Histórias em Quadrinhos no Ensino Física: Uma Proposta para Corrente Elétrica

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Histórias em Quadrinhos no Ensino Física: Uma Proposta para Corrente Elétrica

Este trabalho foi desenvolvido no âmbito da disciplina de Prática de Estágio Supervisionado II da Universidade Federal do Paraná (UFPR) em uma Escola de Educação Básica da Rede Pública da cidade de Curitiba e teve como objetivo inserir linguagens distintas das utilizadas usualmente no ambiente escolar, onde as linguagens selecionadas para esta prática foram as Histórias em Quadrinhos (HQs) e Textos de Divulgação Científica (TDCs) e posteriormente avaliar o impacto deste formato de linguagem sobre o desenvolvimento cognitivo dos estudantes e das relações estabelecidas entre a linguagem científica, as novas linguagens apresentadas e a linguagem dos estudantes. Assim este estudo foi constituído em duas etapas, onde a primeira foi caracterizada pelo entendimento das potencialidades e limitações das Histórias em Quadrinhos (HQs) e dos Textos de Divulgação Científica (TDCs) no desenvolvimento dos conceitos físicos em sala de aula e a segunda etapa foi destinada a avaliação da relevância destas linguagens sobre a aprendizagem dos estudantes e das relações estabelecidas entre estes e as linguagens apresentadas. A partir deste trabalho pôde-se constatar que o ensino de física quando contemplado por linguagens diversificadas democratiza o acesso aos conhecimentos científicos. Palavras-chave: Histórias em Quadrinhos, Textos de Divulgação Científica, Ensino de Física.

Introdução

Nos últimos anos a preocupação com o entendimento da física como atividade humana vem tomando maior importância no universo escolar, devido à necessidade da formação de indivíduos autônomos e críticos a partir de um ensino centrado no desenvolvimento de competências específicas do conhecimento humano (PCNs, 1999). Assim faz-se necessária uma leitura da física a partir das diversas linguagens que a compões juntamente com as linguagens trazidas pelos estudantes ao ambiente escolar, visando que estes estudantes se apropriem da linguagem da ciência por intermédio das mais diversas linguagens que demarcam os processos de comunicação humana. Afinal de acordo com Maturama (2001) a ciência apenas tem significado quando interpretada como uma operação de linguagem de alto significado para os indivíduos envolvidos na escrita, leitura e/ou decodificação desta linguagem. Assim para que os estudantes sejam envolvidos nos processos de decodificação da linguagem da física, faz-se necessária a inserção de linguagens distintas das tradicionais na realidade cultural da escola de educação básica. Mas para a que estas linguagens distintas das já inseridas no ambiente escolar sejam potencializadoras do processo de ensino-aprendizagem dos conceitos físicos é necessário que compreendamos quais são as potencialidades e desafios ofertados por estes diferentes formatos linguísticos no processo de construção do s conhecimentos científicos, para que de fato possamos promover uma aprendizagem mais significativa da física em prol da promoção de um ensino mais contextualizado e democrático.

Histórias em Quadrinhos

As Histórias em Quadrinhos que em determinados períodos da educação foram temidos por pais e educadores por verem esta linguagem como uma leitura de massa que não expressava o intelectual burguês, nos últimos anos, obteve maior atenção, pois esta forma de linguagem está presente no cotidiano dos estudantes e apresenta um alto potencial como facilitador no processo de construção do conhecimento científico, devido ao seu formato de leitura acessível, prazeroso e de fácil entendimento (PIZARRO, 2009). Mas esta linguagem deve ser selecionada de forma criteriosa, pois como é um material veiculado em mídia comum sem responsabilidade conceitual, didática e/ou metodológica, infere ao professor a responsabilidade de selecionar ou confeccionar este material, além da elaboração de um contexto que propicie a relação entre a linguagem dos HQs e a linguagem científica. E esta relação é uma das grandes preocupações evidenciadas quanto ao uso dos HQs, pois a construção dos conhecimentos escolares dentro desta temática deve ser objetivada, para que não se resuma a uma ilustração lúdica da ciência ou banalizada como linguagem simplista vinculadora de textos e imagens (SANTOS & ZANON, 2007), afinal trabalhos pouco elaborados e descomprometidos com a construção do conhecimento podem gerar limitações no potencial questionador e crítico que a linguagem dos quadrinhos tem a ofertar.

Textos de Divulgação Científica (TDCs)

Os Textos de Divulgação Científica estão cada vez mais presentes no cotidiano de nossa sociedade por intermédio de jornais e revistas, seja em formato impresso ou on-line, o que ressalta o despreparo de nossos estudantes em ler, interpretar e extrair os conceitos físicos presentes neste formato de linguagem, demarcando a importância da introdução deste tipo de comunicação escrita no ambiente escolar de forma responsável e seletiva. Considerando a proposta didática, diversas finalidades podem ser atribuídas a este formato, como motivação, desenvolvimento de habilidades de leitura, contato com informações científicas atualizadas, formação do espírito crítico, aproximação dos conteúdos escolares aos conteúdos de mídia, a contextualização da competência estudada, a complementação do material apresentado pelo livro didático, introdução a conceitos tecnológicos e de áreas específicas da física e o estabelecimento das relações entre a linguagem do estudante e a científica através da linguagem contida neste tipo de texto (NASCIMENTO, 2008). Este tipo de abordagem propicia ao professor não apenas a busca por materias que estejam além do livro didático, mas que possam caracterizar uma nova forma de abordar os fenômenos físicos a partir de uma referencial não estático da ciência. Mas o educador deve ter em mente que este material não deve ser utilizado indiscriminadamente, pois se trata de uma forma de linguagem técnica e direcionada, não produzida para sala de aula, aumentando a responsabilidade inferida ao professor quanto à seleção, análise e abordagem de seus conteúdos dentro e fora da sala de aula. Assim como em qualquer outra forma de linguagem didática o papel do professor é indispensável no processo de construção do conhecimento do estudante.

Desenvolvimento do Estudo Exploratório

Após o esclarecimento das potencialidades e limitações ofertadas pelas Historias em Quadrinhos (HQs) e os Textos de Divulgação Científica (TDCs) no ambiente escolar foi organizado um conjunto de aulas com objetivo de utilizar simultaneamente estes dois formatos de linguagens em aulas sobre Corrente Elétrica. Este conjunto de aulas foi preparado para atender as necessidades culturais de um grupo de trinta e oito estudantes da terceira série do Ensino Médio de uma Escola de Educação Básica da Rede Pública da cidade de Curitiba. Inicialmente estas aulas foram preparadas para avaliar a interação entre os estudantes e o material apresentado e a interação entre os conceitos que os estudantes extraíram destes textos e os conceitos que o professor considerava importante para a compreensão de como este fenômeno se dá na natureza e como é aproveitado na tecnologia, posteriormente o conjunto de aulas serviu ao propósito de analisar o quanto linguagens diferenciadas podem intervir de forma significativa na rotina escolar pré-estabelecida e como estas linguagens pode promover uma aprendizagem mais significativa, visto a nítida apropriação sofrida por está linguagens por parte dos estudantes e sua relevância contextual como linguagem próxima a realidade cultural destes estudantes.

Aulas Desenvolvidas

As propostas envolvendo as Histórias em Quadrinho tiveram como objetivo central discutir o fenômeno de corrente elétrica como competência diretamente ligada ao cotidiano do estudante, descrevendo o conceito de corrente elétrica, com suas variáveis e dependências, discutir quais seus efeitos físicos e seus limitadores, assim como sua dependência com a fonte de alimentação, situação do circuito e tipo de material evidenciado neste circuito. A sequência didática foi desenvolvida dentro do seguinte formato, no inicio da aula uma História em Quadrinho (HQ), apresentada na Figura 01, baseada no livro didático adotado pela escola e desenvolvida especialmente para aquela aula, foi entregue aos estudantes, a fim de introduzir conceitos iniciais a respeito de corrente elétrica, através da leitura individual. Na sequência uma segunda História em Quadrinho (HQ), também baseada no livro didático adotado pela escola e desenvolvida especialmente para esta aula foi entregue aos estudantes como leitura didática, onde esta tratava dos efeitos da corrente elétrica e sua abordagem matemática. Assim com base na leitura do material apresentado foi elaborada uma discussão sobre com intuito de extrair a compreensão dos estudantes a respeito dos temas tratados nas duas Histórias em Quadrinho, reforçar as competências, introduzir outros conceitos relacionados e sanar as dúvidas dos estudantes a respeito do conteúdo assim como traçar uma relação entre o tema abordado na linguagem inserida no ambiente escolar e o cotidiano destes estudantes.As propostas de aula envolvendo os Textos de Divulgação Científica (TDCs) tiveram como objetivo discutir os caracteres históricos da concepção das duas formas de transmissão de corrente elétrica, corrente contínua e corrente alternada, definir as diferenças de ambas as correntes, quanto à aplicação tecnológica, caracterizando as vantagens e desvantagens de cada formato e evidenciando a importância da união dos dois formatos para a transmissão de corrente elétrica a longa e pequena distância e o impacto destes formatos na vida cotidiana destes estudantes. Os textos selecionados para este desenvolvimento foram “Guerra e Paz no Mundo da Eletricidade” da Revista Ciência Hoje e “Qual a diferença entre corrente alternada e corrente contínua?” da Revista Mundo Estranho, ambos extraídos das revistas on-line. Para iniciar este desenvolvimento elementos das Histórias em Quadrinho foram resgatados, retomando assim os conceitos discutidos sobre corrente elétrica. Nesta abordagem o Texto de Divulgação Científica “Guerra e Paz no Mundo das Correntes” extraído de https://aventurasnahistoria.uol.com.br/noticias/reportagem/historia-tesla-vs-edison-a-guerra-das-correntes.phtml, este foi entregue aos estudantes para que estes efetuassem uma leitura individual, onde nenhum questionário foi entregue aos estudantes, para que a leitura dos textos fosse feita em formato livre, sem nenhuma forma de direcionamento. Após a leitura algumas perguntas foram dirigidas aos estudantes a fim de que eles expressassem seus entendimentos, dúvidas e expectativas a respeito do texto. Na sequência uma discussão foi iniciada a respeito do que se entendia por corrente continua e corrente alternada, quais as vantagens e desvantagens de cada formato, como pode ser evidenciado uma relação entre ambos os formatos e qual era a solução proposta pelo texto para a resolução dos problemas evidenciados. Durante está discussão o texto “Qual a diferença entre corrente alternada e corrente contínua?” http://mundoestranho.abril.com.br/materia/qual-a-diferenca-entre-corrente-alternada -e-corrente-continua foi apresentado aos estudantes, mas de maneira menos formal, onde o professor apresentou a sua interpretação extraída do texto sobre corrente continua e alternada e uma nova discussão foi desenvolvida, mas neste ponto para extrair o que estes estudantes conseguiam compreender da fala do professor baseada nesta linguagem atípica ao cotidiano de sala de aula.

Resultado das Aulas Desenvolvidas

Os resultados do impacto destas linguagens em primeiro momento caracterizam-se em formato exclusivamente qualitativo, elaborado a partir das reações expressadas pelos estudantes durante o desenvolvimento das aulas. Nesta etapa marcada por observações comportamentais o tópico que esteve em destaque foi à relação estabelecida entre os estudantes e as linguagens apresentadas. Quando analisada as manifestações dos estudantes em relação às Histórias em Quadrinho (HQs), foi evidenciado que quando centralizado o contexto da aula em torno da leitura, interpretação e discussão dos conceitos apresentados através deste formato de linguagem o entendimento dos conceitos físicos se tornou facilitado devido à presença de elementos de comunicação próximos a realidade dos estudantes envolvidos. E que a discussão em torno dos conceitos apresentados se tornou mais democrático, acessível e contextualizado. Quando analisada a manifestação dos estudantes a respeito dos Textos de Divulgação Científica algumas ressalvas devem ser salientadas como a dificuldade apresentada pelos estudantes em extrair elementos significativos do texto e a dificuldade de apropriação deste formato de linguagem, por não estar presente cotidianamente em sua realidade cultural. Mas vários pontos podem ser destacados positivamente como a extração de elementos históricos do texto de forma espontânea, a identificação do tema central citado nas Histórias em Quadrinho anteriormente e o estabelecimento das reações entre Corrente Continua e Corrente Alternada conforme a proposta do texto, e a inserção de elementos cotidianos relacionados ao tema que não estavam presentes no texto.

Conclusão

Neste primeiro momento podemos concluir que as Histórias em Quadrinho e os Textos de Divulgação Científica são linguagens potencializadoras no processo de ensino-aprendizagem das competências físicas, que os estudantes estão abertos a novas abordagens metodológicas e que este formato de material não deve ser utilizado apenas como contextualizador ou motivador no estudo de física, mas deve compor a aula como material central de alto potencial na promoção da decodificação da linguagem da ciência em linguagem significativa. Outro ponto relevante é a importância do professor no direcionamento da leitura e contextualização das aulas para que as linguagens apresentadas possam demonstrar de forma clara e objetiva sua relação com os conceitos físicos e a sua importância para compreensão dos temas discutidos.

Referencial Teórico:

PIZZARO, M. V. Ensino de Ciências, As Histórias em Quadrinhos como Linguagem e Recurso Didático no Ensino de Ciências, 2009. Trabalho apresentado ao VII ENCONTRO NACIONAL EM PESQUISA EM EDUCAÇÃO DE CIÊNCIAS, Florianópolis, 2009.
CARVALHO, L. S.; MARTINS, A. F. P. Os Quadrinhos nas Aulas de Ciências Naturais: Uma História Que Não Está no Gibi. Revista Educação em Questão, Natal, v. 35, n. 21, p. 120-145, mai/ago. 2009.
ALVES, G. O; PAVANELLI, K; RIBEIRO, R. A. As Inquietações dos leitores a as reportagens de divulgação científica: possíveis contribuições para o ensino de física, 2009. Trabalho apresentado XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física. Vitória, ES. 2009.
ALMEIDA, M. J. P. M.; RICON, A. E. Divulgação Científica e Texto Literário uma Perspectiva Cultural em aulas de Física. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 10, n.1, p. 3-17, abr.1993.
Maturana R., Humberto; Cognição, Ciência e Vida Cotidiana/ Humberto Maturana; organização e tradução Cristina Magro, Victor Paredes. - Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2001

Dinâmica didática com histórias em quadrinhos:

Apresentar a tirinha e solicitar a leitura disponibilizando
Iniciar questionamento sobre as impressões dos estudantes a respeito das tirinhas lidas, suas impressões, pontos positivos e negativos, para então iniciar o aprofundamento no conteúdo evidenciado pelos estudantes.

Tirinha 1: Eletrodinâmica: Corrente elétrica, lei de Ohm, pilha elétrica - disponível em: https://artedafisicapibid.blogspot.com/2019/09/fisica-com-martins-e-eu.html

Tirinha 2: Eletrodinâmica: Corrente Elétrica, carga elétrica, efeitos de corrente -disponível em: https://www.pixton.com/br/comic/v7vbo3uo

*Temas a serem abordados na tirinha 1 e 2: Conceito de Corrente Elétrica; Definição de Elétrons Livres; Condutores Elétricos; Pilha elétrica;

Gibi 1: Nikola Tesla

Tirinha 3: Eletrodinâmica: Tesla, corrente contínua, corrente alternada - disponível em: https://www.pixton.com/br/comic/z9lzc03c

*temas a serem tratados no Gibi 1 e na tirinha 3 Conceito de Intensidade de Corrente elétrica; Igualdade entre Quantidade de Carga e numero de elétrons X carga elementar; Efeitos da corrente elétrica;

Dinâmica didática com textos de divulgação científica

Apresentar o texto aos estudantes, explicitando a fonte, do que se trata e solicitar que eles efetuem a leitura do texto Após o termino da leitura, iniciar questionamento a respeito da linguagem usada no texto, se o texto se parece com um material de internet ou de revista, se eles já haviam lido algo a respeito, quais suas impressões a respeito do conteúdo tratado.
Iniciar questionamento sobre: Quem são os personagens envolvidos na historia; Qual era o objeto de estudo de cada um deles; Potencia; Efeito de correntes; Sistemas de alta tensão não podem ser utilizados em redes domesticas; Sistemas de alta corrente dissipam muita energia; problemas evidenciados na corrente alternada; Campo magnético; definição de corrente alternada a partir do texto retirado da revista Mundo estranho a respeito de Corrente continua e alternada;

Texto 1: Guerra e paz no mundo da eletricidade
Carlos Alberto dos Santos, fala sobre a disputa entre as propostas de iluminação elétrica de Thomas Edison e Nikola Tesla no século 19 e como hoje os dois sistemas se complementam na geração e transmissão de energia. Embora o sistema de geração de energia elétrica de Thomas Edison tenha sido preterido, em um primeiro momento, em relação ao de Nikola Tesla, hoje ele é essencial para a transmissão em longas distâncias. De um lado, estava Thomas Alva Edison (1847-1931) e seu gerador de corrente contínua; de outro, Nikola Tesla (1856-1943) e George Westinghouse (1846-1914), defensores dos motores de corrente alternada, invenção que acabou solucionando o problema da necessidade do uso de várias fontes de alimentação para suprir o sistema de iluminação de uma cidade inteira. De fato, para desqualificar o uso de corrente alternada, Edison e seus auxiliares protagonizaram cenas de extremo mau gosto, como eletrocutar animais em público para mostrar o perigo desse tipo de gerador. Mas as questões científicas envolvidas nessa disputa, que entrou para a história como guerra ou batalha das correntes, têm mais a nos ensinar do que as baixarias dos defensores da corrente contínua. Basta citar, por exemplo, que uma reviravolta tecnológica colocou a corrente contínua à frente da alternada quando se trata de transmissão em longas distâncias, embora a corrente alternada continue insuperável no que diz respeito à geração e ao consumo de energia. É essa a história de hoje. Para começo de conversa, deve-se dizer que existem muitas diferenças entre sistemas baseados em corrente contínua e corrente alternada, mas duas leis fundamentais são igualmente obedecidas por ambos. A primeira é que a potência transmitida (quantidade de energia fornecida em determinado intervalo de tempo) é proporcional ao produto da voltagem (responsável pela movimentação dos elétrons) pela corrente elétrica. A outra lei é que uma parte da potência transmitida é dissipada na forma de calor, por causa da resistência do fio condutor. A potência dissipada é igual ao produto da resistência pelo quadrado da corrente. Embora essas leis sejam as mesmas para corrente contínua e alternada, seus resultados são diferentes em um e outro caso. E são essas diferenças que determinam as escolhas de um ou outro sistema de transmissão de corrente elétrica Para aumentar a potência de transmissão e diminuir sua dissipação, deve-se aumentar a voltagem, mas voltagem alta não pode ser usada nos sistemas de iluminação, por questões de segurança. Pode-se ainda aumentar a potência com o aumento da corrente, mas isso também provocará maior desperdício de energia pelo efeito da dissipação na forma de calor. É como o ditado: “Se correr, o bicho pega; se ficar, o bicho come”. Ou como diz o samba de Aldir Blanc: “O que dá pra rir, dá pra chorar”. Edison enfrentou esse dilema, mas não podia usar a solução óbvia, ou seja, transportar corrente em alta voltagem e fornecê-la em baixa voltagem aos consumidores. Isso não era possível com corrente contínua, e essa era a razão pela qual o gerador, nesse caso, tinha que estar próximo dos consumidores. A vantagem parcial de Tesla A vantagem da corrente alternada em relação a essa questão ficou clara logo após a invenção de Tesla. O princípio da indução eletromagnética, que está na base da tecnologia da corrente alternada, possibilita facilmente aumento e diminuição de voltagem. Mas, de novo, o que dá pra rir, dá pra chorar. A corrente elétrica produz campos elétricos e magnéticos. Corrente elétrica alternada produz campos alternados. Campo magnético alternado produz um efeito em condutores que limita a eficiência da transmissão. Trata-se do famoso efeito superficial. O fenômeno é complicado demais para detalharmos aqui, mas o essencial pode ser compreendido. Ao contrário da corrente contínua, a corrente alternada não se distribui homogeneamente no fio condutor. Ela prefere circular na região próxima à superfície, ou na ‘pele’ do condutor. A espessura da região onde a corrente alternada circula depende da frequência da corrente. Por exemplo, para correntes de 60 Hertz, frequência usada no Brasil, a espessura usada na transmissão em um fio de cobre é de aproximadamente 8,5 mm. Esse baixo valor faz com que a resistência efetiva do condutor seja muito grande, resultando no desperdício de energia sob a forma de calor. Como resolver esse dilema então?
A solução começou a ser viabilizada no início do século passado, com a invenção do retificador de vapor de mercúrio, cujas potencialidades tecnológicas em sistemas de transmissão de corrente elétrica só começaram a ser percebidas nos anos 1920. No entanto, quando a tecnologia de retificadores a vapor ficou madura, no início dos anos 1950, já estava surgindo um retificador de estado sólido, à base de silício, o ainda hoje famoso e mais eficiente tiristor. Esses retificadores são tecnologias bem diferentes, mas, em linhas gerais, os princípios de funcionamento são os mesmos. Ambos os dispositivos são capazes de converter corrente alternada em contínua e vice-versa. Era o que faltava para a montagem de um sistema de transmissão próximo do ideal. Esse sistema, cuja primeira instalação comercial se deu em 1954, na Suécia, é conhecido simplesmente como corrente contínuo em alta tensão (HVDC, na sigla em inglês). Na verdade, trata-se de um sistema misto, onde a produção e o consumo da corrente se dão pela tecnologia de corrente alternada e a transmissão é feita com corrente contínua em alta tensão. Essa tecnologia mista veio para resolver uma série de dificuldades que a corrente contínua e a alternada enfrentavam isoladamente sem qualquer possibilidade de sucesso. Além das dificuldades já mencionadas, podemos acrescentar outra importantíssima, que era a impossibilidade de conectar redes elétricas que operavam em frequências diferentes, como a do Brasil, que opera em 60 Hertz, e a da Argentina, em 50 Hertz. Isso não seria possível sem o uso da transmissão por corrente contínua, que permite ainda fazer conexões com comprimento superior a 800 km. Além da superação dessas dificuldades antes insuperáveis, a tecnologia HVDC trouxe uma série de vantagens em relação ao sistema inteiramente de corrente alternada. Por exemplo, para uma linha de 1.500 quilômetros, o sistema HVDC perde menos de 8% da sua potência, enquanto o sistema de corrente alternada pode perder até 25%. Em 1984, a hidrelétrica Itaipu Binacional bateu o recorde mundial de voltagem na transmissão de energia elétrica ao instalar um sistema HVDC de 600 mil volts, que permitiu aumentar a potência transmitida e a extensão das linhas que transportam a energia. Ainda hoje, a linha de transmissão de corrente contínua da Itaipu é a maior do mundo, com 6.300 megawatts transmitidos ao longo de 800 quilômetros. Atualmente, mais de 145 projetos HVDC encontram-se em andamento em todo o mundo. Nem Edison, nem Tesla viveram o suficiente para ver o final feliz da união de suas invenções. Carlos Alberto dos Santos Professor-visitante sênior da Universidade Federal da Integração Latino-América.
Texto extraído de: https://aventurasnahistoria.uol.com.br/noticias/reportagem/historia-tesla-vs-edison-a-guerra-das-correntes.phtml

Texto 2: Mão simples e mão dupla Modo como os elétrons se movem determina o tipo de corrente
Alternada: Nesse tipo de corrente, o fluxo de elétrons que carrega a energia elétrica dentro de um fio não segue um sentido único. Ora os elétrons vão para frente, ora para trás, mudando de rota 120 vezes por segundo. Essa variação é fundamental, pois os transformadores que existem numa linha de transmissão só funcionam recebendo esse fluxo de elétrons alternado. Dentro do transformador, a voltagem da energia transmitida é aumentada, permitindo que ela viaje longe, desde uma usina até a sua casa.
Contínua: Aqui o fluxo de elétrons passa pelo fio sempre no mesmo sentido. Como não há alternância, essa corrente não é aceita pelos transformadores e não ganha voltagem maior. Resultado: a energia elétrica não pode seguir muito longe. Por isso, a corrente contínua é usada em pilhas e baterias ou para percorrer circuitos internos de aparelhos elétricos, como um chuveiro. Mas ela não serve para transportar energia entre uma usina e uma cidade.
Texto extraído de :http://mundoestranho.abril.com.br/materia/qual-a-diferenca-entre-corrente-alternada-e-corrente-continua