RESULTADOS DOS TESTES

RESULTADOS DOS TESTES

O teste aplicado é composto de quinze questões de múltipla escolha como descrito no na postagem anterior. O teste possui um número de alternativa variada com as respostas mais comuns apresentadas por alunos do ensino médio. O teste foi aplicado na primeira semana de setembro de 2012 em estudantes de 2º grau. Com alunos que já haviam estudado óptica. O grupo é formado por uma turma de 40 alunos da E.E Toufic Joulian, Carapicuíba- SP. Com o objetivo de uma melhor analise do teste considerei, 1 (um) para a resposta correta e (0) zero para a resposta errada. Desta forma montei a seguinte tabela:

Questão	A	B	C	D	E	ACERTOS
1	3	0	15(X)	22	______	37,50%
2	10(X)	5	12	13	______	25%
3	13	10	8	9(X)	______	22,5%
4	25	10	3	2(X)	______	5%
5	1	4	27(X)	8	______	67,5%
6	7	22(X)	4	7	1	55%
7	9(X)	4	13	7	7	22,5%
8	12	4	3	21(X)	______	30%
9	12	6	12	3	7(X)	17,5%
10	23	14	3(X)	______	______	7,55%
11	7(X)	11	22	______	______	17,5%
12	15	10	10(X)	5	______	25%
13	13	5	17(X)	4	1	42,5%
14	4(X)	17	6	13	______	10%
15	1(X)	29	13	______	______	2,5%

 

As respostas com um (X) são as consideradas certas, assim, pode-se notar nesta primeira avaliação, que o aluno que tem uma formação tradicional  não consegue desenvolver os conceitos científicos, fica claro também,  que ele apresenta grande dificuldade, em entender alguns conceitos como os ligados ao movimento retilíneo da luz a refração e também a reflexão. Outro fator interessante, sobre o teste, é o fato do aluno se sair bem em testes que envolvam alguns conceitos de óptica e outros testes que envolvam os mesmos conceitos ele não se sair tão bem como no anterior, isto me leva a concluir que ele considera muito a intuição para resolver alguns problemas.

O resultado final desta primeira etapa do teste está entre o esperado, tendo uma média de 4,15 ou seja, apesar de haverem algumas distorções os resultados são muito parecidos com os encontrados no caderno catarinense, desta forma os alunos apresentaram dificuldade em conceitos como: a maneira como se explica a visão, usando o conceito errôneo de raios visuais; que a distância atingida pela luz depende da intensidade; a dificuldade de entender que a luz se propaga em linha reta e a dificuldade de lidar com a parte geométrica da luz, a concepção de que a luz não é necessária para enxergarmos. E para enxergarmos é necessário sair raios de luz olhos.

Depois de realizar o primeiro teste e verificar que apesar dos alunos terem estudado óptica e os principais conceitos envolvidos, continuam apresentando algumas deficiências relativas aos conceitos alternativos.

CONCEITOS ESPONTÂNEOS NA ÓPTICA

CONCEITOS ESPONTÂNEOS NA ÓPTICA

Todo ano o MEC realiza um censo através do INEP, este censo é o mais relevante e abrangente levantamento estatístico sobre a educação básica no país. Os dados coletados constituem a mais completa fonte de informações utilizada pelo Ministério da Educação para a formulação de políticas e para o desenho de programas, bem como para a definição de critérios para a atuação supletiva do MEC - a escolas, a estados e a municípios. Um dos últimos censos nos informa que dos professores que dão aula de física no país apenas 5,2% são professores formados em física, sendo o menor índice entre todas as disciplinas oferecidas no ensino médio, os aproximadamente 95% dos outros professores que ministram as aulas de física são quase que totalmente formados em matemática, que por não conseguirem aulas em sua disciplina, acabam se transformando em professores de física.

Hoje quando se estuda Óptica no curso de ensino médio, o enfoque tradicionalmente se restringe ao estudo de aspectos geométricos, baseados no conceito de raio de luz e na análise das características de alguns elementos específicos, como por exemplo, espelhos, lâminas de faces paralelas, prismas e lentes. Todos esses elementos sempre são indicados por retas e pontos num plano, sem ficar evidente que a luz se propaga num espaço tridimensional, que há uma fonte de luz e que existem obstáculos para a propagação. Os aspectos da natureza da luz, sua interação com a matéria e sua ligação com o processo de visão, também são, em geral, desconsiderados. Este fato pode ser explicado pela formação do professor, como relata o censo do MEC é um professor que tem em sua origem uma formação matemática, ou seja, ele acaba ensinando a física que esta relacionado a sua formação, que  são conceitos puramente matemáticos, e desta forma este professor não está familiarizado com os conceitos espontâneos ligados a parte da física do processo de aprendizagem de óptica, como por exemplo os aspectos físicos ligados a natureza da luz, e o aspecto da visão também em sua maioria das vezes não é levado em consideração. Desta forma surgem várias concepções ligadas a óptica geométrica. Uma das concepções espontâneas apresentadas pelos alunos é a concepção de raio visual, no qual o raio de luz vai do olho até o objeto e desta forma o aluno explica que a visão não depende da existência de luz; desta forma os objetos com cores claras podem ser vistos independentemente de haver luz no ambiente; cores claras prevalecem sobre as escuras. Diante de um problema de reflexão num espelho, o senso comum considera que a imagem do objeto está na superfície do próprio espelho. A luz enfraquece com a distância.

Com o objetivo de confirmar a teoria, decidi fazer um teste em duas fases do processo. Na primeira etapa, usarei quinze questões que podem ser encontradas no caderno catarinense de ensino de física, com o objetivo de identificar os conceitos, tomarei como base o estudo realizado no próprio caderno e desta forma, verificarei se os conceitos apresentados por meus alunos são semelhantes aos apresentados no teste realizado no caderno. Após este momento realizarei um trabalho de ensino aprendizagem no final do qual verificarei, através do teste se ocorreu avanços no desenvolvimento da aprendizagem, e após quinze dias realizarei um novo teste para verificar se a aprendizagem foi significativa e desta forma chegar as conclusões finais. Você pode ter a noção dos seus conceitos espontâneos neste site  ou aqui onde poderá baixar o programa e fazer o teste ou testar no próprio site.

O teste aplicado será o seguinte:

TESTE

Instruções:

1º) Este teste consta de 15 questões, confira se ele está completo.

2º) Em cada uma das questões escolha uma e apenas uma das alternativas apresentadas.

3º) Depois de ter certeza da alternativa escolhida, marque a sua resposta na grade de respostas

que aparece na última página deste teste.

1) Uma aluna, Elisa, e seu professor discutem o que segue:

Prof.: Explique como você vê o livro.

Elisa: Sinais nervosos vão desde meus olhos até meu cérebro.

Prof.: Sim, isto acontece entre os olhos e seu cérebro.

Mas existe uma certa distância entre o livro e seus olhos. O que acontece entre eles?

Com qual das alternativas seguintes você responderia à pergunta do professor?

a) Raios vão dos meus olhos até o livro de modo que assim posso vê-lo.

b) Não acontece nada, o livro está iluminado e isto basta para que eu possa vê-lo.

c) A luz do ambiente refletida no livro chega até os meus olhos.

d) Os olhos emitem raios que retomam ao cérebro trazendo a informação da imagem.

(adaptada de Andersson e Kärrqvist, 1983).

2) As figuras abaixo representam uma fonte de luz S (Sol), um objeto A (árvore) e um observador

O (menino). Qual das alternativas abaixo melhor representa o modo pelo qual podemos enxergar:

3) Em uma noite escura e sem nevoeiro um carro está parado em uma estrada reta e plana. O

carro está com seus faróis ligados. Um pedestre, também parado na estrada, é capaz de ver os

faróis. A figura da página seguinte ilustra esta situação e está subdividida em quatro seções. Até

onde a luz dos faróis do carro alcança?

a) No máximo até a seção I.                b) No máximo até a seção 11.

c) No máximo até a seção 111.           d) Até a seção IV e ainda vai mais além.

4) Suponha a mesma situação descrita na questão anterior só que, em vez de carro, tivéssemos ali

uma pequena vela acesa. Até onde a luz da vela alcançaria?

a) No máximo até a seção I.                b) No máximo até a seção 11.

c) No máximo até a seção 111             d) Até a seção IV e ainda iria mais além

As questões 5 e 6 referem-se à figura abaixo. Ela mostra um muro colocado entre uma pequena lâmpada e uma sala com três janelas na parede da esquerda.

5) Qual(ais) da(s) janela(s) é(são) iluminada(s) pela lâmpada?

a)A    b)B    c)A e B         d)A, B e C

6) Se você estiver dentro da sala, através de qual(ais) das janelas você poderá ver a lâmpada?

a) A, B e C      b) A e B    c) B       d) A

(adaptadas de LaRosa et alii, 1984)

7) A figura abaixo mostra uma pequena lâmpada colocada em frente a uma caixa que possui uma

abertura no seu lado esquerdo Que região(ões) da parte inferior direita da caixa é(são) iluminada(s) pela lâmpada?

a) Somente A.    b) Somente B.   c) Somente A e B.  d) A, B e C.   e) Nenhuma delas

8) A figura abaixo mostra uma pequena lâmpada colocada frente a uma janela de uma sala que

contém três quadros (1, 2 e 3) na parede oposta à janela. Qual(ais) quadro(s) é(são) iluminado(s)

pela lâmpada?

a) 1, 2 e 3               b) 1 e 2               c) 2 e 3         d) Apenas o 2

9) Duas pequenas fontes, F1 e F2, estão situadas em frente a um objeto opaco AB, como mostra a

figura abaixo. Considerando os pontos assinalados na parede, qual (ais) deles está(ão) recebendo

luz das duas fontes?

a) Todos.     b) Apenas P3.   c) P2, P3, e P4.   d) P2 e P4.    e) P1 e P5.

10) Onde está localizada a imagem de um objeto colocado em frente a um espelho plano?

a) Na frente do espelho.   b) Na superfície do espelho  c) Atrás do espelho

11) O desenho ao lado mostra um observador parado em frente a um espelho plano. Entre o

espelho e o observador encontra-se um objeto. Se o observador mover-se para a esquerda, o que

acontecerá com a imagem do objeto?

a) Permanecerá no mesmo lugar onde estava.   b) Se deslocará para a esquerda do observador.

c) Se deslocará para a direita do observador

12) A figura abaixo mostra um objeto que se encontra além da borda direita de um espelho plano.

Os observadores A e B podem ver a imagem do objeto?

a) Sim, ambos podem ver a imagem.     b) A pode ver a imagem, mas B não.

c) A não pode ver a imagem, mas B pode.  d) Não, nenhum dos dois pode ver a imagem.

13) A ilustração abaixo mostra uma sala, vista de cima, contendo um espelho em uma parede e

um quadro em outra parede. Em qual(ais) das posições indicadas na ilustração, uma pessoa poderá

ver a imagem do quadro?

a) Em A, B e C.     b) Somente em A e B     c) Somente em C.    d) Somente em B        e) Somente em A.

14) A figura abaixo mostra uma sala completamente escura, sem pó, sem fumaça e de paredes

totalmente negras. Através de uma abertura, faz-se incidir um facho retilíneo de luz obliquamente

em direção ao espelho. Uma pessoa, colocada na parede oposta ao espelho, como mostra a figura,

poderá ver o espelho e a luz nele refletida?

a) Não ela não poderá ver o espelho e nem a luz nele refletida.

 b) Poderá ver a luz, mas não poderá ver o espelho. 

c) Poderá ver o espelho, mas não a luz.

d) Sim, poderá ver tanto a luz quanto o espelho.

15) O que você poderá fazer para que, colocado em frente a um espelho plano, possa ver uma

maior parte do seu próprio corpo?

a) Nada.  b) mover-se para trás.  c) Mover-se para frente. 

Conceitos espontâneos

CONCEITOS ESPONTÂNEOS  

Outra parte importante da obra a se definir seriam os conceitos espontâneos, seus estudos e definições. Antes da década de 70 não é possível encontrar muitos estudos sobre este assunto, logo, antes disto não era dada muita importância ao erro e sim somente aos acertos, logicamente não estavam preocupados como as ideias que os alunos apresentavam, ou seja, a maneira em que chegava a um determinado resultado e somente se este resultado estava certo ou errado, está inquietação segundo Mortimer (1996), começa a ganhar destaque com Driver & Easley (1978), num artigo considerado como um marco desse movimento criticavam a excessiva ênfase ao desenvolvimento de estruturas lógicas subjacentes, o que teria levado Piaget a não dar importância à rica variedade de ideias apresentadas pelas crianças. Estas ideias podem ser verificadas, com uma criança, a partir do momento que começa a falar, a criança tem uma explicação para o mundo, e se muitas vezes ela faz uma pergunta, já é esperando uma determinada resposta que ela pode aceitar como verdadeira dependendo da fonte que lhe fornece a resposta.

Entretanto, estudos desenvolvidos por pesquisadores a partir de então, tem levado a conclusão que existem conceitos que são desenvolvidos pelos alunos que tem como origem o ambiente em que o aluno está inserido, e estes conceitos apresentam grande resistência a mudanças. Desta forma podemos definir as Concepções Espontâneas como conceitos desenvolvidos naturalmente pelo ser humano como o objetivo de explicar os fenômenos apresentados pela natureza, de tal forma que não tenham relação com o ensino formal, ou seja, são aprendidos com experiências diárias pessoais. Normalmente estes conceitos tem sua origem na infância, como dito antes, e são desenvolvidos de dentro para fora através de experiências e contatos com objetos ou situações do cotidiano. Logo se os Conceitos espontâneos tem sua origem em uma fase tão imatura e perdura por tanto tempo, a educação tem cometido falhas ao desenvolver na criança os conceitos científicos. Logicamente durante todo este tempo tem se desenvolvido estratégias de ensino com base nestes estudos. Desta forma podemos fazer a seguinte estruturação.

Logo objetivo desse trabalho, pode ser também em certo momento o contribuir para o entendimento do processo de mudança conceitual, de tal maneira como os estudantes enfrentam um desafio às suas concepções através da observação de um fato anômalo. Logo através deste trabalho, pesquisarei, como a aprendizagem influencia no conjunto de concepções dos alunos. Para isso pretendemos responder à seguinte questão: o que acontece quando o aluno é confrontado com uma observação que contraria as suas concepções ou teorias intuitivas, e como ele reage ao desafio que essa observação coloca ao seu modelo explicativo. Apresentando um modelo de mudança conceitual que, sendo simples e fácil de ser utilizado pelo professor em sala de aula, pode ser útil para a análise do processo das mudanças conceituais que os alunos realizam em interações de sala de aula.

THOMAS KUHN

A OBRA DE THOMAS KUHN

Como dito anteriormente na minha ultima postagem, este trabalho tem como objetivo fazer uma relação entre o conceito de revolução cientifica tal como proposto por Kuhn (2003) e os conceitos alternativos que os alunos apresentam no desenvolvimento do ensino médio. Farei, assim, uma pequena síntese do trabalho de Kuhn para melhor compreender a relação entre a revolução cientifica de Kuhn e as concepções espontâneas apresentado em sala de aula.

Segundo Kuhn o cientista a princípio prática a ciência normal. Esta ciência normal é baseada em pesquisas e em realizações científicas passadas. Essas realizações são reconhecidas durante algum tempo por alguma comunidade científica especifica como proporcionando os fundamentos para sua prática posterior. Kuhn (2003, p.29).

Exemplos de ciência normal são a A Física de Aristóteles, o Almagesto de Ptolomeu, os Principia e a Óptica de Newton, a Eletricidade de Franklin, a Química de Lavoisier e a Geologia de LyeJl esses e muitos outros trabalhos serviram, por algum tempo. Ou seja, a ciência normal tem um prazo de validade e este prazo de validade depende de quão competente ela é para resolver os problemas para ela apresentados.

Segundo Kuhn (2003), paradigma é um conjunto de ideias que se perpetuam durante um determinado tempo em uma comunidade cientifica, estas ideias se estabelecem da seguinte forma: existe uma fase chamada de pré-paradigma nesta fase o paradigma é examinado e testados por toda a comunidade cientifica. Esta é uma parte importante para a constituição da ciência normal, pois, após o período de testes, o paradigma é totalmente aceito e não se discute mais. Então sempre que houver alguma decisão sobre qualquer assunto este paradigma deverá ser consultado, como Kuhn (2003) deixa claro:

Ao empreendê-la, o historiador deve comparar entre si os paradigmas da comunidade e em seguida compará-los com os relatórios de pesquisa habituais do grupo. Com isso o historiador visa descobrir que elementos isoláveis, explícitos ou implícitos, os membros dessa comunidade podem ter abstraído de seus paradigmas mais globais, empregando-os depois em suas pesquisas. Quem quer que tenha tentado descrever ou analisar a evolução de uma tradição científica particular terá necessariamente procurado esse gênero de princípios e regras aceitos. Kuhn(2003: p 68).

Desta forma, depois que termina o teste em nenhum momento posterior o cientista contesta o paradigma. Sempre que surge alguma duvida ele procura encaixar o seu experimento a um paradigma existente, mesmo que este não seja uma unanimidade.

A falta de uma interpretação padronizada ou de uma redução a regras que goze de unanimidade não impede que um paradigma oriente a pesquisa. Kuhn(2003: p.69).

Ao lado existe uma bela representação do é um paradigma, mas voltando a Thomas Kuhn.

 Nesta fase o paradigma cresce graças a influencia criada por jornais, revistas e livros especializados, sociedade profissional, disciplinas curriculares, manuais. Assim a ciência normal se fortalece criando uma série de regras, de tal forma que não existe mais, em determinado momento, o debate sobre as soluções encontradas, somente as aceitam-se.

Os cientistas trabalham a partir de modelos adquiridos através da educação ou da literatura a que são expostos subsequentemente, muitas vezes sem conhecer ou precisar conhecer quais as características que proporcionaram o status de paradigma comunitário a esses modelos. Kuhn (2003: p. 67).

Depois de se estabelecer, a ciência normal está baseada na pesquisa normal. A pesquisa normal tenta fazer previsões com base na ciência normal e fazer novas aplicações para a ciência normal. Com isto ela cria um grande sistema de coleta de dados, como uma série de medidas, que são comparadas com a teoria, fortalecendo o paradigma. Caso estas medidas não estiverem de acordo, são descartadas ou postas de lado. Esta é a forma mais comum de resolução dos problemas referentes ao paradigma.

A ciência normal ,segundo Kuhn(2003), oferece problemas com solução possível, motivando o pesquisador e evitando problemas muito complexos. Por este motivo, a ciência normal é capaz de crescer e se estabelecer. Fazendo uma análise, percebe-se que a ciência normal tem como principal objetivo confirmar suas próprias teorias e não testá-la em novos campos científicos. Assim, o efeito acumulativo é enorme, desta forma a ciência normal se preocupa em resolver alguns problemas. Entretanto, alguns fenômenos que não se encaixam no paradigma dominante são descobertos periodicamente pela pesquisa científica.

A ciência normal, atividade que consiste em solucionar quebra-cabeças, é um empreendimento altamente cumulativo, extremamente bem sucedido no que toca ao seu objetivo, a ampliação contínua do alcance e da precisão do conhecimento científico. Em todos esses aspectos, ela se adéqua com grande precisão à imagem habitual do trabalho científico. Kuhn (2003, p77).

Os fenômenos não explicados pelo paradigma em voga são conhecidos como anomalias, são deixados de lado pela comunidade cientifica. Entretanto, em determinado momento ocorre um avanço devido a algumas mudanças em procedimentos causados principalmente pelo fracasso de regras já existentes. Desta forma se faz necessária a existência de novas regras.

Tal avanço somente foi possível porque algumas crenças ou procedimentos anteriormente aceitos foram descartados e, simultaneamente, substituídos por outros. Kuhn(2003, p 93).

Para que ocorra o surgimento de novas regras, o paradigma percorre o seguinte caminho: primeiramente constata-se uma discrepância entre teoria e realidade, que Kuhn(2003) chama de anomalia. Para tentar corrigir está anomalia, o cientista normal tenta fazer um ajuste ou correção. Se conseguir o paradigma continua soberano. Se os ajustes não forem satisfatórios, ocorre neste momento a proliferação de teorias competidoras, este período é conhecido como período de crise. Neste período é um momento crucial, pois é marcado pelo questionamento da teoria predominante.

A emergência de novas teorias é geralmente precedida por um período de insegurança profissional renunciada, pois exige a destruição em larga escala de paradigmas e grandes alterações nos problemas e técnicas da ciência normal. Kuhn(2003, p95).

Uma teoria concorrente surge em meio a várias outras. Então, na medida em que a crise se aprofunda, muitos desses indivíduos comprometem-se com alguma teoria para a reconstrução da parte da ciência atingida.

Tornando-se uma sociedade cientifica dividida, alguns cientistas procurando defender a velha ciência normal e outros tentando estabelecer uma nova ciência é a revolução científica. Kuhn (2003) faz um paralelo entre revoluções políticas e revoluções científicas, afirmando que aparece um sentimento crescente, restrito a um grupo da comunidade, de que as instituições, no caso das revoluções políticas, ou os paradigmas, no caso das revoluções científicas, deixaram de funcionar adequadamente. Ainda comparando revoluções políticas e científicas, Kuhn afirma que elas podem ser localizadas.

As revoluções políticas e científicas, em um caso e em outro, visam realizar mudanças, que são proibidas pelas instituições, no caso político, ou pelos paradigmas, no caso das ciências. A importância da crise se deve ao fato de que os membros da comunidade são levados a escolher novas instituições ou paradigmas, usando como meio de ação a força ou a persuasão.

Após reprovar o velho paradigma, e tudo que está ligado a ele, e escolher um novo paradigma a comunidade cientifica começa mais uma vez a produzir todo o material cientifico necessária para a solidificação do novo paradigma. Logicamente este novo paradigma deve dar conta da anomalia que gerou a crise assim como todos os fenômenos que o antigo paradigma era capaz de resolver. Novo paradigma assume desta forma, o status de ciência normal.  E segundo Kuhn(2003) o resultado final é uma sequencia de seleções revolucionárias, separadas por períodos de pesquisa normal, é o conjunto de instrumentos notavelmente ajustados que chamamos de conhecimento científico moderno. Se fossemos fazer um resumo do trabalho de Kuhn através de um fluxograma poderíamos fazer através da figura.