A Resolução de Problemas em Física: qual a melhor estratégia?

Este documento é o quarto e último artigo de uma série de quatro revisões bibliográficas na área de resolução de problemas (R.P.), com foco particular no campo da Física. O tema central desta revisão é o enfoque em estratégias específicas sugeridas para facilitar a atividade de resolver problemas.

Os autores analisaram 28 artigos sobre R.P. que focavam estratégias específicas. A análise condensou os trabalhos em termos de base teórica, estratégias/metodologia de pesquisa e resultados. A pesquisa cobriu a literatura principalmente das décadas de 80 e meados de 90.
Natureza da Tarefa: Muitos autores concordam que, independentemente do tipo de problema, existem procedimentos e habilidades comuns (como prestar atenção, recordar e relacionar elementos) que devem ser utilizados em uma determinada ordem para atingir a meta.
Problemas Bem e Mal Definidos: A solução exige a compreensão da tarefa, a concepção de um plano, a execução e uma análise que determine se o objetivo foi alcançado (posição representada por Polya, 1945).
Papel do Professor: O papel do professor é fundamental como mediador, pois a percepção do aluno sobre se uma tarefa é um problema ou um exercício depende da forma como o professor a apresenta, guia e avalia. O professor deve fornecer ao aluno várias estratégias, incluindo o raciocínio "para trás," simultaneamente com o procedimento "científico".
Ensinabilidade: O tema de que é possível ensinar a resolver problemas é defendido por vários autores.

A análise dos 28 artigos revelou as seguintes regularidades:
1. Base Teórica: O domínio conceitual majoritário é o do processamento de informação (16 artigos), seguido pela teoria de Piaget (4).
2. Conteúdo: Física foi o conteúdo mais enfocado (16 artigos).
3. Metodologias de Pesquisa: As metodologias principais foram a análise de protocolos verbais, a observação de como novatos e especialistas resolvem problemas, o uso de simulações computacionais (como HAT, MENDEL), treinamento intensivo em R.P. e testes escritos.
Estratégias de Resolução de Problemas Sugeridas
Há um consenso nos trabalhos em relação ao ensino de heurísticas (gerais ou específicas), mas este deve ser feito após o diagnóstico das dificuldades dos alunos, muitas vezes detectadas por protocolos verbais.
• Heurísticas Específicas vs. Gerais: A proposta de uma heurística geral (como a de Polya) não é facilmente aplicável a todos os domínios. Estratégias encontram melhor aplicação quando confrontadas com heurísticas de conteúdo específico, que guiam o processo de R.P. em um contexto determinado.
• Ênfase na Análise Qualitativa: Prevalecem heurísticas que enfatizam a análise detalhada qualitativa do problema para que o aluno possa descrevê-lo e relacioná-lo a um conteúdo específico. Nesta fase, sugere-se que os alunos redescrevam o problema com suas próprias palavras, usem diagramas e reconheçam o objetivo.
• Busca por Relações Chaves: O aluno deve determinar informações relevantes, relacionar hipóteses e buscar relações chaves (princípios) que permitam os passos seguintes. A eficiência desta busca é facilitada pela organização do conhecimento na memória de longo prazo.
• Execução e Autoavaliação: Após escolher o caminho, a execução exige uma análise e questionamento de todo o processo, promovendo a autoavaliação (conforme Simon, 1980).
• Modelagem e Prática: Para que a reflexão crítica e a prática se concretizem, o aluno deve receber demonstrações explícitas de diferentes estratégias, incluindo as que "trabalham para trás". Trabalhos em duplas (um executa em voz alta e o outro escuta e discute) também ajudam a refinar o processo.

• É necessário conhecer as ideias prévias dos alunos para planejar e avaliar tarefas. É essencial a utilização de um sistema de avaliação que identifique dificuldades e permita
A R.P. deve ser um enfoque curricular que exige dos alunos a ativação de diversos tipos de conhecimento, procedimentos, atitudes e motivações. As metodologias didáticas e estratégias observadas fornecem informações relevantes para o aperfeiçoamento da prática docente e para que a tarefa de R.P. seja apresentada de forma a minimizar os percalços dos alunos.
Pode-se ver a resolução de problemas como um mapa de estradas complexo: o conhecimento conceitual é o destino e os pontos de referência, enquanto as estratégias (as heurísticas) são as diferentes rotas e o GPS que o guia. Sem um bom mapa (organização do conhecimento) e a capacidade de planejar e reavaliar a rota (metacognição), o viajante (o aluno) pode se perder, mesmo que saiba para onde está indo.
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