PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS PRÓ-REITORIA DE PÓS GRADUAÇAO E PESQUISA ESCOLA DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES E HUMANIDADES PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU EM EDUCAÇÃO
DOUTORADO
LUCIO JOSÉ BRAGA DOS SANTOS
ENSINO DE FÍSICA E CINEMA DE FICÇÃO CIENTÍFICA:
possibilidades didático-pedagógicas de ensino e aprendizagens
GOIÂNIA 2019
ENSINO DE FÍSICA E CINEMA DE FICÇÃO CIENTÍFICA:
possibilidades didático-pedagógicas de ensino e aprendizagens
Tese aprovada pela Banca de Defesa Pública de Doutorado em Educação da PUC-Goiás, Linha de Pesquisa Educação Sociedade e Cultura, Diretório de Pesquisa CNPq – PROPE/PUC Goiás Educação, História, Memória e Culturas em diferentes espaços sociais; como exigência para à obtenção do Título de Doutor em Educação, sob a orientação do Prof. Dr. José Maria Baldino.
GOIÂNIA 2019
Dedico integralmente este trabalho à memória de minha querida esposa Cynthia Vieira da Costa dos Santos, que em muito me incentivou na sua realização. Infelizmente ela se foi sem que conseguisse ver a conclusão desta tese. Mas de alguma forma seu amor e seu carinho me fizeram continuar esta jornada, neste importante momento de minha vida.
Ao Prof. Dr. José Maria Baldino pela oportunidade, orientação e pelo incentivo na conclusão deste trabalho.
Aos Professores do curso de Pós-Graduação em Educação da PUC-Goiás pelos cursos regulares ministrados.
Aos Colegas de Doutorado, pelo companheirismo, pelas discussões e principalmente pela grande amizade.
Aos Colegas de trabalho da Universidade Estadual de Goiás, pela compreensão e paciência na produção deste trabalho.
À minha Mãe, Lúcia Maria Braga dos Santos, pelo incentivo, amor, e, sobretudo, pelo apoio.
Aos demais membros de minha família, meus Irmãos, Colegas de Trabalho, Amigos e demais conhecidos que, de alguma forma, contribuíram para o desfecho deste trabalho.
A menos que modifiquemos a nossa maneira de pensar, não seremos capazes de resolver os problemas causados pela forma como nos acostumamos a ver o mundo.
Esta investigação bibliográfica1, vinculada à Linha de Pesquisa Educação, Sociedade e Cultura, do Programa de Pós-Graduação em Educação – PPGE da PUC Goiás e Diretório de Pesquisa CNPq – PROPE/PUC Goiás Educação, História, Memória e Culturas em diferentes espaços sociais, fundamenta-se na seguinte questão de pesquisa: ENSINO DE FÍSICA E CINEMA DE FICÇÃO CIENTÍFICA: possibilidades didático-pedagógicas de ensino e aprendizagens, na perspectiva de pensar, dentre outras experiências nacionais e internacionais, recorre-se ao cinema visando à construção de novas possibilidades didático-pedagógicas de ensino e aprendizagens. Objetiva-se aprender instrumentos conceituais motivacionais que possibilitem a formulação de atividades com o uso de filmes de ficção científica no ensino de Física em termos de sua contribuição para uma nova concepção do espírito científico sob a luz da epistemologia de Gaston Bachelard, que possibilite também que a Física contemple conteúdos históricos e filosóficos mediados pelo cinema, visando contribuir para a construção de uma alfabetização científica. Soma-se propositivamente ao conjunto de outras pesquisas que intentam superar, cotidianamente, a tradição educacional de se tratar de uma matéria/disciplina de difícil compreensão e apropriação teórico-conceitual. Para a construção do presente objeto de pesquisa, foram definidas as seguintes questões orientadoras: a) Pode o uso de filmes de ficção científica despertar o interesse dos alunos do ensino médio brasileiro pela Ciência? b) A utilização de filmes, como recurso didático, contribui para a aprendizagem de conceitos da Física? Metodologicamente, trata-se de uma pesquisa exploratória, de natureza qualitativa, de cunho teórico-bibliográfica, fundamentada na epistemologia de Gaston Bachelard. Tal análise assume as obras cinematográficas não como um simples recurso didático, mas como discursividades regidas por mecanismos ficcionais e que se vale desses mecanismos para veicular posições, ideias e debates em torno de temas científicos atuais. No plano epistemológico busca-se abordar criticamente a ênfase de Bachelard na separação entre a racionalidade científica e a imaginação poética que podem permitir o trabalho em relação aos obstáculos epistemológicos com aqueles alunos que não se sentem motivados ao estudo da Física. As obras cinematográficas escolhidas foram as seguintes: 2001: Uma Odisseia no Espaço, Interestelar e Perdido em Marte, discutiram temáticas espaciais que envolvem conceitos da Física Moderna, pouco trabalhados no Ensino Médio, mas que despertam grande curiosidade dos estudantes, ajudando-os a reconhecerem a Física como um empreendimento humano e, portanto, mais próximos a eles. Constata-se que o tema é muito intrigante, e foi possível levantar questões para serem debatidas e direcionadas visando à melhoria do processo de ensino e aprendizagem, contribuindo para uma discussão necessária sobre o papel dos obstáculos cognitivo-epistemológicos na aprendizagem de conceitos envolvidos na Física Moderna.
Palavras-chave: Ensino de Física. Filmes de Ficção Científica. Ensino e Aprendizagens.
1
SANTOS, Lucio José Braga dos. Ensino de Física e Cinema de Ficção Científica: novas possibilidades didático-pedagógicas de ensino e aprendizagens. Goiânia, 2019. 154 f. Tese (Doutorado em Educação) – Programa de Pós-Graduação em Educação, Pontifícia Universidade Católica de Goiás.
This bibliographic research2, linked to the Education, Society and Culture Research Line, of the Postgraduate Program in Education - PPGE of PUC Goiás and CNPq Research Directory - PROPE / PUC Goiás Education, History, Memory and Cultures in different social spaces, It is based on the following research question: PHYSICS TEACHING AND SCIENCE FICTION CINEMA: didactic-pedagogical possibilities of teaching and learning, from the perspective of thinking, among other national and international experiences, we resort to cinema aiming at the construction of new possibilities didactic-pedagogical teaching and learning. The objective is to learn motivational conceptual instruments that enable the formulation of activities using science fiction films in physics teaching in terms of their contribution to a new conception of the scientific spirit in the light of Gaston Bachelard's epistemology, which also enables Physics contemplates historical and philosophical contents mediated by cinema, aiming to contribute to the construction of a scientific literacy. It is purposely added to the set of other researches that attempt to overcome, daily, the educational tradition of dealing with a subject / discipline of difficult understanding and theoretical-conceptual appropriation. For the construction of the present research object, the following guiding questions were defined: a) Can the use of science fiction films arouses the interest of Brazilian high school students for science? b) Does the use of films as a didactic resource contribute to the learning of physics concepts? Methodologically, it is an exploratory research, qualitative in nature, with a theoretical and bibliographic nature, based on the epistemology of Gaston Bachelard. Such analysis assumes the cinematographic works not as a simple didactic resource, but as discursivities governed by fictional mechanisms and that uses these mechanisms to convey positions, ideas and debates around current scientific themes. At the epistemological level we seek to critically address Bachelard's emphasis on the separation between scientific rationality and poetic imagination that may allow work in relation to epistemological obstacles with those students who are not motivated to study physics. The films selected were as follows: 2001: A Space Odyssey, Interstellar and The Martian, discussed spatial themes involving concepts of Modern Physics, little worked in high school, but arouse great curiosity of students, helping them to recognize Physics as a human endeavor and, therefore, closer to them. The theme is very intriguing, and it was possible to raise questions to be debated and directed to improve the teaching and learning process, contributing to a necessary discussion about the role of cognitive-epistemological obstacles in the learning of concepts involved in Modern Physics.
Keywords: Physics Teaching. Science Fiction Films. Teaching and Learning.
2
BAFTA British Academy of Film and Television Arts
BDTD Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações
BNCC Base Nacional Comum Curricular
CAPES Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
CASE Robô fictício do filme Interstelar
CERN Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire
CNSA ENADE
China National Space Administration
Exame Nacional de Desempenho dos Estudantes
ENEM Exame Nacional do Ensino Médio
EUA Estados Unidos da América
FAI Física Auto-Instrutivo
FC Ficção Científica
GER Gross Enrollment Ratio
GPS Sistema de Posicionamento Global
HAL IBGE IF
Heuristically Programmed Algorithimic Computer Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística Instituto Federal de Educação
IES Instituição de Ensino Superior
IPS Introductory Physical Science
MGM Metro-Goldwyn-Mayer
MIT Massachusetts Institute of Technology
NASA National Aeronautics and Space Administration
OCDE Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico
PBEF Projeto Brasileiro para o Ensino de Física
PCNEM Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio
PEF Projeto de Ensino de Física
PNLD Programa Nacional do Livro Didático
PNLEM Programa Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio
PSSC SINAES
Physical Science Study Committee
Sistema Nacional de Avaliação da Educação Superior
TARS Robô fictício do filme Interstelar
UF Unidade da Federação
Figura 1: Número de Cursos de Graduação em Física em Instituições Públicas de Ensino
Superior no Brasil ... 41
Figura 2: Número de Cursos de Graduação em Licenciatura em Física em Instituições Públicas de Ensino Superior no Brasil ... 44
Figura 3: Número de Cursos de Graduação-modalidade Bacharelado em Física em instituições públicas de ensino superior no Brasil ... 45
Figura 4: Mapa conceitual sobre conhecimento científico ... 67
Figura 5: 2001 – Uma Odisseia no Espaço (2001: A Space Odyssey) ... 89
Figura 6: Interestelar (Interstellar) ... 93
Figura 7: Perdido em Marte (The Martian) ... 96
Figura 8: A Física Clássica geralmente se preocupa com as condições cotidianas: velocidades muito inferiores à velocidade da luz e tamanhos muito maiores que os átomos. A Física Moderna geralmente se preocupa com altas velocidades e pequenas distâncias ... 116
Figura 9: A estação espacial parcialmente construída retratada no filme 2001: Uma Odisseia no Espaço ... 118
Figura 10: Como uma onda sonora se propaga pelo ar ... 120
Figura 11: Cena da caneta flutuante ... 122
Figura 12: Teoria do buraco de minhoca: Um modelo de espaço-tempo 'dobrado' ilustra como uma ponte de buraco de minhoca pode se formar com pelo menos duas aberturas conectadas a uma única garganta ou tubo... 124
Figura 13: Cena em que Cooper e Amelia andam sobre o oceano raso do plano de Miller onde a cada hora, sete anos se passava na Terra ... 126
Figura 14: Horizonte de Eventos e Singularidade ... 129
Figura 15: Buraco negro rotacional Gargântua ... 130
Tabela 1 – Distribuição absoluta e percentual na linha de Cursos por Categoria Administrativa e por Modalidade de Ensino, segundo a Grande Região – Física (Licenciatura) ... 42
Tabela 2 – Distribuição absoluta e percentual na linha de Cursos por Categoria Administrativa e por Modalidade de Ensino, segundo a Grande Região – Física (Bacharelado) ... 43
Quadro 1: Teses defendidas de 2013-2018. Áreas de Educação e Ensino de Física ... 87
Quadro 2: Modelo de plano de ensino, contendo as expectativas de aprendizagem, bem como os conteúdos físicos para serem usados em sala de aula...100
Quadro 3: Obras cinematográficas, conceitos físicos observados e os possíveis obstáculos epistemológicos para serem usados no ensino de Física...134
Gráfico 1. Crescimento do número de programas de pós-graduação na área de ensino (2000-2017) ... 19
Gráfico 2. Evolução da distribuição dos docentes que atuam no Ensino Médio por nível de escolaridade - Brasil 2013-2017 ... 26
Gráfico 3. Indicador de adequação da formação docente do Ensino Médio por disciplina – Brasil - 2017 ... 27
Gráfico 4. Número de matrículas em cursos de graduação em licenciatura, por modalidade de ensino no período de 2007-2017 ... 46
Gráfico 5. Distribuição dos alunos matriculados em cursos de graduação em licenciatura – 2017 ... 46
Gráfico 6. Evolução dos indicadores de trajetória dos estudantes no curso de ingresso – Brasil – 2010-2015...47
INTRODUÇÃO... 18
Objetivo Geral ... 20
Objetivos Específicos ... 20
CAPÍTULO I - TRAÇOS FUNDAMENTAIS ATUAIS DO ENSINO DE FÍSICA NO BRASIL ... 24
Considerações Iniciais: caracterizações e percursos da exposição ... 24
1.1. Panorama da Física na Formação Escolar da Educação Básica: do Ensino Fundamental ao Ensino Superior ... 31
1.1.1. Ensino Fundamental ... 31
1.1.2. Ensino Médio ... 34
1.1.3. Ensino Superior ... 37
1.1.3.1. A Expansão do Ensino Superior no Brasil ... 39
1.1.3.2. Cursos de Graduação em Física em IES Públicas no Brasil ... 40
1.2. A Inserção do Ensino de Física no Brasil em um Contexto Internacional ... 48
1.2.1. O Ensino de Física a partir da LDB/1996 ... 51
1.2.2. Futuras Tendências para o Ensino de Física ... 53
CAPÍTULO II - ARTE E CIÊNCIA: DA AUTONOMIA ÀS APROXIMAÇÕES NO CAMPO DA EDUCAÇÃO ESCOLAR ... 54
Considerações Iniciais: referentes teórico-conceituais e percursos da exposição ... 54
2.1. O Cinema como Ferramenta de Ensino ... 56
2.2. Ficção Científica: Atitudes e Comportamentos Existentes no Mundo Real. ... 59
2.3. O que é Ficção Científica?... 61
2.4. Ficção Científica versus Ciência ... 62
CAPÍTULO III - FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: REFERENCIAL TEÓRICO - CONCEITUAL ORIENTADOR ... 65
Considerações Iniciais: os aportes teóricos e percursos da exposição ... 65
CAPÍTULO IV- FILME DE FICÇÃO CIENTÍFICA E ENSINO DE FÍSICA:
PROBLEMATIZANDO UMA NOVA METODOLOGIA DE ENSINO E
APRENDIZAGENS ... 80
Considerações Iniciais: os propósitos e os percursos da exposição ... 80
4.1- Panorama dos Estudos: Cinema e Ensino de Física. Fonte: BDTD/CAPES - Teses defendidas de 2013-2018. Áreas de Educação e Ensino de Física ... 81
4.2-Apresentação Descritiva dos Filmes de Ficção Científica Escolhidos ... 87
4.2.1. Filme I - 2001 – Uma Odisseia no Espaço (2001: A Space Odyssey) ... 88
4.2.2. Filme II - Interestelar (Interstellar) ... 91
4.2.3. Filme III - Perdido em Marte (The Martian) ... 95
4.3. Construção dos Planos de Ensino: os conceitos a serem problematizados/apreendidos. . 97
4.3.1. Obras e conceitos físicos ... 101
4.4. Metodologia Didático-Pedagógica: o ensino e as aprendizagens possíveis ... 111
4.4.1. Analisando as obras a partir das teorias físicas. ... 117
CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 137
INTRODUÇÃO
A maioria das ideias fundamentais da ciência são essencialmente sensíveis e, regra geral, pode ser expressa em linguagem compreensível a todos. A ambição é o puro senso de dever, mas a si só não produz frutos realmente importantes para a pessoa humana, pelo contrário, os frutos verdadeiros derivam do amor e da dedicação para com as pessoas e as coisas. Insanidade é continuar fazendo sempre as mesmas coisas e esperar resultados diferentes.
Albert Einstein
A pesquisa em ensino de Física no Brasil tem grande tradição reconhecida internacionalmente. Inúmeras pesquisas foram feitas, e criou-se um grande número de cursos de pós-graduação e um vasto número de recursos instrucionais foram elaborados. Um árduo trabalho foi feito pelos professores que empenharam sua vida acadêmica a esse ensino deixando algo de positivo a ser seguidos pelos demais pesquisadores da área.
As primeiras produções acadêmicas em ensino de Física no país datam da década de 1970. Muitos estudos realizados por pesquisadores registram as memórias (NARDI, 2005; FERES, 2010) ou organizam acervos de teses e dissertações em ensino de Ciências, incluindo Física (MEGID NETO, 1990, 2001) e em ensino de Física (SALÉM, KAWAMURA, 2009) detalham o processo, como fatores determinantes para a constituição desta área de pesquisa (NARDI, ALMEIDA, 2007), bem como algumas características desta pesquisa (NARDI, ALMEIDA, 2008) e algumas nuances da produção, na forma de teses e dissertações. Outras pesquisas mostram como a pesquisa nesta área se constituiu e consolidou no país e até como programas na área de ensino de Ciências e Matemática, originalmente o nome dado à Área 46 da CAPES, quando criada no ano 2000, se estabeleceram neste período por cerca de 20 anos (FERES, 2010).
A Área (46) de Ensino de Ciências e Matemática, modificada pela CAPES em Área de Ensino a partir de 2010, conta hoje com 157 programas de pós-graduação, totalizando 188 cursos. Dos 140 avaliados no último quadriênio (2012-2016), 67 deles são acadêmicos e 73 profissionais. Esses dados constam do Relatório de Avaliação da Área 46 e referem-se ao avanço dos programas que constituíam a Área de Ensino de Ciências e Matemática até 2017, quando foi realizada esta última avaliação. A figura abaixo, constante no relatório quadrienal da área, mostra o avanço dos programas da área de ensino no período de 2000 a 2016.
Gráfico 1: Crescimento do número de programas de pós-graduação na área de ensino (2000-2017) Fonte: CAPES-Plataforma Sucupira (Relatório Quadrienal - Área 46 - CAPES).
Inúmeros problemas são enfrentados diariamente tais como: a falta de professores de Física qualificados, a obrigação de apenas treinar os alunos para as avaliações ao invés de ensinar Física, a confusão em torno das ideias da interdisciplinaridade e da transdisciplinaridade com não disciplinaridade tirando a identidade da Física. Os conteúdos curriculares abordados, principalmente nas escolas públicas no Brasil, não vão além da Mecânica Clássica, e são ministrados da maneira mais tradicional possível, totalmente centrada no professor, baseada no modelo da narrativa, isto é, da exposição verbal. Esse ensino apresenta como resultado uma indisposição dos alunos em aprender Física, gerando uma aversão a essa disciplina.
Buscando meios para que estas distorções sejam sanadas propõe-se o uso de obras cinematográficas aplicadas como recurso didático no ensino e aprendizagem de Ciências. Tais recursos são debatidos há algum tempo por pesquisadores como, por exemplo, Carvalho (2007) e Napolitano (2005). Esse recurso pode ser exposto como suporte para:
a) introduzir conceitos científicos possibilitando o levantamento de questões relacionadas ao mundo da Ciência;
b) permitir ao professor verificar as lacunas conceituais dos estudantes;
c) discutir conceitos científicos objetivando um aprendizado estruturado e aprofundado.
Nesse sentido, as questões motivadoras e instituintes do objeto desta tese são: a) A recorrência de filmes de ficção científica no ensino de Física pode despertar o interesse dos alunos por essa Ciência?
b) A utilização de filmes, como recurso didático, contribui para a aprendizagem de Física? Este trabalho tem o intuito de problematizar a possibilidade de uma abordagem do ensino de Física por meio da exibição de filmes de ficção científica, envolvendo os alunos e buscando despertar o interesse deles pela ciência. Com base nesta perspectiva, definem-se os definem-seguintes objetivos:
Objetivo Geral:
Aprender instrumentos conceituais que possibilitem a formulação de atividades com o uso de filmes de ficção científica no ensino de Física em termos de sua contribuição para uma nova concepção do espírito científico sob a luz da epistemologia de Gaston Bachelard1.
Objetivos Específicos:
Investigar a concepção do espírito científico a partir da epistemologia de Gaston Bachelard.
Utilizar obras cinematográficas de ficção científica como ferramentas motivacionais no ensino de Física.
Possibilitar que a Física contemple conteúdos históricos e filosóficos mediados pelo cinema, visando contribuir para a construção de uma alfabetização científica.
A Física é comumente utilizada por alguns diretores de cinema como uma licença artística, abrindo a condição de aplicação dessa linha para extensão de possibilidades de ensino-aprendizagem, objetivando incentivar as discussões em sala de aula e permitindo que as diversas situações se apresentem de forma mais criativa.
A partir dessa perspectiva, a recorrência de obras cinematográficas pode despertar o interesse pela Física, configurando-se em um instrumento útil para alicerçar ao máximo a compreensão e o seu aprendizado. O cinema, conhecido como a sétima arte, uma forma de entretenimento popular, é um excelente meio de comunicação que pode ser utilizado como recurso didático para abordar conceitos de Física e relacioná-los às cenas de alguns filmes.
Referenciando-se nessas proposições pretende-se construir uma investigação sobre obras cinematográficas de ficção científica sob a luz da epistemologia de Gaston Bachelard
1
Gaston Bachelard é considerado um dos mais eminentes epistemólogos da Ciência, isto é, um estudioso a respeito da natureza do conhecimento científico. Trabalhou no serviço postal francês durante algum tempo. Lecionou Física durante muitos anos. Defendeu uma tese intitulada “Um Ensaio sobre o Conhecimento Aproximado”, em 1917. Morreu em Paris, em 1962. (MOREIRA, MASSONI 2011).
(1884-1962), que irá auxiliar na construção de novas metodologias de ensino, rompendo elos tradicionalistas que seguem resistindo há anos na educação brasileira, que devem ser empregadas no ensino-aprendizagem de Física.
Obras de ficção científica têm sido apontadas como um recurso importante para o ensino de Física. Entretanto, mais do que um possível recurso didático para facilitar o aprendizado de Física, a ficção científica constitui por si só uma modalidade de discurso sobre a ciência na medida em que expressa, por meio do cinema, interesses e preocupações em torno de questões científicas presentes que influem diretamente no âmbito sociocultural.
Nesta pesquisa optou-se em recorrer a obras de ficção científica pela temática espacial que envolve conceitos de Física Moderna, pouco trabalhados no Ensino Médio, mas que desperta uma grande curiosidade, apesar de os alunos já terem contato ou haverem escutado algo sobre o assunto. As análises das obras ocupam-se de um discurso subordinado por mecanismos ficcionais que conduzem a manifestação de posições e ideias de temas científicos atuais. Os filmes analisados foram definidos a partir de critérios como: relevância da obra, período, movimentos, acessibilidade e pertinência ao contexto escolar.
2001 – Uma Odisseia no Espaço (2001: A Space Odyssey) é um filme de ficção científica de 1968, produzido e dirigido por Stanley Kubrick, coescrito por Kubrick e Arthur C. Clarke, baseado parcialmente no conto "The Sentinel" do próprio Clarke. O filme lida com os elementos temáticos da evolução humana, existencialismo, tecnologia, inteligência artificial e vida extraterrestre. Extraordinário por seu realismo científico, efeitos especiais pioneiros, imagens ambíguas, som no lugar de técnicas narrativas tradicionais e o uso mínimo de diálogo.
Interestelar (Interstellar) é um filme anglo-americano de ficção científica de 2014, é dirigido por Christopher Nolan e estrelado por Matthew McConaughey, Anne Hathaway, Jessica Chastain. Ele conta a história de uma equipe de astronautas que viaja através de um buraco de minhoca à procura de um novo lar para a humanidade. Os irmãos Christopher e Jonathan Nolan escreveram o filme unindo ideias do primeiro com um roteiro que o segundo havia escrito em 2007. Nolan foi o produtor junto com sua esposa Emma Thomas e com Lynda Obst. O físico teórico Kip Thorne, cujo trabalho inspirou o filme, trabalhou como consultor científico e como produtor executivo. Ele recebeu em conjunto com Rainer Weiss e Barry C. Barish, o Nobel de Física de 2017.
Perdido em Marte (The Martian) é um filme norte-americano de ficção científica de 2015 dirigido por Ridley Scott, escrito por Drew Goddard e baseado no romance homônimo de Andy Weir. Estrelado por Matt Damon, Jessica Chastain, Kate Mara, Chiwetel Ejiofor e Jeff Daniels. Durante uma missão a Marte, o astronauta americano Mark Watney é dado como morto e deixado para trás. Mas Watney ainda está vivo. Contra todas as probabilidades, ele procura uma maneira de entrar em contato com a Terra.
Considera-se a qualidade didática das obras ficcionais apenas em função da suposta correção científica dos conceitos que apresentam procedimentos que ignoram as condições de produção do discurso ficcional.
Neste trabalho, a pesquisa que o sustenta é de caráter qualitativo assentado numa perspectiva teórico-metodológica compreensiva, com recorrência à análise do conteúdo de obras de ficção científica em sua relação com o conhecimento científico, que se procura evidenciar, mediante elementos de análise fílmica, o processo de construção do conhecimento científico fundamentado na epistemologia de Gaston Bachelard (1938).
No aspecto epistemológico busca-se abordar criticamente a ênfase de Bachelard na separação entre a racionalidade científica e a imaginação poética que podem permitir o trabalho com obstáculos epistemológicos entre aqueles alunos que não se sentem motivados ao estudo da Física. Deve-se concentrar em obstáculos resultantes do conflito entre as formas de ver o mundo por jovens e as estruturas da Física pronta para a aplicação. A pesquisa enfatiza que a noção de um obstáculo é relativa e que ela pode se manifestar a um aluno mais jovem enquanto despercebido por um adulto. A escolha de medidas didáticas consiste tanto em evitar obstáculos quanto em vencê-los.
Em busca dessa percepção entre a razão e a ficção é que a presente pesquisa se sustenta com base na epistemologia de Gaston Bachelard, servindo como fundamento aos dados observados, sendo de vital importância à sistematização do conhecimento.
A ótica da epistemologia de Gaston Bachelard (1938) ajuda a estruturar instrumentos conceituais que auxiliam na formulação de atividades com o uso de filmes de ficção científica no ensino de Física em termos de sua contribuição para uma nova concepção do espírito científico.
Este trabalho discute as possibilidades e potencialidades da inserção de filmes do gênero ficção científica como recursos didáticos potencializadores no processo de ensino e aprendizagem de Física, tendo-se em vista a reflexão em relação ao mundo científico sob a
luz da epistemologia de Gaston Bachelard. Além disso, vislumbra-se que tais recursos poderão auxiliar o professor a compreender o entendimento que o estudante possui a respeito dos conceitos trabalhados em aula.
Em termos de exposição do trabalho de pesquisa desenvolvida, quatro capítulos foram definidos para abrigar o universo dessas análises.
No primeiro capítulo, intitulado Traços Fundamentais Atuais do Ensino de Física no Brasil, desenvolve-se uma reflexão sobre um panorama da situação atual do ensino de Física no Brasil e sua inserção no contexto internacional em seus diversos níveis, apontando suas virtudes e necessidades acerca de questões sociocientíficas, sob a perspectiva da compreensão e da participação pública em ciência e tecnologia.
No segundo capítulo, denominado Arte e Ciência: Da Autonomia às Aproximações, no Campo da Educação Escolar, apresenta-se perspectivas entre a Arte e Ciência explorando modos possíveis de promover tal diálogo no ensino de Ciências, em especial o ensino de Física, através da análise de obras cinematográficas de ficção científica, procurando evidenciar elementos que auxiliem no processo de construção do conhecimento científico. A ficção científica constitui uma modalidade de discurso sobre a ciência na medida em que expressa, por meio do cinema, interesses e preocupações em torno de questões científicas presentes que influem diretamente no âmbito sociocultural.
O terceiro capítulo, sob o título de Fundamentação Teórica: referencial teórico- conceitual orientador apoia-se na epistemologia de Gaston Bachelard. Nesse aspecto epistemológico, aborda-se criticamente a ênfase de Bachelard na separação entre a racionalidade científica e a imaginação poética que podem permitir o trabalho com obstáculos epistemológicos entre aqueles alunos que não se sentem motivados ao estudo da Física.
No quarto capítulo, intitulado de Filme de Ficção Científica e Ensino de Física: Problematizando uma Nova Metodologia de Ensino e Aprendizagens, tecem-se algumas considerações do estado de estudos acerca da problemática abordada, evidenciando que a descrição das três obras cinematográficas escolhidas não como um simples recurso didático, mas como um discurso subordinado por mecanismos ficcionais com o propósito de divulgar posições, ideias e debates em torno de temas científicos atuais. Elabora-se também um Plano de Estudos, onde são apresentadas possíveis metodologias didático-pedagógicas com o propósito de problematizar as questões definidas como orientadoras do objeto de investigação.
CAPÍTULO I - TRAÇOS FUNDAMENTAIS ATUAIS DO ENSINO DE FÍSICA NO BRASIL
O maior valor da ciência é alimentar a curiosidade e nos dar o inigualável prazer de desvendar o desconhecido. Devemos ensiná-la para ampliar o círculo dos que podem participar da deliciosa aventura de conhecer.
Richard Feynman
Considerações Iniciais: caracterizações e percursos da exposição
A preocupante situação atual do sistema educacional brasileiro provoca enorme instabilidade dificultando o encontro do seu rumo. A educação passa por uma fase de transição entre a forma educativa predominante consolidada no século XIX pautada na transmissão de conhecimento, e as necessidades e transformações características da sociedade contemporânea neste início de século XXI.
A demanda pela expansão do acesso à educação básica e ao ensino superior, o aumento do conhecimento em quantidade e complexidade, o crescimento de tecnologias de informação e comunicação e o estabelecimento de novas relações das instituições de ensino e pesquisa com a comunidade, são alguns dos fatores que provocam a necessidade reforma e mudança educacional (KRASILCHIK, 2010).
Ao longo da história da educação percebe-se que diferentes políticas públicas educacionais internacionais são influenciadas em metodologias e no currículo da escola, dilapidando o trabalho docente. De acordo com a Comissão Internacional sobre Educação para o século XXI, o Relatório Jacques Delors estabelece certas exigências à sociedade contemporânea a serem executadas, orientadas em quatro alicerces: aprender a ser, aprender a fazer, aprender a conhecer, aprender a viver (DELORS, 1996) 1.
Neste capítulo pretende-se fazer uma reflexão sobre a atual situação do ensino de Física no Brasil, seus problemas, suas necessidades e, principalmente, a busca por soluções
1
Relatório para a UNESCO da Comissão Internacional sobre Educação para o Século XXI, coordenada por Jacques Delors, editado sob a forma do livro: "Educação: Um Tesouro a Descobrir" de 1996. A discussão dos Quatro Pilares da Educação ocupa todo quarto capítulo, onde se propõe uma educação direcionada para os quatro tipos fundamentais de educação: aprender a conhecer (obter meios de compreensão), aprender a fazer (realizar sobre o meio envolvente), aprender a viver juntos (contribuir com todos nas diversas atividades humanas), e aprender a ser (conceito principal que integraliza todos os anteriores). Estas quatro vias do saber constituem uma apenas, sendo que existem pontos de interligação entre elas, eleitos como os quatro pilares fundamentais da educação.
em seus diversos níveis, indicando suas inúmeras virtudes acerca de questões sociocientíficas, sob a perspectiva da compreensão e da participação pública em ciência e tecnologia.
A evolução das aplicações da ciência básica desde a Antiguidade é farta de descobertas feitas por cientistas movidos pela sua curiosidade, que modificaram a história da humanidade. Vale destacar, por exemplo, que sem a abstrata teoria da relatividade de Albert Einstein (1879-1955) 2, o Sistema de Posicionamento Global (GPS), sistema de navegação por satélite, hoje guia os passos de uma fração importante da humanidade, não poderia existir. A maioria dos produtos eletrônicos e toda a tecnologia que tanto beneficia a humanidade devem-se aos conhecimentos da Física Atômica3 e das teorias quânticas do século XX.
Tais conhecimentos surgem de uma concepção de ensino que se dedica em sua essência ao aprendizado direcionado para a aquisição de ferramentas de compreensão, raciocínio e execução, que não podem ser consideradas completas sem que se tenham competências para aprendizagem complexas e difíceis de serem investigadas, devido ao seu caráter subjetivo e dependente da própria entidade educadora. Percebe-se que um dos maiores entraves para a educação é a transmissão de forma maciça e eficaz do conhecimento e da comunicação adaptadas à civilização cognitiva. Concomitantemente, cabe ao ensino evidenciar referências que criem condições aos educandos discernir o enorme volume de informações, bem como orientá-los no desenvolvimento de projetos individuais e coletivos.
Nesse contexto, valoriza-se a formação de valores e uma forte coesão social, em uma sociedade globalizada em detrimento à formação de competências e habilidades que formem o cidadão crítico, isto é, que saiba pensar e ter a capacidade de autonomia pela aquisição do conhecimento. Mas será que a escola deve ser um espaço para a transmissão do conhecimento científico e desenvolver habilidades e competências cognitivas, formando cidadãos pensantes, críticos com capacidades de resolver problemas ou a escola deve ser o local onde se adquire certas habilidades e competências específicas para formar trabalhadores e manter o método do capitalismo? Essas distorções e a incompatibilidade ideológica dessas questões transformam a escola em um espaço de polarizações. Na prática, isso quer dizer que os alunos devem utilizar os saberes para dar conta do seu dia a dia, sempre respeitando princípios universais, como a ética, os direitos humanos e a justiça social e sustentabilidade ambiental.
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Albert Einstein (1879-1955) foi um físico e matemático alemão. Entrou para o rol dos maiores gênios da humanidade ao desenvolver a Teoria da Relatividade. Estabeleceu a relação entre massa e energia e formulou a equação que se tornou a mais famosa do mundo: E = mc². Recebeu o Prêmio Nobel de Física, em 1921, por suas descobertas sobre a lei dos efeitos fotoelétricos (ISAACSON, 2007).
3 É o ramo da Física que estuda as camadas eletrônicas dos átomos, um conjunto de orbitais em um átomo, no
A partir de políticas que permitam uma intervenção limitada do Estado, o relatório Jacques Delors ilustra a função da escola que fomenta a aceitação de uma sociedade dividida em classes e pela desigualdade social (GALUCH; SFORNI, 2011). Não se deve esquecer que a escola suscita valores sociais, em oposição ao conhecimento, conforme Paulo Freire (1987) defende em seus textos, a fim de que os estudantes tenham a habilidade de pensar criticamente sobre sua situação educacional, os permite "reconhecer conexões entre seus problemas individuais, experiências e o contexto social em que eles estão imersos". O quanto e como a escola deve valorizar as ações sociais em detrimento do conhecimento é um tema complexo devido à falta de consenso sobre os limites do papel da escola.
Quanto maior a complexidade sem padronizações maior a multiplicidade de situações. Cada escola pode ser descrita como uma ilha à mercê das efemérides da política local. Porém, alguns aspectos são válidos para todo o território nacional. Por exemplo, a escassez de professores de Física. De acordo com o Censo Escolar realizado em 2009 pelo INEP, entre esses professores, 25,2% deles possuem licenciatura em Física (INEP, 2009). O Censo Escolar de 2014 aponta um acréscimo de 13,3%, ou seja, 38,5% dos professores de Física são licenciados em Física. Porém, o número de professores graduados em áreas distintas e não correlatas aumentou de 54,6% para 58% (INEP, 2014).
Gráfico 2. Evolução da distribuição dos docentes que atuam no Ensino Médio por nível de escolaridade - Brasil 2013-2017. Fonte: INEP, 2017.
Pelo Censo Escolar de 2017 (INEP, 2017), 509,8 mil professores atuam no Ensino Médio, e, desse total, 93,5% têm nível superior completo, ou seja, 86,8% têm nível superior completo com licenciatura. Mas identificou-se ainda que 3,9% estão cursando nível superior e que 2,6 % do total de docentes possuem apenas o Ensino Médio ou Magistério.
Gráfico 3. Indicador de adequação da formação docente4 do Ensino Médio por disciplina - Brasil 2017. Fonte: INEP, 2017.
O Censo Escolar de 2017 (INEP, 2017), também mostra que houve um pequeno aumento, em relação ao censo de 2014, no quantitativo de professores de Física que possuem licenciatura em Física (42,6%), apesar desse número não ser tão significativo, bem abaixo dos 70%, que é um quantitativo considerado ideal para disciplinas ministradas por professores com formação específica na área que leciona.
De acordo com o Indicador de Adequação da Formação Docente5 para a etapa de ensino em questão, o pior resultado é observado para a disciplina de Sociologia. Das disciplinas de Sociologia declaradas nas turmas de ensino médio, apenas 27,1% são
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Grupo 1 - Percentual de disciplinas que são ministradas por professores com formação superior de licenciatura (ou bacharelado com complementação pedagógica) na mesma área da disciplina que leciona; Grupo 2 - Percentual de disciplinas que são ministradas por professores com formação superior de bacharelado (sem complementação pedagógica) na mesma área da disciplina que leciona; Grupo 3 - Percentual de disciplinas que são ministradas por professores com formação superior de licenciatura (ou bacharelado com complementação pedagógica) em área diferente daquela que leciona; Grupo 4 - Percentual de disciplinas que são ministradas por professores com formação superior não considerada nas categorias; Grupo 5 - Percentual de disciplinas que são ministradas por professores sem formação superior.
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O Indicador de Adequação da Formação Docente sintetiza a relação entre a formação inicial dos docentes de uma escola e as disciplinas que eles lecionam, considerando o ordenamento legal vigente. A relação dos cursos considerados adequados para cada disciplina encontra-se na nota técnica desse indicador, disponível na página do Inep (http://portal.inep.gov.br/web/guest/indicadores-educacionais).
ministradas por professores com formação mais adequada (grupo 1 do indicador). Os melhores resultados do indicador de formação são vistos para as disciplinas Biologia, Língua Portuguesa, Educação Física, Matemática e Geografia, com percentuais acima de 70%.
Além disso, das disciplinas declaradas nas turmas de ensino médio, o percentual das que são ministradas por docentes sem curso superior (grupo 5 do indicador) é inferior a 10% em todas as áreas dessa etapa de ensino.
O aumento no número de professores licenciados é um progresso no sentido de qualificar os docentes brasileiros e que a Educação mude de patamar. O Plano Nacional de Educação recomenda que, em 2024, todos os professores do ensino básico tenham formação específica e superior, garantindo uma formação inicial de qualidade para os professores. No ano de 2018, esse número apresentou um percentual de apenas 36% dos professores da educação básica, enquanto a meta é garantir 100%.
Esses dados são preocupantes, acredita-se que a formação do professor é um parâmetro importante para o sucesso do processo ensino e aprendizagem. Por outro lado, o progresso econômico, social e tecnológico da sociedade depende diretamente do seu desenvolvimento intelectual em bases éticas e morais. Nessa perspectiva, a qualidade do processo ensino e aprendizagem é uma forma eficaz de promover a igualdade social.
É preciso considerar fatores intra-escolares, ou seja, elementos do processo educacional, e conferir resultados de acesso, fluxo, aprendizagem, conclusão e seguimento dos estudos. É necessário também retomar e atualizar a iniciativa de oferecer ao público elementos objetivos que contribuam para a garantia dos direitos à educação, que são diversos e complexos, tal como a sociedade brasileira.
Nesse contexto, apesar da complexa dinâmica de interação sociedade-escola é digno de nota que o professor sustenta uma posição de destaque em todo o processo. Por outro lado, os professores, em geral, apontam a desmotivação do aluno pela aprendizagem como o maior problema enfrentado nas salas de aula.
Quanto ao ensino de Física, existem várias possibilidades que poderiam justificar a rejeição dos alunos, como, por exemplo, a inadequada formação dos professores, conteúdos desvinculados dos fenômenos do cotidiano, metodologias inapropriadas, inabilidade Matemática, entre outros (RODRIGUES, 2014). Isso tudo gera um ciclo vicioso! Não se formam professores capacitados, em número suficiente, e isso colabora para que o aluno não goste de Física, resultando nos baixos índices de procura por essa licenciatura.
Assim, o processo ensino e aprendizagem da Física estão inseridos num amplo contexto onde as funções da escola, assim como as expectativas de sua emancipação,
encontram-se numa teia intrincada entre suas relações, interesses e ressignificações produzidas pelo capital e pelo desenvolvimento da Ciência.
A Ciência, especificamente a Física, desenvolveu-se e quebrou paradigmas epistemológicos. Desde o nascimento, do que se pode chamar de Ciência, até o início do século XX, seu desenvolvimento associou-se ao empirismo6, ideologia de base para a criação do Método Científico. O que era cientificamente comprovado, por meio do Método Científico, recebia status de verdadeiro, inquestionável.
Essas crenças também interferiram nas metodologias pedagógicas (SILVEIRA, 1989). A curiosidade nata do ser humano é agredida quando ele entra na escola. Não há espaço para discussões, dúvidas, simulações. Aliás, entre os alunos do Ensino Médio e mesmo entre os universitários, o questionamento não é bem visto. Numa entrevista concedida por Feynman (2006) quando esteve no Brasil, ele revela:
Outra coisa que nunca consegui que eles fizessem foi perguntas. Por fim, um estudante explicou-me: ‘Se eu fizer uma pergunta para o senhor durante a palestra, depois todo mundo vai ficar me dizendo: Por que você está fazendo a gente perder tempo na aula? Nós estamos tentando aprender alguma coisa, e você o está interrompendo, fazendo perguntas’ (FEYNMAN, 2006, p. 208).
As metodologias pedagógicas não acompanharam as rupturas epistemológicas para essa ciência (LUNKES; ROCHA FILHO, 2011). Então, como a escola deve transmitir os conceitos de Física? Quais conceitos e conteúdos priorizar? Quais metodologias utilizar? Como a escola deve se posicionar? A implantação de um currículo mínimo poderá guiar os professores nos referenciais de construção dos saberes da Ciência. Assim, a Base Nacional Comum Curricular (BNCC) poderia suprir o esvaziamento do currículo que o ensino de Física vem sofrendo por diferentes fatores. Ensino descontextualizado e concentrado em avaliações e exercícios repetitivos em que persiste há décadas é um dos maiores problemas enfrentados pela disciplina de Física, em que ainda parece que predomina a concepção de que para se ensinar basta saber. Uma neutralidade de conteúdos, de instrumentação e do excesso de fórmulas são destaques entre muitos professores universitários e pesquisadores.
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O empirismo é a posição filosófica que admite a experiência como base para a análise da natureza, procurando rejeitar as doutrinas dogmáticas. A posição empirista é contrastada com o racionalismo, que estabelece a razão como origem do conhecimento, independente dos sentidos. O conceito e a busca de evidências como fonte primária de conhecimento existiu durante toda a história da filosofia e ciência, desde a Grécia antiga, mas com o surgimento do chamado Empirismo Britânico, no século XVII, que se consolidou como uma posição filosófica específica, sendo o filósofo John Locke considerado o fundador do empirismo (BERKELEY, 1992).
O documento acima referido, em sua última versão, configura-se na apresentação de unidades curriculares, presentes na primeira versão, tais como: movimentos de objetos e sistemas, energias e suas transformações, processos de comunicação e informação, eletromagnetismo, materiais e equipamentos, matéria e radiação – constituição e interações, terra e universo - formação e evolução. Infelizmente não foi dada ênfase, em sua segunda versão, ao estudo da Física Moderna e ao uso da História da Ciência, o que poderia ser considerado positivo na primeira versão.
O texto se assemelha a uma síntese dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), pois se nomeou os temas estruturantes e as competências gerais, respectivamente em, unidades curriculares e eixos formativos, contextualização social, cultural e histórica (CSCH), processos e práticas de investigação (PPI), e linguagem das ciências (LC).
Também se deve lamentar que listas de conteúdos tradicionais, que contemplam toda a Física Clássica, não figuraram na BNCC, não dão ênfase à construção social e histórica do conhecimento, à diversidade e à interdisciplinaridade. Nesse contexto, os alunos da maioria das escolas públicas brasileiras continuam prejudicados, pois estudam no máximo duas horas/aulas semanais de Física.
Mas todo o processo de elaboração da BNCC indica que as condições políticas para a concretização desse documento estão sendo articuladas com o intuito de transformá-lo em um instrumento técnico e padronizador, conservando as tradições escolares e fomentando interesses mercadológicos na educação brasileira.
Sorrateiramente, percebe-se um processo recente de terceirização, último degrau da degradação sofrida pela educação básica brasileira. Nesse escuso modelo, a formação básica dos jovens brasileiros estará a cargo da iniciativa privada, financiada com recursos públicos. A educação brasileira será dominada ideologicamente por organizações como a OCDE e o Movimento Todos Pela Educação, com um maciço financiamento empresarial. Em resumo, tais organizações buscam uma educação que acolham aos anseios do capital e propaguem uma sociabilidade baseada no mercado.
O papel dos professores e pesquisadores é impedir que tal atrocidade se concretize, ao desempenhar críticas das teorias e das práticas sociais que modelam concepções próprias de mundo. Como protagonistas da formação dos profissionais que efetuarão o currículo na área de Ciências da Natureza, necessita-se uma melhor organização para atuar frente a essa realidade, para que não se transformem em cumpridores de políticas públicas. O aumento de discussões pela sobrevivência da educação pública perpassa pela ampliação de pesquisas sobre questões curriculares e políticas públicas no ensino de Ciências. Todo esse esforço trará
como resultado um fortalecimento de nossos propósitos, ao garantir a manutenção da escola de gestão pública, ao reduzir desigualdades sociais e suscitar o diálogo e a diversidade.
1.1. Panorama da Física na Formação Escolar da Educação Básica: do Ensino Fundamental ao Ensino Superior
Procura-se delinear um panorama do ensino de Física no Brasil, através da análise de dados oficiais visando subsidiar a tomada de ações para a melhoria do ensino desta disciplina no país. Faz-se um levantamento dos principais problemas e desafios, enfrentados pelo ensino da Física, em relação aos diversos níveis de estudo.
Busca-se relacionar as possíveis razões da disciplina de Física se manter um tanto quanto deslocada em relação às outras disciplinas na educação básica, visto o pequeno número de físicos atuantes na educação básica, o que reflete em grande desinteresse em jovens no ingresso na universidade visando se tornar professores ou pesquisadores na área de Física.
1.1.1. Ensino Fundamental
O primeiro contato dos alunos com a Física, por meio do ensino formal, se dá na disciplina de Ciências Naturais, nos primeiros ciclos do ensino fundamental, em que são considerados alguns princípios dos Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 1999), proposta em três blocos temáticos: ambiente, ser humano e saúde. Quanto aos Recursos Tecnológicos estes são justificados por meio de uma perspectiva interdisciplinar, de concepção construtivista e contextualizada. Mas, infelizmente, nem todos estes blocos são contemplados pelos professores, percebendo-se claramente um maior enfoque aos conteúdos de Biologia e Saúde, em detrimento aos conteúdos relacionados ao bloco de tecnologia (ALMEIDA et al. 2001). Em parte esse “esquecimento” se dá em virtude da falta de preparo dos professores e, também, da dificuldade para trabalharem com metodologias que sejam condizentes para serem apresentadas em sala de aula.
Esses aspectos geram distorções, pois, grande parte dos conceitos físicos é ensinada erroneamente pelos professores do ensino fundamental nas aulas de ciências, gerando um ensino deteriorado no que diz respeito aos conteúdos de Física (MOREIRA e OSTERMANN
1999). Por exemplo, pode-se ensinar, em um contexto, que feche a janela da casa “para que não entre o frio”, ainda que seja, no sentido restrito, está invertendo o processo físico ao empregar essa estrutura linguística.
O primeiro contato com a Física no transcorrer do período escolar é de suma importância em sua aprendizagem, pois as crianças que têm aptidão pela ciência, podem não despertar o interesse e a motivação em aprender Física.
Um dos maiores problemas enfrentados, sem sombra de dúvida é a desvalorização da carreira docente na Educação Básica no Brasil. No discurso sempre eloquente dos políticos brasileiros, a educação é sempre prioritária, mas nas ações práticas, as condições do trabalho, em muitos casos, não são nada dignas. Os investimentos em Educação remetem a baixos salários, número exagerado de alunos nas salas de aula, elevada carga horária semanal, descaso na formação continuada, currículos desatualizados e descontextualizados que se transformaram em um amontoado de conteúdos a serem cumpridos, preparação dos alunos apenas para responderem corretamente as avaliações (MOREIRA, 2018).
Nos dias atuais, os alunos são mais participativos demonstrando um maior interesse por situações cotidianas, pautando-se geralmente por ideias não aceitas cientificamente. Contrariando esta lógica, percebe-se a importância do domínio conceitual por parte do professor, incluindo o emprego de estratégias de ensino que auxiliem na aprendizagem significativa por parte dos alunos.
Nesse sentido, necessita-se do aprofundamento em um estudo relativo tanto ao ensino dos conteúdos físicos como à formação dos professores. Muitos autores indicam que a Física não está presente nas primeiras séries do ensino fundamental, pela grande dificuldade dos professores dessas séries em trabalhar atividades que abranjam conceitos físicos. Infelizmente, a maioria dos docentes de Ciências do Ensino Fundamental é formada em Biologia, e poucos possuem graduação em Física, e a maioria destes profissionais não gostam de lecionar conteúdos de Física para seus alunos devido terem terminado o Ensino Médio sem compreender e entenderem a importância da referida disciplina, como também na própria graduação.
Cursos de formação continuada são oferecidos, mas caracterizam-se por uma prática reflexiva, fundamentada em leituras e reflexões sobre a prática docente. Segundo Monteiro e Teixeira (2004) percebe-se que
[...] os cursos de formação continuada não devem ser estruturados com vistas somente à proposta de ensino que vai apresentar, mas devem se preocupar também com as diversas formas de reflexão que pode oportunizar ao
professor, tanto em relação à sua identidade docente como em relação à análise crítica da proposta. É claro que as limitações a respeito do conhecimento dos conceitos científicos envolvidos na atividade limitaram o desempenho dos docentes. Isso nos leva a destacar a importância e a necessidade da existência de cursos que ofereçam oportunidades de conhecimento teórico acerca de conceitos científicos (MONTEIRO E TEIXEIRA, 2004, p.17).
Muitos professores relatam o interesse em aprender novas formas de ensino de conteúdos específicos com o intuito de elucidar e questionar suas próprias dúvidas sobre os mesmos. Segundo experiência descrita por Silva e Schnetzler (2000), o mais relevante está em compreender situações cabíveis ao cotidiano da sala de aula.
Vale ressaltar que em uma pesquisa temática sobre a formação de professores, André (2004) investigou resumos das teses e dissertações defendidas no Brasil, no período de 1990 a 1998. Entretanto, a autora atestou apenas um pequeno número de pesquisas sobre a formação inicial de professores das séries iniciais do ensino fundamental relacionados ao ensino de conteúdos de Física em cursos de Pedagogia.
As avaliações do curso [de Pedagogia] limitam-se a aspectos internos, como o currículo, ou um fragmento de um curso, como uma disciplina. Constata-se ainda que a quantidade de trabalhos sobre as habilitações sobre a Pedagogia é muito pequeno. Juntando-se a isso o número limitado de pesquisas sobre o professor e o aluno de Pedagogia, o resultado final é um quadro muito pobre, e um conhecimento muito parcial sobre esse nível de formação (ANDRÉ, 2004, p. 83).
Apesar desse número de pesquisas ter crescido consideravelmente nos últimos anos, há uma enorme necessidade de mudanças no processo formativo dos professores de Física, isso reflete a urgência de coerência entre a formação oferecida e a prática esperada do futuro professor, uma formação inicial e continuada pautada na crítica, na contextualização do ensino e no compromisso social, que passe a ser referência para a ação docente:
Dada a natureza do trabalho docente, que é ensinar como contribuição ao processo de humanização dos alunos historicamente situados, espera-se da licenciatura que desenvolva nos alunos conhecimentos e habilidades, atitudes e valores que lhes possibilitem permanentemente irem construindo seus saberes-fazeres docentes a partir das necessidades e desafios que o ensino como prática social lhes coloca no cotidiano (PIMENTA, 2008, p 18).
Entende-se aqui a extrema importância de que se desenvolvam mais pesquisas relacionadas aos cursos de Pedagogia, porque se deve considerar o papel destes cursos
enquanto formadores de profissionais para desempenharem, dentre outras habilitações, as funções de professores das séries iniciais do ensino fundamental.
O crescimento do ensino se dá como um todo, sendo um processo contínuo, no qual o desenvolvimento profissional docente deve ser encarado em uma perspectiva que possibilite a esses futuros professores o domínio de conteúdos, pluralidade de estratégias de ensino, o despertar do interesse em galgar conceitos de forma atraente aos alunos.
1.1.2. Ensino Médio
No Brasil, sobretudo em escolas públicas, o ensino de Física ainda é fortemente influenciado pela ausência do laboratório de ciências, pela formação docente descontextualizada e frágil, pela indisponibilidade de recursos tecnológicos e pela desvalorização da carreira docente.
E com esse panorama sombrio vislumbra-se um obstáculo pedagógico à execução do ensino e da aprendizagem da Física em diferentes níveis e modalidades de escolarização, com impacto contraproducente sobre a compreensão desta ciência.
Destaca-se que nos últimos anos da década de 1990 e no início dos anos 2000, foram projetadas políticas públicas com o intuito de readequar a prática escolar vigente (MOREIRA, 2000; RODRIGUES; MENDES SOBRINHO, 2004), tais como: a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional- LDBEN (BRASIL, 1996), em 1996, os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio- PCNEM (BRASIL, 2002a), em 1997, as Diretrizes Curriculares Nacionais para os Cursos de Graduação- DCN (BRASIL, 2002b), em 2001, o Exame Nacional do Ensino Médio- ENEM, em 1998, o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes- ENADE (BRASIL, 2004), em 2004, e a Política Nacional de Educação Especial na Perspectiva da Educação Inclusiva (BRASIL, 2008), em 2008.
Contudo, os efeitos esperados pela adoção dessas medidas de reformulação educacional mantêm-se objetos de estudo no campo da pesquisa educacional de um modo geral e da pesquisa educacional em ciências, em especial.
Alguns questionamentos são relevantes para o aprimoramento da prática pedagógica do Ensino de Física, a saber: quais são as demandas contemporâneas para a Formação de Professores de Física? Quais são as inovações introduzidas na Licenciatura em Física na preparação de licenciandos para o enfrentamento dessas demandas? Quais são as alterações
significativas provocadas por essas inovações sobre a qualificação docente (ou na prática de sala de aula do professor de Física)?
Destaca-se ainda que o ensino da Física cresceu notavelmente nos anos de 1960, incentivado pelo desenvolvimento científico e tecnológico ocasionado pela “Guerra Fria” (GASPAR, 1995; MOREIRA, 2000) surgindo, assim, novas carreiras técnicas, em que se concebeu a ideia do estudo de Física para obter melhores oportunidades profissionais para compreender melhor a realidade.
No campo educacional, uma gama enorme de dados acumulados por diversas pesquisas educacionais em ciências ao longo dos últimos 40 anos (MEGID NETO; FRACALANZA; FERNANDES, 2005) propicia uma investigação a respeito da evolução das condições de ensino sobre a prática do ensino da Física e acerca das necessidades do ensino da Física básica no país.
Tais necessidades acarretam inúmeros transtornos gerados por situações que deveriam ser sanadas para detenção de uma melhor preparação dos docentes nos cursos de licenciatura como: as falhas conceituais, a ausência de conteúdos e a falta de habilitação para o ensino experimental por parte dos professores de Física, que são averiguações recorrentes no Ensino Médio, sugerindo limitações na preparação inicial desses docentes nos cursos de licenciatura (KUSSUDA, 2012).
Outro grave transtorno se dá pelo número reduzido de formados nos cursos de bacharelados e de licenciaturas em Física devido ao não preenchimento de vagas oferecidas pelas instituições de ensino superior e, também, pela grande evasão, problema recorrente nos cursos de Física. Constata-se também a falta de assistência pedagógica e de um assessoramento de pessoas experientes ao contingente de professores de Física em serviço (KUSSUDA, 2013).
Acontece pouca interatividade entre os professores de Física, que, pelos motivos citados anteriormente, tem pouco tempo para se aprimorar, interagir com os demais colegas, pois, tradicionalmente, essa interação acontece em congressos, simpósios, encontros de professores, e outros. Nas universidades não se disponibiliza programas de capacitação para professores do Ensino Médio ou a oferta desses fora do período letivo, entre outras formas de demonstração de preocupação com a formação científica e pedagógica dos docentes.
Percebe-se também uma grande dependência do uso de livros didáticos que nem sempre atendem às reais necessidades para um bom ensino de Física. Também se vê uma fraca relação com situações mais concretas e pouca veiculação a atividades experimentais, problemas estes agravados pela baixa carga horária destinada às disciplinas científicas, pelo
excessivo número de alunos em classe e por uma defasagem de laboratórios de ciências e de bibliotecas com acervo apropriado7, além de grandes dificuldades para obter e adquirir livros específicos e materiais experimentais.
Alguns livros de ciências e materiais de laboratório inicialmente utilizados no país para as aulas de ciências foram introduzidos e ajustados, assim como aconteceu com os projetos americanos Physical Science Study Committee (PSSC)8, desenvolvido pelo MIT,e o Projeto Harvard9. Mas tais projetos se apresentaram inócuos em uma realidade educacional distinta do país de origem (GASPAR, 1995; MOREIRA, 2000). Esta ineficiência estimulou a criação de projetos educacionais mais adaptados à realidade brasileira, como o Programa Nacional do Livro Didático (PNLD) e do Programa Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio (PNLEM), destacados por Pena (2008) a seguir:
projetos como: Física PSSC, PEF, PBEF, FAI, IPS (Introductory Physical Science), que pretenderam sanar as deficiências do ensino de Física, mostraram-se inviáveis à realidade educacional (inadequação ao sistema educacional brasileiro) àquela época inclusive os nacionais praticamente desapareceram de circulação e uso. Estes autores mencionam que, após alguns anos de utilização, pouca ou nenhuma difusão foi constatada na rede escolar, a não ser na rede escolar paulista, onde tiveram maior repercussão e difusão. O motivo da passagem relativamente efêmera do paradigma dos projetos parece que foi a falta de uma concepção de aprendizagem nestes projetos, ou seja, eles eram muito claros em dizer como se deveria ensinar a Física (experimentos, demonstrações, História da Física, etc), mas pouco ou nada disseram sobre como aprendê-la (PENA, 2008, p. 425-426).
A carência de objetividade na definição da orientação e diretriz do ensino de Física básica é maléfica à prática desse ensino. Nota-se uma falta de clareza ao professor sobre quais fundamentos escolher para utilizar metodologias de ensino, recursos didáticos adequados, métodos de verificação de aprendizagem ou rendimento escolar etc.
As péssimas condições de trabalho que os professores são acometidos (GATTI, 2009) provocam um desestímulo entre os jovens que optam profissionalmente pelo magistério, pois a baixa remuneração praticada, o excesso de trabalho e de atribuições, a insuficiência de instalações adequadas, e o desprestígio político-institucional são
7
Segundo o Censo Escolar da Educação Básica de 2018 (BRASIL, 2018), do Ministério da Educação (MEC), foram registradas 48,5 milhões de matrículas nas 181,9 mil escolas de educação básica brasileiras, sendo que 44% frequentavam escolas com laboratório de ciências e 51% estudavam em estabelecimentos com bibliotecas.
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Physical Science Study Committee: projeto de ensino de Física desenvolvido pelo MIT na década de 1960 (HABER-SCHAIM; DODGE; WALTER, 1981), e trazido ao Brasil por meio do IBCC-UNESCO com apoio do MEC, em 1962.
9 Harvard Project Physics: projeto de ensino de Física desenvolvido na década de 1970 pela Universidade de
determinantes no insucesso da profissão de professor no Brasil (TARTUCE; NUNES; ALMEIDA, 2010).
Tal apreciação demonstra que várias questões levantadas sobre o ensino da Física no Brasil não são exclusividade de uma época, mas transformaram-se em características acrônicas do ensino de Física: o método expositivo, a dependência excessiva do livro didático, a ausência da prática experimental, o currículo desatualizado e descontextualizado, o reduzido número de aulas e a profissionalização insuficiente do professor (DIOGO; GOBARA, 2007; PEDRISA, 2001), além do enciclopedismo, da sobrecarga de trabalho e da falta de reconhecimento social e salarial do magistério.
Para finalizar, chamam atenção à falta de entusiasmo dos professores, o risco da falta de integridade física dos mesmos, a pouca ajuda de determinados conteúdos para a prática profissional, a desmotivação dos jovens pelos estudos, a inviabilidade da diplomação massiva. Todos esses fatores sugerem não só a necessidade de uma revisão radical nas estratégias até então empregadas no contexto educacional, mas também apontam que o desafio não seja, talvez, exclusivamente técnico (CAVENAGHI e BZUNECK, 2009).
1.1.3. Ensino Superior
Com o grande desenvolvimento da tecnologia, está-se diante de um vultoso volume de novos conceitos, o que transforma a educação e o professor passa a ser exigido, em suas ações, a fim de que as mesmas possam ter efeito singular e permanente na vida dos alunos. Nas licenciaturas, em especial na área da Física, exige-se uma plena formação do licenciado, que deverá ser “um profissional com uma sólida formação na área, dominando os seus aspectos conceituais, históricos e epistemológicos, e em educação, de forma a dispor de elementos que lhe garantam o exercício competente da docência na educação básica” (BRASIL, 2000, p. 05).
O físico educador deve atuar na formação e na divulgação do saber científico em diversos grupos sociais, no ensino formal e em outras formas de educação científica, fazendo parte do conjunto dos conteúdos profissionais, dos conteúdos da Educação Básica, consideradas as Diretrizes Curriculares Nacionais para a Formação de Professores em nível superior, bem como as Diretrizes Nacionais para a Educação Básica e para o Ensino Médio.
Ao administrar sua prática o professor encara fatores que demandam uma sucessão de decisões de diversas naturezas, necessitando administrá-los em sua ação docente, tais
