O resultado desta avaliao ser

    discutido no prximo captulo.

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    CAPTULO 6

    RESULTADOS DA AVALIAO DA PROPOSTA

    Ao final da aplicao da proposta foi entregue aos alunos um questionrio com o

    objetivo de avaliar as atividades desenvolvidas e tambm verificar o que eles pensam sobre

    temas relacionados aos ensinados em Fsica na disciplina de Cincias. importante ressaltar

    que a avaliao da proposta aconteceu no final do terceiro trimestre, dias depois da ltima

    avaliao da disciplina de Cincias. Neste cenrio foi possvel perceber que certos alunos se

    sentiam desanimados com as notas obtidas e com a possibilidade de ter de fazer a recuperao

    final nessa disciplina.

    Acredita-se que esse momento vivido por alguns deles se refletiu em suas respostas

    apresentadas ao questionrio de avaliao da proposta didtica, que suscitou uma reflexosobre a forma como so inseridos contedos de Fsica na oitava srie das escolas.

    O questionrio de avaliao aplicado ao trmino da proposta apresentado no

    Apndice A.

    A seguir, sero analisados os resultados apresentados a partir das respostas dos 135

    alunos das cinco turmas de oitava srie onde se deu a aplicao da proposta didtica.

    1. Voc gosta de aprender Fsica?a) Sim.

    b) No.Justifique sua resposta.

    O resultado apresentado em cada uma das turmas para essa pergunta pode ser visto na

    Figura 6.1, nos grficos (a) a (e). O resultado global de todos os 135 alunos apresentado na

    Figura 6.1 (f).

    Voc gosta de aprender Fsica?

    Sim

    27%

    No

    73%

    Turma 81

    Voc gosta de aprender Fsica?

    No

    20%

    Sim80%

    Turma 82

    (a) (b)

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    47

    Voc gosta de aprender Fsica?

    Turma 83

    Sim

    47%No53%

    Voc gosta de aprender Fsica?

    No

    50%

    Sim

    50%

    Turma 84

    (c) (d)

    Voc gosta de aprender Fsica?

    No

    29%

    Sim

    71%

    Turma 85

    Voc gosta de aprender Fsica?

    No

    44%

    Sim

    56%

    Resultado Geral

    (e) (f)

    Figura 6.1: Resultados apresentados para a questo 1 pelos alunos das turmas 81 a 85, (a) a (e),respectivamente. O resultado global de todos os 135 alunos apresentado no ltimogrfico (em (f)).

    A anlise dos resultados mostrou que as turmas 82 e 85 tiveram um percentual maior

    de alunos que disseram gostar de aprender Fsica. Segundo relatos da professora regente dadisciplina de Cincias, essas mesmas turmas foram as que apresentaram um melhor

    rendimento em termos de nota durante o ano letivo. No se pode negar que o desempenho do

    aluno em uma disciplina influencia o gostar ou no da mesma e vice-versa.

    Foi solicitado aos alunos que justificassem sua resposta a essa questo. Entre aqueles

    que responderam Sim, algumas das justificativas so apresentadas abaixo na sua prpria

    grafia.

    Turma 81Porque ajuda na compreenso sobre o porqu as coisas acontecem. (Aluno 18)

    necessrio.(Aluno 19)

    Gosto de saber, mas no decorar. (Aluno 21)

    Gosto de estudar Fsica pois ela est em toda parte. (Aluno 22)

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    Turma 82

    Pois a Fsica cria teorias e as tentam comprovar.(Aluno 2)

    Pois importante para o nosso cotidiano prtico.(Aluno 3)

    A Fsica Explica muitas coisas, alm ter experincias legais. (Aluno 5)

    Pois muito importante para nos ajudar a entender o que acontece.(Aluno 9)

    Eu gosto de estudar mas difcil. (Aluno 19)

    Sim desde que seja de forma diferenciada e no apenas em sala de aula. (Aluno 22)

    Turma 83

    Pois gosto de matemtica e a Fsica quase igual. Tambm para aprender sobre

    movimentos e suas respectivas velocidades.(Aluno 2)

    Sim pois tudo Fsica e eu gosto de ver como a Fsica est presente no nosso dia-a-

    dia.(Aluno 3)

    Eu diria que sim, por ser interessante, mas uma matria muito complexa e difcil,

    isso acaba a tornado uma matria chata. (Aluno 4)

    Turma 84

    Gosto mais de aprender fsica do que qumica pois a fsica mais lgica e

    provavelmente irei usa-la mais em meu trabalho.(Aluno 3)

    Gosto porque envolve matemtica e na maioria das vezes entendo a matria.(Aluno

    4)

    Sim porque a fsica para mim vai influenciar para o meu futuro e pode garantir minha

    carreira profissional. (Aluno 6)

    Eu gosto! Acho muito interessante estudar os movimentos, ainda mais quando

    estudamos no somente na teoria mas na prtica tambm acho que deveria ser

    sempre assim.(Aluno 8)

    importante para o meu futuro.(Aluno 10)

    Turma 85

    Porque acho uma matria interessante, embora um pouco complexa.(Aluno 8)

    Gosto de matemtica ento gosto de fsica tambm.(Aluno 10)

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    Gosto, pois a fsica capaz de descrever a natureza com preciso atravs de clculos

    matemticos.(Aluno 16)

    Pois eu posso aprender coisas novas e para ter algum futuro sempre bom aprender

    mais.(Aluno 23)

    Sim pois mostra mais o mundo que nos cerca.(aluno 26)

    Abaixo, algumas das justificativas dos alunos que responderam No gostar de

    aprender Fsica, apresentadas na sua prpria grafia:

    Turma 81

    Pois eu acho uma matria muito complicada.(Aluno 1)

    Porque difcil e chata.(Aluno 5)

    Para mim uma matria muito complicada, complexa, que tenho dificuldade em

    aprender.(Aluno 7)

    Porque tem muita matemtica envolvida.(Aluno 12)

    No um contedo que me agrade porem acredito que seja um estudo importante e

    til.(Aluno 13)

    Acho muito difcil.(Aluno 25)

    Turma 82

    Porque a fsica a matemtica em movimento eu no gosto d