Dificuldades dos alunos na aprendizagem da Lei de Ampère, à luz da teoria dos modelos mentais de Johnson-Laird

Abstract

Este trabalho procurou detectar quais as dificuldades mais freqüentes que alunos de Física Geral têm na aprendizagem da Lei de Ampère, visando interpretar as mesmas com base na Teoria dos Modelos Mentais de JohnsonLaird. Foram pesquisados cerca de 230 estudantes, dos cursos de Engenharia e Matemática da UFRGS, ao longo de dois semestres letivos, por meio de suas respostas a questões e problemas envolvendo a Lei de Ampère. Ficou evidente que os alunos resolvem os problemas mecanicamente e respondem a questões descritivas da mesma forma, o que forneceu dados para levantar as dificuldades relacionadas a esse mecanicismo, que se traduzem em interpretações incompletas e/ou equivocadas da Lei de Ampère, objeto de nossa análise.The research reported in this paper attempted to detect the most frequent difficulties students have in the learning of Ampère's Law, trying to interpret them in the light of Johnson-Laird's mental models theory. Some 230 engineering and mathematics students were researched, during two academic semesters, through their answers to conceptual questions and their written solutions to problems involving Ampère's Law. Research findings clearly show that students solve problems mechanically and provide answers to conceptual questions in the same way. This kind of mechanicism that appear in incomplete or wrong interpretations of the law was object of our analysis. I. Objetivos e fundamentação teóricaEsta pesquisa se propõe a identificar possíveis dificuldades que alunos de Física Geral têm na aprendizagem significativa da Lei de Ampère, bem como interpretar essas dificuldadesà luz da teoria dos Modelos Mentais de Johnson-Laird (1983).Nas trêsúltimas décadas, a pesquisa em ensino de Física se revolucionou a cada década: nos anos 70, surgiu o estudo das concepções alternativas (idéias prévias que os alunos possuem, muitas vezes decorrentes de suas experiências pessoais, e que normalmente se encontram incorretas em relaçãoàs idéias compartilhadas pela comunidade científica); nos 80, apoiada no estudo citado anteriormente, houve a exploração do tema da mudança conceitual (atitude de superação das concepções alternativas pelas concepções tidas como válidas cientificamente). A década de 90 foi palco da abordagem do tema das representações mentais, comênfase na linha dos modelos mentais.As concepções alternativas dos alunos podem ser interpretadas como suas teorias implícitas (representações implícitas geradas por processos cognitivos implícitos, baseados em regras de caráter essencialmente associativo e indutivo, que surgem na tentativa de o aluno compreender o mundo; o que, porém, ocorre de maneira implícita, ou seja, sem que a pessoa esteja consciente dos processos que utiliza para fazer essas predições ou de suas próprias representações, e se isto acontece, se dá em um nível muito superficial) e assim sendo, se correspondem mais com modelos mentais do que com representações esquemáticas, explicitamente presentes na memória do sujeito (Pozo, 1999). A mudança conceitual não pode e nem deve implicar na subst...