O processo ensino-aprendizagem da Física tem sido objeto de discussões e críticas, merecendo reflexões por parte dos pesquisadores (Carvalho, 2010; Sasseron, 2010; Carvalho, 2012; Carvalho, 2013) que centram seus estudos nas dificuldades e problemas relacionados ao ensino desta ciência nos diferentes níveis de escolaridade. Para Rosa (2003) a ação pedagógica desenvolvida pelos professores no processo ensino-aprendizagem da Física tem se caracterizado, muitas vezes, por atividades voltadas para apresentação de conceitos, leis e fórmulas de modo desarticulado e distanciado da realidade do educando.

Frequentemente a Física é reduzida a uma aula teórica, matematizada fora da realidade vivida pelo educando no seu dia-a-dia (Chaves, 2009; Goldemberg, 2009), o que na verdade é um contrassenso, pois vivemos e interagirmos no mundo físico regido por leis extraídas da tentativa de explicar os fenômenos naturais nos quais estamos em contato cotidianamente.

Nesta concepção de modelo tradicional de sala de aula, os alunos estão decorando algumas fórmulas e resolver alguns exercícios passados pelo professor, mas o conceito físico não é trabalhado, “compreendido”. Isto pode levar ao aluno a não gostar da disciplina que passa a ser algo difícil, pois não tem significado para sua vida. A falta de interesse dos alunos leva a questão a ser analisada de uma forma mais ampla. Talvez seja as condições de ensino, ligadas a fatores econômicos e estruturais, como a carência de  materiais de laboratório e horas de preparação, tornaram o ensino da disciplina predominantemente teórico, com aulas restritamente ligadas a memorização e aplicações de fórmulas.

Para autores como Borges (2002), Giani (2010) e Jardim e Guerra (2017), a inserção de atividades práticas no currículo da disciplina de Física, no Ensino Médio, constitui uma boa estratégia.

Segundo Galiazzi et al. (2001) a experimentação é considerada como uma atividade viável e possível de ser utilizada no ensino de Ciências, mas não é considerada a única. Porém, presencia-se a experimentação como sendo crucial para a construção da aprendizagem. Carvalho (2010) mostra que as atividades experimentais são fundamentais para levarem os alunos a superarem as concepções empírico-indutivistas da Ciência, promovendo a argumentação dos alunos, a incorporação de ferramentas matemáticas e a transposição do conhecimento para a vida social.

Os Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 2007) enfatizam o uso dos experimentos em sala de aula, visando uma melhor compreensão dos conceitos por parte do aluno, proporcionando também o desenvolvimento de outras habilidades, tais como questionar, investigar, refletir, interagir, entre outras.

De igual forma, essa realidade evidencia-se em nosso cotidiano, pois atuamos também como docentes de cursos de formação inicial e continuada de Ciências e de Física. Percebemos, nos professores em exercício, a falta de um conhecimento sólido em ciências, uma forte influência das chamadas concepções alternativas e pouca motivação em estudar e aplicar as contribuições apresentadas pela didática da Ciência. Os cursos de formação inicial, de acordo com Cachapuz et al. (2011), mostram uma insuficiência devido à separação entre os conteúdos científicos e os pedagógicos, indicando a necessidade de um tratamento global e integrado dos problemas que se colocam no processo de ensino-aprendizagem de ciências.

Pesquisas atuais (Rocha e Guadagnini, 2014, Rosa et al., 2016; Baldo et al., 2016; Lima e Ferreira, 2015; Moura et al. 2019) sinalizaram também a necessidade de investirmos em estudos sobre as possibilidades e contribuições as atividades didáticas mediadas por computador  podem acrescentar no processo de ensino e aprendizagem da Física.

Com base nessas constatações, e alicerçado nos estudos acima referidos, consideramos que a aproximação com lentes mais investigativas do cotidiano dos futuros professores representa uma oportunidade para repensar a formação docente que se realiza, principalmente neste momento no qual os processos de formação inicial de professores e os programas de formação continuada vêm sendo questionados a partir da relação entre formação e melhores rendimentos do sistema escolar.

Ensinar Física é um desafio constante para o professor, frente ao frenético avanço da tecnologia, ao mesmo tempo é a oportunidade de oferecer novos métodos de aprendizagem. Este fato coloca o professor como agente imprescindível no cenário de uma escola que tem de se adequar à realidade que é o avanço da tecnologia na educação. O docente como figura central do processo deve estar à frente do mesmo, visto que ao desenvolver a tecnologia necessária não só para o momento atual, mas para o futuro que se impõe em um cenário de rápidas e radicais mudanças numa conjuntura muito ampla envolvendo economia, política e as relações sociais. As tecnologias transformam a maneira de pensar, sentir e agir do homem, além de mudar as formas de comunicação e aquisição de conhecimentos (KENSKI, 2006).

Na revisão parcial da literatura encontramos vários estudos sobre as dificuldades dos professores do Ensino Fundamental e do Ensino Médio em utilizar as práticas experimentais. Este trabalho busca dar uma pequena, mas significativa, contribuição diversificando a maneira de ensinar, aprender e principalmente aplicar conceitos básicos de Física Térmica a situações práticas no cotidiano da sala de aula, promovendo o aluno a agente produtor do seu próprio conhecimento, amparado no papel central que o professor desempenha visto que esse é o parceiro mais capaz, por toda sua trajetória docente de capacitação e aperfeiçoamento constante.

Este trabalho, pretende construir com os futuros professores uma proposta de ensino experimental visando sua futura aplicação em escolas que, na maioria das vezes, não possuem equipamentos e nem salas especificas para laboratório. Para tal será concebido um material experimental que será utilizado em sala de aula. Para alguns experimentos, utilizaremos a coleta automática de dados com a placa Arduíno. Toda a proposta está ancorada na teoria socio-interacionista de Vygotsky, nos três Momentos Pedagógicos propostos por Delizoicov e Angotti (1992) e na Estratégia Maker proposto por Resnic e Rosenbaum, (2013).

 Partimos da premissa vygotskyana que a construção do conhecimento ocorre devido à interação social entre os participantes do processo educativo. A atividade experimental potencializa esta interação de signos, assim, as mesmas irão buscar instigar o aluno, futuro professor, a se envolver cognitivamente com o objeto de aprendizagem, permitido espaço para reflexão e debate com os colegas, ou seja, evitando atividades dirigidas por roteiros fechados.

É sempre importante salientar que além de um requisito legal, as aulas práticas desenvolvidas para o ensino de Física, independentemente no nível, são de fundamental importância para a compreensão dos fenômenos estudados e sua aplicação, bem como fonte de motivação para o educando desenvolver seu interesse pelas ciências em geral e sua inserção na vida profissional e social.

Como professor de diversos cursos de extensão e respaldado nas pesquisas (Borges, 2002; Giani 2010; Gil-Pérez et al., 2011; Carvalho, 2011; Jardim e Guerra 2017; Sasseron, 2018) concordamos que as atividades experimentais são muito pouco utilizadas na Educação Básica, apesar de sua importância ser praticamente uma unanimidade entre os pesquisadores e professores. As pesquisas (Marques, 2009; Krause e Santos, 2012; Louzada e Elia, 2015) também mostram que os alunos apresentam fortes concepções alternativas em Física, principalmente em Física Térmica. Desta forma, entendemos que as atividades experimentais têm potencialidade para abordar estas concepções alternativas e desenvolver o interesse dos estudantes, além da possibilidade de uma compreensão mais ampla dos conceitos abordados e suas aplicações no cotidiano dos alunos .

Tendo em mente os possíveis reflexos positivos que uma melhor compreensão da importância de ensinar Física através de práticas experimentais, possa trazer aos futuros professores, e na possível  falta de ênfase no trabalho experimental com materiais de baixo custo e dificuldades conceituais que não tenham sido superadas por eles em sua formação tradicional, este trabalho pretende contribuir para a investigação desse tema buscando atender aos seguintes objetivos do trabalho:

i.  Apresentar aos estudantes das Licenciaturas em Física, Química e Ciências Biológicas a importância das aulas experimentais no Ensino de Ciências e como elas podem motivar a aplicação das mesmas, construindo um conhecimento prático, voltado ao melhor entendimento dos fenômenos naturais e suas aplicações tecnológicas, enfatizando o conhecimento cientifico dirimido  as concepções alternativas dos alunos;

ii. Incentivar o trabalho em grupo e a discussão referente a preparação de aulas experimentais com materiais alternativos;

iii. Elaborar e aplicar uma proposta experimental para o ensino de Física Térmica;

iv.   Construir, na forma de um sítio específico para este fim.  www.meulaboratorio.marco.pro.br., um acervo multimídia de apoio aos professores de Física e/ou ciências. Nesse sítio será divulgada a proposta elaborada, aplicada e revisada após análise dos dados obtidos.