Gaspar (2003), na tentativa de oferecer caminhos para a melhor escolha de atividades de cunho experimental, estabeleceu alguns critérios que podem auxiliar o professor, pensando tanto no conteúdo quanto no planejamento do curso. Dividiu os critérios pensando: nas demonstrações que podem ser realizadas pelos professores e aquelas que podem ser executadas pelos alunos em grupos ou sozinhos.
Há uma diferença entre experimentação e atividades de demonstração experimental. A demonstração, como afirma Krasilchik (2004), é executada pelo professor, buscando que o aluno desenvolva a capacidade de observação. A experimentação visa à ação do aluno, com foco na investigação. O professor deverá em conjunto com seus alunos partir de um problema,
estabelecendo objetivos, processos, anotações dos dados e, finalmente, a conclusão. É fundamental que o conteúdo seja sempre contextualizado.
Ao se decidirem pela atividade que realizarão, o professor propiciará que os alunos consigam passar por algumas fases de realização, segundo Carvalho (2007) são:
1) O Estabelecimento de condições para que os alunos, em sala de aula, consigam realizar o experimento ou observar a demonstração afim de que problema seja resolvido.
2) Quando os alunos compreenderem o que foi demonstrado ou o que executaram é necessário levar os alunos a refletirem sobre “como” solucionaram o problema e por qual razão ele deu certo (aqui é importante salientar que o erro também pode ser utilizado na reflexão, por que deu errado?). Ou seja, é fundamental que ao aplicar uma atividade, o professor saiba criar estratégias para torna-la interessante, motivando o aluno a participar do processo.
Após estes dois primeiros momentos, o professor deverá discutir quais eram as hipóteses apresentadas e qual foi a solução encontrada para o problema, se preocupando com a compreensão do processo. As próximas fases estabelecidas pela autora são a reflexão e a conceituação.
É importante que o professor tenha em mente que podem ocorrer falhas nos experimentos ou o surgimento de dados não previstos. Bizzo (2000) afirma que o erro não deve ser encarado como algo negativo, pois ele pode permitir o surgimento de novas hipóteses que o autor chama de originais, possibilitando a investigação das causas desses resultados, abrindo a oportunidade para espaços criativos.
Tomazello (2008) afirma que o professor deve refletir a razão pela qual fará atividades experimentais, quais são seus objetivos no contexto das aulas propostas, tendo clareza da necessidade de um planejamento prévio. A autora cita Gurgel (2000) reforçando que a prática experimental deve ser problematizada e baseada numa visão crítica de ensino, não significa seguir roteiros pré-definidos, sem a preocupação de se articular a teoria com a prática, essa postura pode denotar uma relação muito restrita entre a atividade científica e a prática experimental, prejudicando o processo de ensino baseado em pesquisa.
Segundo a autora é importante que o professor defina os objetivos de aprendizagem, apresentando-os aos alunos. Além disso, estabelecer os objetivos didáticos da atividade, ou seja, entender o que deseja com a atividade prática. Para Tomazello (2008) o professor deve propiciar aos alunos a oportunidade de pensarem de maneira lógica, focados na investigação, desenvolvendo a competência de questionar e explicar o que está ao redor, valorizando suas ideias proporcionando sentido a vivência cotidiana.
Gaspar (2003) afirma que é necessário desmistificar as atividades experimentais, oferecendo a elas objetivos mais realistas, simples e atingíveis, assim como: aprender a medir; conhecer as dimensões das grandezas físicas; examinar as leis; elaborar e explicar gráficos; e examinar de modo experimental como resolver situações-problema.
O autor coloca que mesmo sendo simples a atividade experimental, o professor notará que através dela os alunos terão a percepção dos obstáculos de uma medida e da importância da validação experimental de um processo ou hipótese, além de outros achados; e a motivação para a aprendizagem.
Na aprendizagem científico-tecnológica e matemática, a atividade experimental, seja de cunho demonstrativo, manipulativo ou de observação de situações-problema e dos equipamentos encontrados no dia-a-dia dos alunos, e inclusive aquelas que ocorrem no próprio laboratório, ocorre de forma diferente daquela realizada para a descoberta científica, mas é importante para os alunos, pois oferece a oportunidade de desenvolverem diversas e simultâneas maneiras de perceberem qualitativa e quantitativamente os fenômenos, além disso, permite que manuseiem, observem, confrontem, indaguem e construam conceitos; levantem elementos expressivos, que permitam sugerir e examinar explicações para hipóteses e, inclusive, realizar previsões quando as experiências não são executadas. (GASPAR, 2003)
De acordo com o autor, a experimentação é uma atividade inerente a física, com sua linguagem, métodos, ferramentas e aparelhagens especiais, sendo de suma importância para o aluno adquirir esse conhecimento. As atividades experimentais em laboratório permitem ao aluno a descoberta e aprendizado de que qualquer alteração na forma de se conduzir uma experiência, seja na mudança do método empregado, ou variável, ou material ou equipamento, pode gerar modificações nos resultados obtidos e na exatidão das medidas que se busca. Além disso, uma experiência igual pode ocasionar resultados numericamente distintos, estando todos corretos; os alunos serão capazes de observar que em física existem desvios ou incertezas relacionados a um valor de uma medida ou constante física, porque estão relacionados a processos estatísticos; saberão sobre a importância da utilização correta de algarismos expressos na demonstração dos resultados alcançados, incluindo a necessidade e relevância de seu significado físico.
Desta forma, para Gaspar (2003), em algumas atividades experimentais os alunos entenderão de modo adequado um dos princípios básicos da Física Moderna, o princípio da incerteza.
Nesta perspectiva de atividade experimental o produto educacional proposto para este trabalho apresentou atividades experimentais de cunho demonstrativo e prático, com o intuito de proporcionar momentos de reflexão sobre as questões expostas neste capítulo.