CENTRO UNIVERSITÁRIO FAVENI
FÍSICA
NOME COMPLETO (do aluno) (Arial negrito fonte 12)
O uso da experimentação no ensino de física: desafios, possibilidades
e impactos na aprendizagem dos alunos
BARRA BONITA
2025
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Tipologia: Provas
2025
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CENTRO UNIVERSITÁRIO FAVENI
FÍSICA
NOME COMPLETO (do aluno) (Arial negrito fonte 12) O uso da experimentação no ensino de física: desafios, possibilidades e impactos na aprendizagem dos alunos BARRA BONITA 2025
O uso da experimentação no ensino de física: desafios, possibilidades e impactos na aprendizagem dos alunos Declaro que sou autor(a)¹ deste Trabalho de Conclusão de Curso. Declaro também que o mesmo foi por mim elaborado e integralmente redigido, não tendo sido copiado ou extraído, seja parcial ou integralmente, de forma ilícita de nenhuma fonte além daquelas públicas consultadas e corretamente referenciadas ao longo do trabalho ou daqueles cujos dados resultaram de investigações empíricas por mim realizadas para fins de produção deste trabalho. Assim, declaro, demonstrando minha plena consciência dos seus efeitos civis, penais e administrativos, e assumindo total responsabilidade caso se configure o crime de violação aos direitos autorais. RESUMO Frequentemente o ensino de física está vinculado a métodos teóricos, abstratos e complexas, ainda representa um obstáculo para muitos alunos e professores. Nesse contexto a prática experimental se apresenta como uma abordagem pedagógica eficaz sendo capaz de tornar os conteúdos mais palpáveis e despertar o interesse dos alunos ao permitir que os conceitos sejam visualizados e testados na prática a experimentação contribuindo diretamente para a construção de um conhecimento mais sólido e significativo. O objetivo foi investigar os desafios e as possibilidades relacionadas ao uso da experimentação no ensino da Física, foram analisadas as principais dificuldades enfrentadas, como por exemplo a falta de infraestrutura e recursos materiais, além da escassez de formação continuada voltada para práticas experimentais com essa análise, são sugeridas alternativas viáveis, como a utilização de materiais recicláveis, dispositivos de baixo custo e o apoio de tecnologias digitais que possibilitam simulações e experiências virtuais. Dessa forma a pesquisa revela, com base em revisão bibliográfica, que a experimentação, mesmo diante de limitações, pode ser incorporada ao cotidiano escolar de maneira criativa e eficaz, utilizando metodologias ativas, como projetos interdisciplinares e aprendizagem baseada em problemas, se mostram aliadas importantes nesse processo de aprendizagem. Também destaca a importância da valorização e da formação dos professores para garantir que a experimentação seja aplicada de forma planejada e intencional, concluindo, portanto, que o uso consciente e estratégico da prática experimental tem potencial para transformar o ensino de Física em uma experiência mais interativa, inclusiva e relevante para os estudantes. PALAVRAS-CHAVE: Experimentação. Ensino de física. Metodologias ativas.
Considerando essa problemática, algumas hipóteses foram levantadas: a primeira hipótese é que a falta de infraestrutura e recursos financeiros limita a adoção da experimentação nas escolas públicas e privadas, outra hipótese é que muitos professores não se sentem preparados para aplicar atividades experimentais devido à carência de formação específica no grau superior (Castellani Filho et al., 2014). A relevância deste trabalho se justifica pelo fato de que a experimentação é um dos principais meios de tornar a Física mais fácil para os alunos. A sociedade atual demanda indivíduos capazes de compreender e aplicar conceitos científicos de maneira prática e reflexiva, e o ensino experimental desempenha um papel fundamental nesse processo (Moreira, 2021). O objetivo geral deste estudo é analisar os desafios e as possibilidades do uso da experimentação no ensino de Física. Para isso, serão abordados alguns objetivos específicos, como: identificar os principais obstáculos enfrentados pelos professores na implementação da experimentação; discutir alternativas viáveis para superar essas dificuldades e investigar como a experimentação pode impactar positivamente o aprendizado dos alunos (Moreira, 2018). Metodologicamente o estudo será conduzido por meio de revisão bibliográfica, analisando as referências acadêmicas e artigos científicos sobre o tema, serão utilizados estudos de caso que abordam o uso da experimentação no ensino de Física, buscando obter uma compreensão ampla dos desafios enfrentados e das estratégias adotadas para promover um ensino melhor (Bracht, 2010). No entanto, apesar de seus benefícios, a experimentação enfrenta vários desafios dentro do ambiente escolar sendo a falta de infraestrutura adequada, a escassez de recursos financeiros e a carência de formação específica para professores são alguns dos principais obstáculos que dificultam a implementação de práticas experimentais no ensino de Física (Castellani Filho et al., 2014). Outro fator que limita o uso da experimentação é o tempo reduzido disponível para aulas práticas dentro da grade curricular, muitas escolas priorizam conteúdos teóricos para cumprir exigências dos currículos escolares e das avaliações
externas, deixando pouco espaço para a realização de experimentos (Moreira, 2018). Algumas dificuldades fazem com que alternativas fossem desenvolvidas para driblar a falta de recursos das escolas, viabilizando a experimentação em sala de aula, como por exemplo, o uso de materiais alternativos e recicláveis com baixo custo tem se mostrado uma solução para o orçamento limitado, ademais podemos somar a evolução da tecnologia que possibilita as simulações virtuais, jogos e laboratórios remotos, fazendo com que os alunos tenham contato com as experimentações mesmo que de forma remota (Bracht, 2010). As metodologias ativas, como por exemplo a aprendizagem baseada em problema (PBL- Problem-Based Learning ) e a abordagem investigativa, pode potencializar o envolvimento no ensino de física, essas estratégias promovem os alunos a formular hipóteses, testar suas ideias e construir um conhecimento científico de forma crítica (Castellani Filho et al., 2014), também podemos citar a importância da interdisciplinidade da experimentação que pode ser um agregado no enriquecimento do processo de aprendizagem. Tal articulação entre disciplinas viabiliza que os alunos compreendam a física dentro de contextos como na Biologia, Química e a Matemática, por exemplo (Moreira, 2018). Outro ponto importante a se pensar é a capacitação dos professores para o uso da experimentação em sala de aula, devemos pensar em como os cursos de formação continuada e oficinas práticas podem preparar melhor os docentes para aplicar metodologias experimentais de forma eficaz, mesmo em ambientes com poucos recursos (Moreira, 2021). Nas instituições de ensino superior, a atuação docente muitas vezes é avaliada com base na quantidade e relevância das publicações acadêmicas, refletindo uma cultura voltada à produção científica que muitas vezes nunca chega ao professor da rede, ou se alcança não está em um linguajar popular, dificultando o acesso as pesquisas. Espera-se que este estudo contribua para a valorização da experimentação no ensino de Física, incentivando sua aplicação e aprimorando as estratégias pedagógicas utilizadas pelos professores sendo assim, a experimentação é uma
Diversos estudos na literatura educacional demonstram que a experimentação no ensino de Física pode melhorar significativamente a compreensão dos alunos em comparação com métodos exclusivamente teóricos, por exemplo, uma pesquisa realizada por Silva et al. (2024) comparou o desempenho de estudantes do ensino médio que participaram ativamente de experimentos com aqueles que apenas observaram as demonstrações. Os resultados indicaram que os alunos que realizaram os experimentos desenvolveram uma compreensão científica mais profunda e demonstraram maior motivação para aprender. Segundo o estudo de Bernardino e Santos (2023), analisou-se a eficácia de aulas expositivas versus abordagens investigativas no ensino de Física. Os alunos foram divididos em dois grupos: um recebeu instrução tradicional, enquanto o outro participou de atividades práticas e resolução de problemas, os resultados mostraram que o grupo envolvido em atividades investigativas apresentou melhor desempenho em testes de conhecimento e maior satisfação com o processo de aprendizagem Outra pesquisa realizada por Benfíca e Prates (2019) destacou que o uso de experimentos no ensino de Física pode aumentar o interesse dos alunos e promover uma aprendizagem mais significativa. O estudo observou que a promoção de experimentos proporcionou relações de qualidade entre os envolvidos no processo de ensino-aprendizagem e beneficiou a qualidade do aprendizado, permitindo que os alunos formulassem seus próprios conceitos, esses estudos reforçam a importância de incorporar a experimentação no ensino de Física para melhorar a compreensão dos conceitos e aumentar o engajamento dos alunos. 1.2 Desafios da experimentação A implementação de atividades experimentais no ensino de Física enfrenta diversos desafios, sendo um dos principais a formação inicial dos professores. Muitos cursos de licenciatura ainda adotam uma abordagem excessivamente teórica, com pouca ênfase na didática da experimentação, o que leva à formação de docentes despreparados para realizar atividades práticas em sala de aula
(MOREIRA, 2011). A ausência de vivência prática durante a formação compromete a segurança dos professores ao conduzirem experimentos, além de limitar sua criatividade e capacidade de adaptação dos conteúdos ao cotidiano dos alunos (CARVALHO, 2013). Assim, o despreparo docente torna-se uma barreira significativa para a construção de uma prática pedagógica mais interativa e eficaz. Outro desafio central diz respeito à infraestrutura das escolas. Muitas instituições de ensino, especialmente na rede pública, não possuem laboratórios de ciências ou equipamentos adequados para a realização de experimentos simples. Essa limitação leva ao uso quase exclusivo de aulas expositivas, que pouco dialogam com a realidade dos estudantes e tornam os conteúdos ainda mais abstratos (GALIAZZI et al., 2001). Além disso, a falta de recursos materiais, como vidrarias, fontes de energia e sensores, dificulta a aplicação de propostas experimentais que poderiam ser fundamentais para a aprendizagem significativa. Embora haja iniciativas que proponham o uso de materiais recicláveis ou de baixo custo (BENFÍCA; PRATES, 2019), a ausência de políticas públicas consistentes de investimento na infraestrutura escolar continua sendo um entrave. Por fim, fatores socioculturais também interferem na viabilidade da experimentação. Em muitas escolas, há uma cultura enraizada de valorização da memorização e da reprodução de fórmulas, o que gera resistência à adoção de metodologias mais ativas, como a experimentação. Soma-se a isso a carga horária limitada da disciplina e o excesso de conteúdos no currículo, que muitas vezes desestimula o professor a aplicar atividades práticas, consideradas "demoradas" e "difíceis de avaliar" (CARVALHO, 2013). A superação desses desafios demanda não apenas a formação continuada dos docentes, mas também uma mudança cultural no ambiente escolar e o apoio das gestões escolares e órgãos educacionais. 1.3 Possibilidades na experimentação Física baseada em experimentos simples e baixo custo, com base no cotidiano, são recentes no Brasil. As experiências nas aulas de Física utilizando material reciclável, embora já ocorram há mais de três décadas, constituem em geral
muitos educadores, estudos mostram que, quando bem orientados, esses dispositivos podem ampliar o engajamento e a compreensão conceitual dos alunos (SANTOS; MACHADO, 2022). Diante disso, é fundamental que os professores estejam preparados para integrar essas tecnologias de forma crítica e pedagógica, utilizando-as como aliadas na construção de um ensino de Física mais contextualizado, acessível e inovador. Neste âmbito, fica claro que o ato de realizar atividades experimentais bem planejadas, pode servir como uma ferramenta muito eficaz de ensino e contribuir significantemente para a melhoria do aprendizado em Física.
3 CONCLUSÃO
A experimentação no ensino de Física se apresenta como uma ferramenta pedagógica de grande relevância, sendo capaz de transformar a maneira como os alunos compreendem e aplicam os conceitos dessa disciplina. Através dos experimentos, os alunos não só interiorizam o conteúdo, mas também desenvolvem habilidades críticas que são essenciais para a compreensão dos fenômenos naturais e sua aplicação em diferentes contextos sendo assim, a prática experimental no ensino de Física se configura como um elemento fundamental para a promoção de uma aprendizagem ativa e significativa. Como foi discutido ao longo do trabalho, a implementação da experimentação enfrenta diversos desafios, especialmente no contexto escolar. A falta de infraestrutura, os recursos financeiros limitados e a carência de formação específica dos professores são obstáculos que frequentemente dificultam a realização de atividades experimentais nas escolas. No entanto, a análise realizada demonstrou que esses desafios não são intransponíveis e podem ser superados por meio de estratégias criativas, como o uso de materiais alternativos e de baixo custo, além da integração de novas tecnologias, como simuladores e laboratórios remotos. O estudo também confirmou a hipótese de que a falta de preparação dos professores é uma das principais barreiras para a implementação da experimentação. Muitos docentes não se sentem preparados para aplicar atividades experimentais, o que pode ser atribuído à falta de formação continuada e à escassez de recursos didáticos adequados. No entanto, é possível perceber que a capacitação dos professores, seja por meio de cursos de formação continuada ou oficinas práticas, é essencial para superar essa dificuldade e garantir uma aplicação mais eficaz da experimentação em sala de aula. Outro ponto importante abordado no trabalho foi a interdisciplinaridade, que pode enriquecer a experiência da experimentação. Ao integrar a Física com outras disciplinas, como a Biologia, a Química e a Matemática, os alunos conseguem
4 REFERÊNCIAS
BENFÍCA, Renata do Rocio; PRATES, Alana Janaina. A experimentação no ensino de Física: uma proposta de atividade com materiais de baixo custo. Brazilian Journal of Development , Curitiba, v. 5, n. 7, p. 8880–8893, jul. 2019. Disponível em: https://ojs.brazilianjournals.com.br/ojs/index.php/BRJD/article/view/11049. Acesso em: 15 abr.
BERNARDINO, Paulo Henrique; SANTOS, Cassiano de Oliveira. Ensino de Física com metodologias investigativas: estratégias para estimular a aprendizagem significativa. Revista Pedagógica - Caderno de Educação Básica , v. 26, n. 2, 2023. Disponível em: https://periodicos.unb.br/index.php/rpf/article/view/50411. Acesso em: 15 abr. 2025. Bracht, V. (2010). A educação de física no ensino fundamental. Seminário Nacional do Currículo em Movimento, 1, 1-14. Castellani Filho, L., Lúcia, S. C., Taffarel, C. N. Z., Varjal, E., Escobar, M. O., & Bracht, V. (2014). Metodologia do ensino de física. Cortez Editora. ILVA, Darlan de Souza; SILVA, Ana Raquel Alves da; BARBOSA, Poliane Ferreira da Silva. A experimentação como instrumento metodológico no ensino de Física: uma proposta didática. Revista de Educação Interdisciplinar - REI , v. 3, n. 1, 2024. Disponível em: https://periodicos.ideau.com.br/index.php/rei/article/view/225. Acesso em: 15 abr. 2025. Moreira, M. A. (2018). Uma análise crítica do ensino de Física. Estudos Avançados , 32(94), 73-80. Moreira, M. A. (2021). Desafios no ensino da física. Revista Brasileira de Ensino de Física , 43, e20200451.