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O experimento e o lúdico: reflexões sobre atividades didáticas experimentais para o ensino de Física e a ludicidade

Documento informativo
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO” INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E CIÊNCIAS EXATAS Trabalho de Conclusão de Curso Curso de Graduação em Física O EXPERIMENTO E O LÚDICO: reflexões sobre atividades didáticas experimentais para o Ensino de Física e a ludicidade João Henrique Sartorello Prof. Dr. Eugenio Maria de França Ramos Rio Claro (SP) 2011 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Campus de Rio Claro João Henrique Sartorello O EXPERIMENTO E O LÚDICO: reflexões sobre atividades didáticas experimentais para o Ensino de Física e a ludicidade. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas - Câmpus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, para obtenção do grau de Licenciado em Física. Rio Claro - SP 2011 530.07 S251e Sartorello, João Henrique O experimento e o lúdico: reflexões sobre atividades didáticas experimentais para o ensino de física e a ludicidade / João Henrique Sartorello. - Rio Claro : [s.n.], 2011 61 f. : il., figs., quadros, fots., mapas Trabalho de conclusão de curso (licenciatura - Física) Universidade Estadual Paulista, Instituto de Geociências e Ciências Exatas Orientador: Eugenio Maria de França Ramos 1. Física – Estudo e ensino. 2. Ludicidade. 3. Atividades experimentais. 4. Eletrostática. 5. Biblioteca de experimentos. I. Título. Ficha Catalográfica elaborada pela STATI - Biblioteca da UNESP Campus de Rio Claro/SP João Henrique Sartorello O EXPERIMENTO E O LÚDICO: reflexões sobre atividades didáticas experimentais para o Ensino de Física e a ludicidade. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas - Câmpus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, para obtenção do grau de Licenciado em Física. Comissão Examinadora Eugenio Maria de França Ramos (orientador) Dante Luis Chinaglia Maria Antonia Ramos de Azevedo Rio Claro, 17 de novembro de 2011. AGRADECIMENTOS Neste momento de reflexão sobre tudo o que se passou ao longo dos caminhos do curso de graduação em Física e por consequência deste trabalho, agradeço aqueles que contribuíram de diferentes maneiras, para que o caminho nos trouxesse até aqui: aos meus pais Eliane e Valdemar, que sempre suportaram e lidaram com as adversidades e destemperos, das idas e vindas; ao irmão José Eduardo, sempre disponível e disposto; à Marina, pelo compartilhamento de tantas ocasiões e alegrias e suporte incansável; ao Professor Eugenio, pela disposição, sugestões, paciência e coragem ao longo dos trabalhos; aos amigos, que vivenciam ou vivenciaram as dificuldades diárias e os episódios da vida acadêmica : Leonardo, Vinicius, Everton, Eduardo; aos amigos bolsistas do PIBID, representados na pessoa do Márcio, companheiro de trabalho e aventuras; aos alunos do Colégio Bayeux e do PIBIC Jr, representados na pessoa da Professora Ana Paula, sempre disposta e prestativa; a todos os amigos e familiares, representados na pessoa da sobrinha Maria Eduarda, grande inspiradora de atividades lúdicas. RESUMO Neste trabalho, discute-se a importância das atividades experimentais para o Ensino de Física na Educação Básica a partir da experiência do Estágio Supervisionado e do trabalho com a Iniciação a Docência no âmbito do Programa PIBID CAPES, neste caso o vinculado ao Departamento de Educação do Instituto de Biociências, no Campus de Rio Claro, Estado de São Paulo, em parceria com três escolas da Educação Básica da cidade. Inicialmente, baseados no trabalho de Ferreira com Instrumentação para o Ensino de Física, consideramos a temática Eletrostática. Privilegia-se a busca por equipamentos que possuam em sua construção materiais de baixo custo e fácil acesso. Foram elaboradas e promovidas estratégias de uso de tais materiais experimentais no Ensino de Física, tendo em vista a reintrodução de atividades didático experimentais na Educação Básica Pública, na forma de Oficinas de Aprendizagem e Ensino de Física, bem como em aulas de Laboratório com auxílio de roteiro e ainda na forma de uma Biblioteca de Experimentos. Tais atividades experimentais foram criticamente analisadas sob o enfoque da ludicidade. O foco do trabalho em atividades experimentais para o Ensino de Física permitiu resgatar, de forma crítica, materiais didáticos. Do ponto de vista da ludicidade, os momentos lúdicos e a interação dos sujeitos com o conhecimento, que o material experimental proporciona quando estrategicamente utilizado, parecem ser de grande pertinência para o Ensino de Física na Educação Básica. É possível a utilização de experimentos didáticos no Ensino de Física na rede Pública de Ensino. Palavras-chave: Ensino de Física. Ludicidade. Atividades Experimentais. Eletrostática. Biblioteca de Experimentos ABSTRACT In this work, is discussed the importance of experimental activities in Education of Physics in Basic Education from the experience of Supervised Stage and the work with the Initiation of Teaching in the Program PIBID CAPES, in this case linked to the Department of Education of the Institute of Biosciences, Campus Rio Claro, São Paulo State, in partnership with three schools of basic education in the city. At first, based on the work of Ferreira with Instrumentation for Teaching Physics, consider the electrostatic theme. The focus is the searching for equipments constructed with low cost materials and easy access. Were developed and promoted strategies of the use of such materials in Physics’ Teaching, with a view to reintroducing experimental teaching activities in Public Basic Education, in the form Workshop Learning and Teaching of Physics, as well as lessons of Laboratory with the help of script and also in the form of an Experiments Library. These experimental activities were critically analyzed with a focus on playfulness. The focus of work in experimental activities for the Physics’ Teaching allowed to redeem, critically, didactic materials. From the standpoint of playfulness, playful moments and interaction of individuals with the knowledge that provides the experimental material when used strategically, they seem to be of great relevance to the Physics’ Teaching in Basic Education. It is possible to use experiments in Physics’ Teaching in public schools. Keywords: Physics’ Teaching. Playfulness. Experimental Activities. Electrostatic. Experiments Library. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO . 7 2.FUNDAMENTAÇÃO . 12 2.1 Atividades experimentais. 13 2.2 O jogo . 15 3. OBJETIVOS . 17 4. CONTEXTO . 20 4.1 Os protótipos . . 20 4.2 O baixo custo . . 23 5. TENTANDO EXPERIMENTAR . . 25 5.1 Oficinas de aprendizagem e ensino . 26 5.1.1. Oficinas semanais . 28 5.2 Aulas de laboratório com roteiro . 30 5.3 Biblioteca de Experimentos . 31 6.MOMENTOS LÚDICOS . 35 7. CONCLUSÃO . 38 REFERÊNCIAS. 40 BIBLIOGRAFIA . 42 ANEXOS ANEXO I - Descrição dos equipamentos experimentais . 44 ANEXO II - Roteiro de aula de laboratório . 53 ANEXO III - Modelo de roteiro da Biblioteca de Experimentos . 57 7 1. INTRODUÇÃO O curso de licenciatura plena em Física proporciona aos futuros professores, oportunidades de inserção no ambiente escolar a partir das disciplinas de Prática de Ensino, onde alguns aspectos da prática docente são desvendados através de observação, reflexão, estudo, intervenção. Como licenciando, pode-se vivenciar o cotidiano da Educação Básica Pública de maneira ampla, já que o Estágio prevê atividades em escolas tanto de Ensino Médio, quanto de Ensino Fundamental I e II. Dentre as 420 horas obrigatórias das disciplinas de Prática de Ensino, boa parte passa-se dentro do ambiente escolar. Possibilita-se então uma vivência de forma crítica sobre este ambiente, especialmente devido às análises reflexivas derivadas de observações e intervenções. Em tais ocasiões foi possível presenciar diversas situações de ensino e aprendizagem, em disciplinas variadas, com diferentes professores. Com atenção especial às disciplinas de Ciências, particularmente Física, o que se pôde observar foram aulas do tipo expositivas, com o professor utilizando exclusivamente lousa e giz. Os alunos sentados, de preferência em silêncio. Conseguir tal silêncio acaba tomando algum tempo da aula e muita energia do professor para se obter e manter. Em geral o assunto de cada aula é apresentado de forma rápida, destacando-se ainda a falta do exercício da contextualização. Partia-se então para a resolução de alguns exercícios em lousa pelo professor como modelo, e então os alunos já estavam aptos a tentar resolver outros iguais. Por fim ocorria a correção dos exercícios, se o sinal permitisse. É visível a predileção por aulas que contenham a resolução de exercícios e a memorização de fórmulas, ou seja, procedimentos de repetição que acabam tornando as aulas enfadonhas. O que por sua vez gera falta de interesse por parte dos alunos, desmotivação, indisciplina. Robilotta (1988, p.7) reflete sobre os cursos de Física na Educação Básica: Parece que os cursos não fornecem aos estudantes a capacidade de andarem com as próprias pernas, de terem independência. Eles podem aprender a enfrentar os problemas e as situações que foram 8 abordadas durante as aulas, mas ficam completamente sem iniciativa quando colocados frente a problemas novos. O conhecimento discutido no quadro negro não se ajusta ao mundo em que o estudante vive, ele não se enquadra na vida real.[.] Isso manifestase, por exemplo, como a incapacidade que muitos alunos têm, depois de serem submetidos ao/domados pelo processo educacional, de formularem questões básica. [.] Infelizmente, não são somente os alunos que perdem a capacidade de perguntar: o caso dos professores é bastante análogo. O ensino, tanto da Física como de outras áreas do conhecimento, acontece no cenário cinzento da passividade, da falta de interesse e da apatia. Os estudantes parecem estudar apenas para passar de ano, enquanto que os professores parecem ensinar apenas para conseguir os seus, em geral, magros salários. O que se mostra como contraste entre a realidade e o que esperam os documentos oficiais como o PCN EM (BRASIL, 2006, pg. 22): Espera-se que o ensino de Física, na escola média, contribua para a formação de uma cultura científica efetiva, que permita ao indivíduo a interpretação dos fatos, fenômenos e processos naturais, situando e dimensionando a interação do ser humano com a natureza como parte da própria natureza em transformação. Outra atividade de Prática de Ensino era as primeiras visitas às escolas. Nessas oportunidades, acontece o ritual de apresentação formal da escola, geralmente liderada pelo diretor escolar. Onde se podem conhecer todas as instalações da unidade, os professores, o material didático. Momento onde ocorre também troca de informações sobre a administração escolar, as dificuldades, as conquistas. Como licenciandos em Física, ocorria certo anseio pela apresentação do local do laboratório de ciências, cuja existência era comum nas escolas da Rede Pública de Ensino, em épocas não tão distantes. Porém, em geral, as visitas revelaram que poucos vestígios ainda restam desses laboratórios. As escolas que possuíam laboratório tiveram esses espaços transformados ao longo do tempo. Alguns deles passaram a ser utilizados como sala de aula, a fim de atender uma demanda crescente do número de alunos, ou, em outros casos, adaptados para atividades mais urgentes como, por exemplo, a sala de informática. Nota-se que, ante a pressão por espaços, os laboratórios foram gradativamente eliminados e com isso as atividades didáticas experimentais secundarizadas ou mesmo suprimidas. Acabaram se tornando pouco usuais nas escolas. Existe aqui um contraste entre o que vimos nas aulas e no espaço físico, e a expectativa por aulas experimentais. Pois é interessante notar que tais atividades 9 têm status de grande importância como recurso pedagógico, entre a maioria dos professores. De forma geral, parece haver uma aceitação por parte de professores, pesquisadores, de que as atividades experimentais são relevantes no ensino. Nas atividades de ensino, um experimento físico pode ser utilizado de diferentes maneiras. O enfoque que será atribuído ao experimento pode ser normalmente decidido pelo professor, que ao optar, de forma consciente ou não, por determinado enfoque, desde sua construção, sua organização e aplicação, pode conduzir os alunos a diferentes possibilidades em situações de ensino e aprendizagem. Tal como discutido por Ferreira (1978), sobre os diferentes tipos de abordagens no laboratório. Pretende-se neste trabalho, discutir como os experimentos didáticos e a ludicidade poderiam se integrar em atividades de ensino. Neste contexto que vivenciamos como estagiário interessa-nos, particularmente, experimentos que não são apresentados aos alunos como jogos ou brincadeiras, mas que, apesar disso, apresentam características semelhantes ao do brincar, tal como o profundo envolvimento dos sujeitos ou o interesse de repetir a observação. Em meados do ano de 2008, surge o Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID), criado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) tendo em vista à união entre secretarias estaduais e municipais de educação e as universidades públicas, em busca de melhorias no ensino nas escolas públicas. Juntamente com o oferecimento de bolsas de estudos não só para os licenciandos, como também para os professores das escolas parceiras dos subprojetos e ainda para os coordenadores dos subprojetos. O Programa PIBID propicia a estudantes de licenciatura, futuros professores, possibilidade de ingresso antecipado no ambiente escolar, introduzindo-os na complexa realidade das unidades de ensino, antes mesmo das atividades relacionadas aos estágios curriculares obrigatórios da Licenciatura. Além disso, procura-se valorizar práticas escolares não rotineiras. Espera-se como resultado uma formação profissional mais consistente, criando competências e habilidades necessárias à prática docente. O trabalho aqui desenvolvido se dá no âmbito da Prática de Ensino e Estágio Supervisionado e do subprojeto do PIBID Edital 2009, que ocorre no Campus de Rio 10 Claro, vinculado ao Departamento de Educação do Instituto de Biociências. Em parceria com três escolas da Educação Básica de Rio Claro. Adaptado a partir do Google Maps por Márcio Reiss e Eugenio M. de F. Ramos Figura 1 Mapa esquemático da cidade de Rio Claro (SP), indicando a localização aproximada das escolas parceiras do projeto: [1] Escola Municipal de 1º ao 5º ano do Ensino Fundamental; [2] Escola Estadual 6º ao 9º ano do Ensino Fundamental e [3] Escola Estadual de 1º ao 3º ano do Ensino Médio. A primeira escola atende, principalmente, alunos do primeiro ciclo do ensino fundamental (1º ao 5º ano) e localiza-se no Centro da cidade de Rio Claro. Além disso, oferece a Educação de Jovens e Adultos (EJA) no período noturno. Atualmente a escola não possui laboratório de ciências e não foi encontrado nenhum registro nos arquivos da escola que pudesse esclarecer a existência deste no passado. A segunda escola atende alunos do 6º ao 9º ano e está localizada em um bairro próximo ao centro da cidade. A maior parte dos estudantes mora em regiões próximas a escola. Esta escola possuiu um laboratório de ciências, porém, este foi desativado há mais de sete anos e o espaço foi transformado em uma sala de informática. A terceira escola está localizada no Centro da cidade e foi criada em 1918. Atualmente atende alunos do 1º ao 3º ano do ensino médio e oferece sete habilitações profissionais em cursos complementares. Esta escola possui um 11 laboratório de química que foi montado recentemente, mas não há materiais de Física. Escola 1 – 1º ao 5º ano do ensino fundamental Escola 1 - Educação de jovens e adultos (5ª a 8ª séries). Escola 2 – 6º ao 9º ano do ensino fundamental. Escola 3 - 1º ao 3º ano do ensino médio Nº de alunos matriculados 440 160 614 360 Último IDEB (*) 6,7 (**) 5,7 (**) Quadro 01 Número de alunos matriculados por Escola e dados do IDEB. (*) Dados do IDEB obtidos no site http://ideb.inep.gov.br/Site/ referente ao ano de 2009. (**) Não há dado do IDEB no site do INEP 12 2. FUNDAMENTAÇÃO Muito se discuti enfocar la importancia de la producción mediática de los niños en su descubrimiento del mundo, sobre todo utilizando el periódico escolar y la imprenta. Asimismo las asociaciones de profesores trabajaron en esta línea e incluso la enseñanza católica se comprometió desde los años sesenta realizando trabajos originales en el marco de la corriente del Lenguaje Total. Páginas 43-48 45 Comunicar, 28, 2007 En el ámbito de los medios, también desde el principio del siglo XX hay ciertas corrientes de conexión. Pero es a lo largo de los años sesenta cuando se constituyeron asociaciones de periodistas apasionados por sus funciones de mediadores, que fomentaron la importancia ciudadana de los medios como algo cercano a los jóvenes, a los profesores y a las familias. Así se crearon la APIJ (Asociación de Prensa Información para la Juventud), la ARPEJ (Asociación Regional de Prensa y Enseñanza para la Juventud), el CIPE (Comité Interprofesional para la Prensa en la Escuela) o la APE (Asociación de Prensa y Enseñanza), todas ellas para la prensa escrita Estas asociaciones fueron precedidas por movimientos surgidos en mayo de 1968, como el CREPAC que, utilizando películas realizadas por periodistas conocidos, aclaraba temas que habían sido manipulados por una televisión demasiado próxima al poder político y realizaba encuentros con grupos de telespectadores. cipio del siglo XX, y nos han legado textos fundadores muy preciados, importantes trabajos de campo y muchos logros educativos y pedagógicos. La educación en medios ha tenido carácter de oficialidad de múltiples maneras, aunque nunca como una enseñanza global. Así la campaña «Operación Joven Telespectador Activo» (JTA), lanzada al final de los años setenta y financiada de manera interministerial para hacer reflexionar sobre las prácticas televisuales de los jóvenes, la creación del CLEMI (Centro de Educación y Medios de Comunicación) en el seno del Ministerio de Educación Nacional en 1983, la creación de la optativa «Cine-audiovisual» en los bachilleratos de humanidades de los institutos en 1984 (primer bachillerato en 1989) y múltiples referencias a la educación de la imagen, de la prensa, de Internet. La forma más visible y rápida de evaluar el lugar de la educación en medios es valorar el lugar que se le ha reservado en los libros de texto del sistema educa- 2. Construir la educación en los medios sin nombrarla El lugar que ocupa la edu- La denominación «educación en medios», que debería cación en los medios es muy ambiguo, aunque las cosas están cambiando recientemente. entenderse como un concepto integrador que reagrupase todos los medios presentes y futuros, es a menudo percibida En principio, en Francia, co- por los «tradicionalistas de la cultura» como una tendencia mo en muchos otros países, la educación en los medios no es hacia la masificación y la pérdida de la calidad. una disciplina escolar a tiempo completo, sino que se ha ido conformado progresivamente a través de experiencias y reflexiones teóricas que han tivo en Francia. Una inmersión sistemática nos permi- permitido implantar interesantes actividades de carác- te constatar que los textos oficiales acogen numerosos ter puntual. Se ha ganado poco a poco el reconoci- ejemplos, citas, sin delimitarla con precisión. miento de la institución educativa y la comunidad es- colar. Podemos decir que ha conquistado un «lugar», 3. ¿Por qué la escuela ha necesitado casi un siglo en el ámbito de la enseñanza transversal entre las dis- para oficilializar lo que cotidianamente se hacía en ciplinas existentes. ella? Sin embargo, la escuela no está sola en esta aspi- Primero, porque las prácticas de educación en me- ración, porque el trabajo en medios es valorado igual- dios han existido antes de ser nombradas así. Recor- mente por el Ministerio de Cultura (campañas de foto- demos que no fue hasta 1973 cuando aparece este grafía, la llamada «Operación Escuelas», presencia de término y que su definición se debe a los expertos del colegios e institutos en el cine ), así como el Minis- Consejo Internacional del Cine y de la Televisión, que terio de la Juventud y Deportes que ha emprendido en el seno de la UNESCO, definen de esta forma: numerosas iniciativas. «Por educación en medios conviene entender el estu- Así, esta presencia de la educación en los medios dio, la enseñanza, el aprendizaje de los medios moder- no ha sido oficial. ¡La educación de los medios no apa- nos de comunicación y de expresión que forman parte rece oficialmente como tal en los textos de la escuela de un dominio específico y autónomo de conocimien- francesa hasta 2006! tos en la teoría y la práctica pedagógicas, a diferencia Este hecho no nos puede dejar de sorprender ya de su utilización como auxiliar para la enseñanza y el que las experiencias se han multiplicado desde el prin- aprendizaje en otros dominios de conocimientos tales Páginas 43-48 46 Comunicar, 28, 2007 como los de matemáticas, ciencias y geografía». A pe- mente en todas las asignaturas. Incluso los nuevos cu- sar de que esta definición ha servido para otorgarle un rrículos de materias científicas en 2006 para los alum- reconocimiento real, los debates sobre lo que abarca y nos de 11 a 18 años hacen referencia a la necesidad no, no están totalmente extinguidos. de trabajar sobre la información científica y técnica y En segundo lugar, porque si bien a la escuela fran- el uso de las imágenes que nacen de ella. cesa le gusta la innovación, después duda mucho en Desde junio de 2006, aparece oficialmente el tér- reflejar y sancionar estas prácticas innovadoras en sus mino «educación en medios» al publicar el Ministerio textos oficiales. Nos encontramos con una tradición de Educación los nuevos contenidos mínimos y las sólidamente fundada sobre una transmisión de conoci- competencias que deben adquirir los jóvenes al salir mientos muy estructurados, organizados en disciplinas del sistema educativo. escolares que se dedican la mayor parte a transmitir Este documento pretende averiguar cuáles son los conocimientos teóricos. La pedagogía es a menudo se- conocimientos y las competencias indispensables que cundaria, aunque los profesores disfrutan de una ver- deben dominar para terminar con éxito su escolaridad, dadera libertad pedagógica en sus clases. El trabajo seguir su formación y construir su futuro personal y crítico sobre los medios que estaba aún en elaboración profesional. Siete competencias diferentes han sido te- necesitaba este empuje para hacerse oficial. nidas en cuenta y en cada una de ellas, el trabajo con Aunque el trabajo de educación en los medios no los medios es reconocido frecuentemente. Para citar esté reconocido como disciplina, no está ausente de un ejemplo, la competencia sobre el dominio de la len- gua francesa definen las capa- cidades para expresarse oral- La metodología elaborada en el marco de la educación en mente que pueden adquirirse con la utilización de la radio e, medios parece incluso permitir la inclinación de la sociedad incluso, se propone fomentar de la información hacia una sociedad del conocimiento, como defiende la UNESCO. En Francia, se necesitaría unir el interés por la lectura a través de la lectura de la prensa. La educación en los medios las fuerzas dispersas en función de los soportes mediáticos y orientarse más hacia la educación en medios que al dominio adquiere pleno derecho y entidad en la sección sexta titulada «competencias sociales y cívi- técnico de los aparatos. cas» que indica que «los alum- nos deberán ser capaces de juz- gar y tendrán espíritu crítico, lo que supone ser educados en los las programaciones oficiales, ya que, a lo largo de un medios y tener conciencia de su lugar y de su influencia estudio de los textos, los documentalistas del CLEMI en la sociedad». han podido señalar más de una centena de referencias a la educación de los medios en el seno de disciplinas 4. Un entorno positivo como el francés, la historia, la geografía, las lenguas, Si nos atenemos a las cifras, el panorama de la las artes plásticas : trabajos sobre las portadas de educación en medios es muy positivo. Una gran ope- prensa, reflexiones sobre temas mediáticos, análisis de ración de visibilidad como la «Semana de la prensa y publicidad, análisis de imágenes desde todos los ángu- de los medios en la escuela», coordinada por el CLE- los, reflexión sobre las noticias en los países europeos, MI, confirma año tras año, después de 17 convocato- información y opinión rias, el atractivo que ejerce sobre los profesores y los Esta presencia se constata desde la escuela mater- alumnos. Concebida como una gran operación de nal (2 a 6 años) donde, por ejemplo, se le pregunta a complementariedad (2000) Structure and mechanism of the aberrant ba3-cytochrome c oxidase from Thermus thermophilus. EMBO J 19: 1766–1776. 9. Hunsicker-Wang LM, Pacoma RL, Chen Y, Fee JA, Stout CD (2005) A novel cryoprotection scheme for enhancing the diffraction of crystals of recombinant cytochrome ba3 oxidase from Thermus thermophilus. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 61: 340–343. 10. 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O experimento e o lúdico: reflexões sobre atividades didáticas experimentais para o ensino de Física e a ludicidade
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