Experimentos didáticos e ensino de Física: materiais motivadores e a construção de modelos mentais

Abstract

Apresentamos uma pesquisa qualitativa e exploratória sobre materiais didáticos experimentais existentes em um laboratório de uma escola pública da Educação Básica da cidade de Rio Claro, São Paulo, Brasil que conta com equipamentos novos, muitos ainda na embalagem de transporte original. Realizamos o registro e o levantamento de materiais existentes através dos registros fotográficos desses equipamentos e criamos um banco de dados disponível no acervo do Laboratório de Prática de Ensino, Materiais e Instrumentação Didática (LaPEMID). Com base neste inventário, analisamos aspectos dos experimentos e possíveis aplicações pedagógicas, particularmente o laboratório de cátedra à luz dos modelos mentais de Johnson-Laird. Analisamos o experimento didático gerador de Van de Graaff devido aos seus aspectos exuberantes. O contato do educando com o fenômeno físico é muito valioso por permitir construir diferentes concepções de estruturas abstratas que estão por trás das imagens exuberantes do gerador. Aprofundamos o nosso estudo com o manual do equipamento que conta com diversas atividades abrangendo o tópico “eletrostático”, que pode fornecer informações valiosas em relação ao caminho metodológico sugerido pelo fabricante e adotado pelo estado de São Paulo. A relação dos experimentos com os modelos mentais de Johnson-Laird se revela como um aspecto interessante, uma vez que existem estruturas cognitivas associadas à imagem, além da vivência diferenciada que é proporcionada ao educando, se relacionando com diferentes aspectos dos sentidos como o cheiro e o som. Esses aspectos do processo de ensino podem estar relacionados com uma melhora da motivação dos educandos, tornando a prática mais ativa e promovendo uma aprendizagem mais profícua.

We have presented an exploratory and qualitative research about experimental teaching materials existing in a laboratory of a Basic Education school in the city of Rio Claro, São Paulo, Brazil, which relies on new equipment, many still in the retail transport box. We have carried out the registration and survey of existing materials through the photographic records of these pieces of equipment and created a database available in the teaching practices, materials and teaching instrumental lab (LaPEMID) collection. Based on this inventory, we analyzed the aspects of the experiments and possible pedagogical applications, especially Catedra’s laboratory in light of the mind models of Johnson-Laird. We analyzed the Van de Graaff generator didactic experiment due to due to its exuberant visual appeal. The student's contact with the physical phenomenon is very valuable because it allows the construction of different conceptions of abstract structures that are behind the exuberant images of the generator. We deepened our study with the equipment manual that has several activities covering the topic “electrostatics”, which can provide valuable information regarding the methodological path suggested by the manufacturer and adopted by the state of São Paulo. The relationship of the experiments with Johnson-Laird's mental models is revealed as an interesting aspect, since there are cognitive structures associated with the image, in addition to the differentiated experience that is provided to the student, relating to different aspects of the senses such as smell and the sound. These aspects of the teaching process may be related to an improvement in the students' motivation, making the practice more active and promoting more fruitful learning.