INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICA
TIAGO DESTÉFFANI ADMIRAL
A UTILIZAÇÃO DE METODOLOGIAS ALTERNATIVAS E EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA: UM OLHAR SOBRE AS PRÁTICAS
ARGUMENTATIVAS EM SALA DE AULA
Vitória 2013
TIAGO DESTÉFFANI ADMIRAL
A UTILIZAÇÃO DE METODOLOGIAS ALTERNATIVAS E EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA: UM OLHAR SOBRE AS PRÁTICAS
ARGUMENTATIVAS EM SALA DE AULA
Dissertação apresentada ao curso do Mestrado Profissional em Educação em Ciências e Matemática do Instituto Federal do Espírito Santo, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Educação em Ciências e Matemática. Orientador: Dr. Emmanuel Marcel Favre-Nicolin
Vitória 2013
(Biblioteca Nilo Peçanha do Instituto Federal do Espírito Santo)
A238u Admiral, Tiago Destéffani.
A utilização de metodologias alternativas e experimentação no ensino de física: um olhar sobre as práticas argumentativas em sala de aula / Tiago Destéffani Admiral. – 2013.
92 f. : il. ; 30 cm
Orientador: Emmanuel Marcel Favre-Nicolin.
Dissertação (mestrado) – Instituto Federal do Espírito Santo, Programa de Pós-graduação em Educação em Ciências e Matemática.
1. Física – Estudo e ensino. 2. Física - Metodologia. 3. Didática (Ensino médio). I. Favre-Nicolin, Emmanuel Marcel. II. Instituto Federal do Espírito Santo. III. Título.
Dedico esta dissertação a todos os amigos e amigas que, de alguma forma, fizeram parte da minha caminhada durante o mestrado.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a todas as pessoas que acreditaram no meu êxito.
Agradeço pela ajuda dos amigos em muitos momentos importantes durante o curso, especialmente Adriane e Leonardo que me acompanharam em todos os momentos bons e ruins, alegres e tristes, de tranqüilidade ou absoluto desespero, em meio à calmaria ou em momentos em que não sabíamos o que fazer para conseguir seguir em frente. Muito provavelmente sem a presença desses dois amigos, e de alguns outros, não teria sido tão rica essa jornada até aqui.
Agradeço aos meus familiares que me apoiaram em todos os momentos independentemente dos altos e baixos durante esses dois anos, sem o seu apoio e suporte teria sido consideravelmente mais árdua a minha passagem por essa experiência.
Agradeço também aos professores que durante todo o curso mostraram grande interesse em desenvolver um trabalho de qualidade, nos exigindo o máximo que podíamos e, ao mesmo tempo, nos possibilitando um crescimento acadêmico proporcional à nossa vontade de aprender.
Agradeço ao professor Emmanuel, meu orientador, que diferentemente de uma relação de autoritarismo, mostrou-se um parceiro e mediador da minha aprendizagem, me propiciando autonomia para pensar sobre minhas reais expectativas enquanto pesquisador e, ao mesmo tempo, me auxiliando em aspectos que nortearam a minha forma de pesquisar em ensino de Física.
Agradeço ao coordenador e idealizador do programa de pós-graduação Sidnei, pois, em grande parte, foi devido a ele que hoje tive a oportunidade de ter um curso de mestrado.
Devo agradecimentos à vários colegas de trabalho da escola Waldemiro Hemerly que tantas vezes me substituíram nas aulas para que eu pudesse assistir às aulas do mestrado, foram muitas quintas e sextas feiras em que precisei me ausentar do
meu trabalho e pude contar com a ajuda de muitos colegas.
Agradeço à diretora Deusa Lourencini que fez o possível para ajudar no que precisei enquanto trabalhava na escola, além das 50 horas semanais de carga horária escolar consegui cumprir os créditos em uma cidade que fica a mais de 100 km de distância e escrever parte da pesquisa. Realmente não foi fácil.
Não poderia deixar de agradecer a Gorete e Neto que me cederam um teto quando mais precisei, durante todo o mestrado, nas quintas feiras, a casa desses dois era minha casa também, pois me sentia acolhido como no meu lar.
Por fim ficam os meus cumprimentos de agradecimento a todas outras pessoas que, indiretamente, contribuíram com minha caminhada até aqui.
“Todo o conhecimento implica numa trajetória de um estado A, designado pela ignorância, para um estado B, designado por saber. As formas de conhecimento distinguem-se pelo modo como caracterizam os dois pontos e a trajetória que conduz de um ao outro. Não há, pois, nem ignorância em geral nem saber em geral”.
RESUMO
Esta pesquisa teve como principal objeto de estudo as relações entre a aprendizagem, alfabetização científica e aplicação de recursos tecnológicos. Um dos conceitos que foram desenvolvidos com os alunos nesse projeto foi o conceito de energia, geralmente mal compreendido mesmo sendo um dos conceitos mais importantes da Física, mesmo envolvendo questões do dia-a-dia assim como fenômenos como o aquecimento global. Foram aplicadas duas sequências didáticas, a observação participante foi acompanhada de relatórios em sala e questionários. Devido à relativa simplicidade matemática de resolução de problemas de energia no ensino médio, comparado com outros assuntos de física, o método de ensino frequentemente usado por um professor que expõe as equações e aplica exercícios numéricos, tende a dificultar a discussão e a avaliação dos conceitos dos alunos. Como resultado imediato a metodologia adotada possibilitou um diálogo entre professor-aluno e aluno-aluno, o que facilitou a aprendizagem e a avaliação dos conceitos ensinados. Como produto da pesquisa foi organizado um pequeno caderno de práticas que em geral, utilizam material de baixo custo, e são facilmente aplicáveis em diversos contextos em uma aula de Física. A pesquisa foi realizada com uma turma de ensino médio Integrado ao Ensino Técnico do Instituto Federal Fluminense – Campos RJ
Palavras-chave: Ensino de Física. Alfabetização Científica. Metodologias de Ensino. Sequência Didática.
ABSTRACT
This research had as its main object of study the relationships between learning, scientific literacy and application of technological resources. One of the concepts that were developed with the students in this project was the concept of energy, often misunderstood despite being one of the most important concepts of physics because it involves issues of day-to-day phenomena as well as of great importance, such as global warming. Two teaching sequences were applied, participant observation was accompanied by reports and questionnaires in class. Due to the relative simplicity of mathematical problem solving power in high school, compared to other subjects of physics, the teaching method often used by a teacher that exposes the equations and apply numerical exercises, tends to hamper the discussion and evaluation of the concepts of students. As an immediate result the methodology enabled a dialogue between teacher-student and student-student, facilitating learning and assessment concepts. As a product of the research was organized a small notebook of practices that generally use low cost material, and are easily applicable in various contexts in a physics class. The survey was conducted with a group of high school Integrated Technical Education of the Instituto Federal Fluminense – Campos – RJ.
Keywords: Physics Teaching. Scientific Literacy. Teaching Methods. Teaching Sequence.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Esquema de relação entre Ciência Pura/Aplicada ... 23
Figura 2 – Maquete sobre conversão de Energia eólica em Elétrica ... 52
Figura 3 – Exemplo de cooler utilizado ... 53
Figura 4 – Exemplo conceitual de energia mecânica ... 55
Figura 5 – Exemplo de uma resolução de problemas com a utilização das caixas de fósforos ... 56
Figura 6 – Grupo de alunos discutindo uma situação problema usando as caixas de fósforos ... 58
Figura 7 – Uma aluna explica à outra um problema utilizando a metodologia das caixas de fósforos ... 59
Figura 8 – Montagem da vara rosqueada com a trena ao lado ... 67
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Atividades da Sequência Didática sobre Energia ... 51
Tabela 2 – Atividades da Sequência Didática de cinemática ... 62
LISTA DE SIGLAS
CNPq – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CTS – Ciência, Tecnologia e Sociedade
CTSA – Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente
EDUCIMAT – Programa de Pós-graduação em Educação em Ciências e Matemática FAPES – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Espírito Santo
IFES – Instituto Federal do Espírito Santo
ISBN – International Standard Book Number (Número Padrão Internacional de Livro) PCN – Parâmetros Curriculares Nacionais
PCN – Orientações educacionais editadas pelo Ministério da Educação que complementa os PCN
PIBIC – Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica PISA – Programa Internacional de Avaliação de Alunos
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 16
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 18
2.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS ... 18
2.2 O CONCEITO DE CIÊNCIAS ... 21
2.3 ENSINO DE CIÊNCIAS E IMPLICAÇOES SOCIAIS ... 26
2.4 CURRÍCULO E ENSINO DE CIÊNCIAS ... 30
2.5 A ARGUMENTAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA ... 33
3 METODOLOGIA ... 37
3.1 O ESTUDO ... 37
3.2 LOCAL DA PESQUISA ... 37
3.3 SUJEITOS ... 37
3.4 COLETA E ANÁLISE DE DADOS ... 40
3.5 CATEGORIAS DA PESQUISA... 40
3.6 LIMITES DA PESQUISA ... 41
3.7 PRODUTO FINAL ... 41
4 DESCRIÇÃO DO ESPAÇO ESCOLAR ... 42
4.1 DESCRIÇÃO GERAL ... 42
5 DESCRIÇÃO DAS SEQUÊNCIAS DIDÁTICAS (ENERGIA E CINEMÁTICA) ... 44
5.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE AS SEQUÊNCIAS DIDÁTICAS ... 44
5.1.1 Planejamento das aulas ... 47
5.2 SEQUÊNCIA DIDÁTICA SOBRE ENERGIA ... 48
5.3 SEQUÊNCIA DIDÁTICA SOBRE CINEMÁTICA ... 49
6 DESENVOLVIMENTO DA SEQUÊNCIA SOBRE ENERGIA... 51
6.1 RELATO GERAL ... 51
6.2 A DINÂMICA DAS CAIXAS DE FÓSFOROS ... 55
6.3 A APLICAÇÃO ... 57
6.4 A AVALIAÇÃO ... 60
7 DESENVOLVIMENTO DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA SOBRE CINEMÁTICA ... 62
7.1 RELATO GERAL ... 62
7.2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 62
7.3 ORGANIZAÇÃO DO CONHECIMENTO ... 66
7.4 A AVALIAÇÃO ... 73
8 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 77
REFERÊNCIAS ... 80
APÊNDICES ... 83
APÊNDICE A ... 84
Lista de exercícios sobre energia ... 84
APÊNDICE B ... 86 Questionário I ... 86 APÊNDICE C ... 87 Questionário II ... 87 APÊNDICE D ... 88 Dicionário de cinemática ... 88 APÊNDICE E ... 89
Termo de utilização da pesquisa ... 89
APÊNDICE F ... 90
Modelo de relatório ... 90
APÊNDICE G ... 92
1 INTRODUÇÃO
Uma crescente preocupação em torno do Ensino de Ciências, especialmente na área de Física, tem se constituído no sistema Educacional Brasileiro. Preocupação que tem gerado uma série de pesquisas especificamente nessa área.
Os olhares para o Ensino de Ciência vão se construindo através do contexto histórico e social, sofrendo influência dos interesses sociais, econômicos e políticos. Podemos destacar especialmente a influência de interesses econômicos na construção curricular que, em boa medida, constroem a representação de Ciência dogmática que tentamos desconstruir atualmente.
Enfrentamos hoje, em muitos ambientes escolares, uma situação de afastamento entre os conceitos ensinados em Ciências e a dimensão prática do cotidiano da Ciência. Esse afastamento se dá quando priorizamos o saber teórico em detrimento do saber prático. A construção do conhecimento científico passa por todas as dimensões: Teóricas, Práticas e Implicações Históricas/Sociais. A utilização do laboratório nas aulas, por exemplo, se torna uma ferramenta a mais para ajudar na construção do conhecimento científico, mesmo em um laboratório não estruturado.
De acordo com Barbosa (1999) a prática experimental exerce importância fundamental no Ensino de Ciências, especialmente em Física, pois:
Empregando-se a experimentação com laboratório não estruturado verifica-se que há uma maior eficiência quanto à ocorrência de mudança conceitual nos estudantes e, consequentemente, maior facilidade de aprendizagem de conceitos científicos quando se utiliza um ensino experimental baseado em uma abordagem que explora este tipo de atividade em comparação com o ensino tradicional. (Barbosa 1999)
Construir um conhecimento científico tecnológico, a partir e para os fins da alfabetização científica, se torna uma demanda crescente cada vez mais nas salas de aula. Utilizar os recursos mais simples e acessíveis pode ser uma boa alternativa na busca por um Ensino de Ciência mais significativo para os alunos.
aplicado à vida do aluno e contextualizado pode ser uma estratégia bem sucedida para atingir uma aprendizagem mais emancipadora e libertadora. A base dessa perspectiva de Ensino deve se pautar em conceitos cotidianos de temas Científicos, a partir de uma abordagem Ciência Tecnologia Sociedade e Ambiente – CTSA.
Dessa óptica buscamos identificar em que medida a alfabetização científica e a aplicação de metodologias alternativas, nas aulas de Física, contribui para aumentar o interesse na disciplina e promover seu aprendizado?
A hipótese inicial se refere diretamente à questão central do projeto. Para responder à questão central do projeto, assumimos que a utilização de metodologias alternativas nas aulas de Física serão mais agradáveis e tornarão o processo ensino aprendizagem mais efetivo. Esse é o principal pressuposto do projeto. A partir desse pressuposto inicial, identificaremos a forma que essas metodologias contribuem para o Ensino de Física.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS
Analisando os aspectos qualitativos e quantitativos no que tange ao Ensino de Ciências, podemos destacar algumas informações relevantes quanto às pesquisas realizadas nessa área. Podemos considerar um campo fértil de discussões em Ensino de Física, a alfabetização científica. Alfabetizar cientificamente configura-se como um dos princípios do Ensino de Ciência, isso porque se o aluno não se apropria da linguagem própria da Ciência dificilmente construirá um conhecimento científico de fato.
Considerar o Ensino de Ciências com um olhar mais amplo corrobora com o ideal de Educação libertadora. Assumir a importância social do conhecimento científico traz, ao mesmo tempo, o significado real do conhecimento e seu aspecto humanizador, constituinte no ato aprender. Freire (1987) nos mostra a importância do aspecto libertador da Educação, pela qual o individuo deve conquistar sua autonomia.
Tratar de Educação significa retomar o papel da escola, tema sobre o qual Chassot (2000) desenvolve um breve apanhado sobre suas características e seu se papel no decorrer da história. Ressalta que, antes, o espaço escolar possuía o status de lugar de origem dos conhecimentos, e sugeriu um óbvio fluxo de conhecimento de dentro para fora da escola. Entretanto, após um imenso processo de globalização, hoje existem várias fontes de informação fora do espaço escolar, e devemos agregar as informações externas à escola. Essa dinâmica deve refletir na forma de Ensinar do professor.
Vale ressaltar a diferença entre conhecimento e informação, a informação pode ser compreendida, nesse contexto como sendo um dado que apresenta, por si só, um fato isolado, ao passo que o conhecimento possui uma característica mais abrangente no sentido de que é um conjunto de fatos ou dados, que compõem uma competência ou habilidade específica, podendo ser estendida para contextos distintos daqueles apresentados inicialmente.
Ainda sobre a diferença entre informação e conhecimento, Santos (2002) deixa claro que, mesmo que cada vez mais o acesso à informação venha sendo democratizado, o acesso (ou não) ao conhecimento possui o poder de acentuar ainda mais as diferenças sociais, tendo em vista que o conhecimento pode ser considerado como um fator importante na inclusão social do cidadão.
Com a ampliação do acesso às formas de comunicação como TV e internet, a escola deixou de ser a única fonte de informação, desta forma se torna necessário que a escola desempenhe cada vez mais o papel de construtora de conhecimento. Essa demanda torna necessário pensar um espaço escolar diferenciado, que não apenas seja destinado a passar informações, mas que se configure como um espaço para a reflexão e formação cidadã.
De acordo com Chassott (2000), devemos romper com a visão na qual Ensino de Ciências na escola tem caráter de transmissão de informações, em que o melhor aluno é aquele com maior capacidade de “armazenar” mais informações (mesmo que não faça nenhuma relação lógica entre elas). Nesse ponto, pode-se ilustrar o tipo de educação chamada de Educação Bancária por Freire (1996). Ainda de acordo com Hazel &Trefil (2005);
[...] é ter o conhecimento necessário para entender os debates públicos sobre as questões de ciência e tecnologia [...] O fato é que fazer ciência é inteiramente diferente de usar ciência. E a alfabetização científica refere-se somente ao uso da ciências.(p.12)
Podemos compreender melhor as necessidades da Alfabetização Científica de acordo com a perspectiva apresentada. Tendo em vista a necessidade primeira de romper com o paradigma da Educação Bancária, a Alfabetização Científica se propõe a produzir um conhecimento mais significativo e libertador. O autor cita uma pesquisa sobre os PCN‟s para destacar que, mesmo com os esforços de romper a lógica estratificada das disciplinas, o documento não dá conta de conseguir a tão desejada interdisciplinaridade.
Auler (2003) nos remete a duas formas de conceber a alfabetização científica. A concepção reducionista e a ampliada. A primeira trata da alfabetização científica
como uma perspectiva metodológica, que se atém aos aspectos técnicos, desconsiderando as conseqüências sociais do conhecimento científico. A segunda concepção envolve uma visão mais abrangente da alfabetização científica, relacionando o conhecimento científico a discussões que envolvem questões tecnológicas e sociais (CTS).
Para que haja uma compreensão crítica das Ciências, em especial da Física, é importante que o aluno compreenda o conjunto semiótico científico e se aproprie dele, a fim de utilizar esse conhecimento de forma fluente e significativa. A linguagem possui um papel central nessa questão. De acordo com Bachelard (1972), existem obstáculos inerentes à aprendizagem, como os obstáculos epistemológicos, por exemplo. A linguagem também pode se apresentar como um obstáculo, na medida em que o aluno, por não se apropriar da linguagem científica, não consegue compreender o discurso científico, por vezes.
Outro aspecto importante para contribuir para a alfabetização científica é a consciência de inacabamento da Ciência. Devemos possuir a visão de Ciência como uma sistematização do conhecimento, que possui momentos de estabilidade e instabilidade. A Ciência não tem caráter dogmático, estático e imutável, mas se constitui de conceitos válidos durante o tempo necessário para sua evolução. De Acordo com Popper (1975), a Ciência deve ser falsificável, mas não falsificada.
O conceito de Falsificação faz referência a uma crítica ao positivismo de Comte, que via a ciência como sendo perfeita e acabada, pronta para oferecer respostas a qualquer pergunta com precisão e sem espaços para questionamentos. Popper é um dos autores que sustentam a ideia do falsificasionismo. Para ele uma teoria deve ser falsificável, mas não falsificada. No sentido que o conhecimento pode, e deve, ter espaços para o questionamento, deve admitir seu inacabamento e limites.
CAROPRESO (2006) explica que, a partir da Visão de Popper:
A falsificação de uma teoria levaria à busca de uma nova teoria que contivesse as partes não falsificadas da anterior, que explicasse as partes falsificadas desta e que, talvez, fosse aplicável a novos fenômenos. Embora não seja possível afirmar que uma teoria é verdadeira, é possível afirmar que ela é “a melhor disponível”, que ela é superior as suas predecessoras
no sentido de que ela é capaz de superar os testes que falsificaram as precedentes. (p 65).
Dessa forma o conhecimento científico apresenta uma construção, que apoia-se em conhecimentos prévios, confirmando-os ou negando-os quando necessário. Essa dinâmica de estruturação do conhecimento científico, historicamente construído, deve ser apresentada aos alunos, de forma que eles formem uma representação social mais próxima da realidade do conhecimento científico.
Uma das formas de levar o aluno a construir uma representação mais significativa de ciências pode se estabelecer pela linguagem, através da competência comunicativa científica. Segundo Bachelard (2007) os obstáculos epistemológicos, sejam eles estabelecidos por uma prática pedagógica ou por uma experiência cotidiana, formam uma condição necessária para a compreensão de um determinado conceito, fornecendo condições ideais para o aprendizado.
O obstáculo epistemológico pode ser produzido por uma concepção incompleta, por exemplo. Quanto mais o aluno for levado a refletir sobre suas próprias decisões, em relação ao conhecimento a ser apreendido, maiores serão as possibilidades de transpor esses obstáculos. Malheiro (2005) ressalta a importância de trabalhar o aprendizado baseado em problemas ABP, pois nesta abordagem o aluno é levado a refletir em problemas reais com soluções em aberto. Não são oferecidas aos alunos as respostas certas, mas sim as perguntas certas, e a partir desse processo dialógico constitui-se um espaço fértil para o aprendizado.
Devemos considerar um assunto quando tratamos de Ensino de Física em especial, a matematização do saber científico. Não podemos negar, nem negligenciar, os óbvios benefícios da relação do saber científico com os modelos matemáticos. Entretanto devemos ter a consciência que o saber não deve se aprisionar a uma visão matemática apenas, não deve se reduzir aos procedimentos aritméticos em si.
2.2 O CONCEITO DE CIÊNCIAS
Em seu livro A construção das Ciências Gerard Fourez diferencia de forma bem clara as origens e aplicações das nomenclaturas de ciências diferentes. Explicitando
os fatores que diferenciam ciências puras e aplicadas.
O autor discute sobre as noções espontâneas dos conceitos de ciências, e as diferencia em três aspectos: ciência “pura”, “aplicada” e “tecnologia”. Segundo o autor a visão aceita socialmente com mais frequência do primeiro tipo de ciência, é a de que a ciência pura é aquela que não apresenta implicações sociais de imediato. Ao passo que as outras duas representam uma ciência voltada para o desenvolvimento de conhecimento usado diariamente e produção tecnológica. De acordo com o autor:
Chama-se Ciências puras, ou também Ciências fundamentais uma prática científica que não se preocupa muito com as possíveis aplicações com um contexto societário, concentrando-se na aquisição de novos conhecimentos. Desse modo, um físico que estuda partículas elementares será considerado como fazendo ciência pura ou fundamental. (FOUREZ, 1995, p.195)
Em seguida o autor reflete sobre os processos de legitimação das ciências e conclui, de forma clara e fundamentada, uma relação de reciprocidade entre a legitimação dos dois tipos principais de ciências, pura e aplicada. Segundo o autor quando questionado em relação a validade e relevância de uma pesquisa de ciência pura, o pesquisador busca encontrar legitimação em uma possível aplicação futura de sua teoria em uma prática, ou afirma a importância do conhecimento por si mesmo.
Em contrapartida quando é questionada a validade e relevância de uma pesquisa claramente aplicada, esta busca subterfúgios teóricos em busca de legitimação. A esse movimento de troca de legitimação o autor denominou como legitimações recíprocas. É definido o tipo de ciência de acordo com o seu objeto de estudo, o autor caracteriza que as ciências ditas puras possuem objetos de estudo definidos pelos seus próprios paradigmas internos. Enquanto que as ciências aplicadas possuem, em geral, um objeto de estudo que é definido e avaliado por um publico externo, atendendo, por exemplo, uma demanda social ou econômica.
Ao apresentar um breve histórico da ciência, o autor assinala alguns momentos históricos que, segundo ele, influenciaram a criação das nomenclaturas. No campo das ciências puras ele destaca que o conceito foi criado pelo químico Liebig, no início do século XIX, quando se deu conta que era importante a formação de
doutores em ciências puras.
O autor atribui, em parte, o surgimento do termo ciência aplicada à árvore da ciência de Porfírio, Século III d. C. Segundo ele, esse conceito de ramificação julgava como ciências puras o tronco da árvore, e as demais ramificações seriam subdivisões da ciência. Ideia que contribuiu para divisões internas dentro do conhecimento científico.
O autor reflete sobre as relações de poder do conhecimento, e contextualiza de o termo „aplicada‟. Na visão do autor o que diferencia a ciência, neste ponto de vista, não é o fato de ser ou não aplicada, mas o lócus de sua aplicação. Cada conhecimento possui seu espaço, sua temporalidade e relevância, um conhecimento puro possui sua aplicação dentro da própria comunidade científica, enquanto que o conhecimento dito aplicado apresenta um espaço de utilização maior, que compreende do meu ponto de vista uma interseção com a comunidade científica uma vez que esta também faz parte da sociedade como um todo.
Para ilustrar esse pensamento, podemos considerar uma simples representação de conjuntos (FIGURA 1), aqui o circulo maior representa a sociedade como um todo, onde se encontra a influência das ciências aplicadas (CA), interiormente, o circulo menor denota a sociedade científica, em que a ciência pura (CP) possui aplicação, juntamente com a ciência aplicada. Uma vez que a comunidade cientifica faz parte da sociedade como um todo.
Figura 1 – Esquema de relação entre Ciência Pura/Aplicada
Esse esquema concorda com a ideologia do autor no esforço de reduzir a diferença epistemológica entre ciência pura e aplicada, trazendo para esse contexto a discussão de qual o tipo de aplicação estamos nos referindo. As ciências fundamentais e aplicadas possuem uma tendência de se justificarem reciprocamente (FOUREZ, 1995, p.204)
Apesar de sua ampla utilização, o termo Ciência gera controvérsia quanto à sua definição. Para alguns contextos, a expressão pode remeter ao conjunto de conhecimentos sobre biologia que aprendemos nas séries finais do Ensino Fundamental, em outro contexto pode nos remeter ao fazer científico, nos remetendo a uma representação social de cientistas vestidos de jalecos brancos com expressões idiossincráticas clássicas, que povoam nosso imaginário.
Em uma definição de dicionário “ciência (do latim scientia, traduzido por “conhecimento”) refere-se a qualquer conhecimento ou prática sistemáticos. Em sentido estrito, ciência refere-se ao sistema de adquirir conhecimento baseado no método científico bem como ao corpo organizado de conhecimento conseguido por meio de tais pesquisas”. Entretanto será que o método científico, a qual se refere essa definição, é uma condição sine qua non para definir um conhecimento como ciência?
Podemos citar que, em casos recorrentes na história, o conhecimento científico foi construído de forma diferente do que se prescreve o método científico. O próprio Newton, que fora inspirado pelo método científico cartesiano, chegou a conclusões científicas por caminhos diferentes desse método (Chalmers 1993). O que difere, em termos gerais, esse conhecimento produzido por Newton do conhecimento popular que se acumula historicamente, baseado em evidências e experiências cotidianas?
Uma teoria científica, legitimada e aceita como tal, exige alguns pressupostos segundo Khun (2003), além de ser verificável e geral deve ser coerente com o conhecimento científico construído até então. Enquanto um conhecimento popular não necessita de verificação imediata, um conhecimento científico deve ser verificável. Khun (2003) vai mais além e diz que se a teoria não mais se adapta ao comportamento natural das coisas, podendo-se então iniciar uma crise
epistemológica e uma nova teoria (paradigma) pode tomar o lugar da anterior, processo chamado por ele de revolução científica.
Uma visão muito comumente encontrada sobre ciências, inclusive entre acadêmicos e cientistas, está relacionada com o caráter salvacionista da ciência, aproximando-se do conceito de que a ciência produz verdades inquestionáveis sobre os fenômenos aos quais se propõe estudar. Seria essa visão, quase dogmática, do conhecimento científico adequada? Bom, se nos referimos às inúmeras vezes em que uma teoria foi substituída por outra por demonstrar um comportamento natural errôneo, seria razoável dizer que não.
Pensadores que estudaram o comportamento dos planetas, que possuíam uma visão ptolomaica do sistema solar mostraram-se incrivelmente equivocados após estudos e evidencias que revelaram, com o passar do tempo, o sistema heliocêntrico. Entretanto, esse conhecimento era de sua maneira específica, científico também. Isso nos traz elementos para considerar que o conhecimento científico possui caráter provisório e, sobretudo, questionável.
Construir o saber científico pressupõe, a priori, utilizarmo-nos de conhecimentos e axiomas pré-estabelecidos por outros antes de nós que, por sua vez, estiveram sujeitos a influências sociais, políticas e econômicas da época que foram desenvolvidos. O conhecimento científico, nesse sentido, sofre influência do período histórico a que pertence, podemos então considerá-lo neutro como pressupõe a lógica de Descartes? Por esse ponto de vista a resposta pode ser considerada óbvia.
A visão de incompletude do conhecimento científico pode ser encontrada em vários pensadores, entre eles Khun (2003), que define as revoluções científicas que ocorrem quando há rupturas de paradigmas científicos estabelecidos, sendo estes substituídos por novos. Essas revoluções de paradigmas só são possíveis quando o sujeito é levado a formular uma análise crítica em relação à sua práxis.
De forma análoga temos que pensar na alfabetização científica como ferramenta para construir esse tipo de conhecimento, sob a óptica de Bruner, Oliveira (1973)
cita que “a descoberta de um princípio, ou de uma relação, por uma criança, é essencialmente idêntica – enquanto processo – à descoberta que um cientista faz no seu laboratório”.
2.3 ENSINO DE CIÊNCIAS E IMPLICAÇÕES SOCIAIS
A partir de uma leitura aos artigos e publicações recentes sobre Ensino de Ciência encontramos com freqüência as crítica ao modelo de ensino tecnicista e às suas características de “despolitização” e desvinculação com a sociedade. De forma análoga ao sistema bancário de ensino, justificado pela falta de significados associados aos conteúdos. De acordo com (TEIXEIRA, P.M.M, 2003, p.178);
[...] quando avaliamos o ensino de ciências (Biologia, Química, Física e Matemática); é notável que o perfil de trabalho de sala de aula nessas disciplinas está rigorosamente marcado pelo conteudismo, excessiva exigência de memorização de algoritmos e terminologias, descontextualização e ausência de articulação com as demais disciplinas do currículo.
Em decorrência desse modelo excludente de ensino, são relacionadas algumas consequências da formação dos alunos. Do ponto de vista conceitual fica evidente uma estruturação incompleta e sem conexões entre os conteúdos. Outro problema visível é a ausência de conteúdos procedimentais e atitudinais. Mas talvez o pior de todos os fatores seja a ausência de visão crítica em relação ao conhecimento, Ciência e Tecnologia.
O autor expõe uma análise panorâmica da Pedagogia histórico-crítica, baseada no conceito de Demerval Saviani, onde explicita que se trata de uma pedagogia que se empenha em compreender a questão educacional a partir do desenvolvimento histórico objetivo (Saviani, 1989, p. 23). Segue apresentando as principais características dessa Pedagogia, dando ênfase ao seu aspecto solidamente social.
Nessa perspectiva a prática social é o ponto de partida do conhecimento, as relações sociais são as impulsionadoras do conhecimento. A partir de uma questão social (e a fim de solucioná-la muitas vezes) inicia-se o processo de construção de conhecimento. De maneira que o conhecimento final possua um significado e possa
ser utilizado para modificar a sociedade de forma dialética.
Nesse ponto podemos apontar uma convergência entre a Pedagogia Histórico-Crítica e o movimento CTS. Primeiramente é citada a prática social das duas teorias que, como o próprio autor explicita, é a característica mais marcante entre elas. É apresentado um diagrama, adaptado por Ainkenhead (1990), em que é apresentada a dinâmica da produção do conhecimento na perspectiva CTS e Histórico-Crítica. Em que o conhecimento começa e termina na/para sociedade.
Outras características comuns são citadas, entre elas: Objetivos Educacionais, Metodologias de Ensino, Conteúdos e Papel dos Professores. Todos esses aspectos apresentam notável semelhança nas duas correntes teóricas, o que evidencia uma tendência de aproximação ideológica entre elas.
Por fim Teixeira evidencia sua preocupação com a formação de professores que, segundo sua opinião e indícios em pesquisas citadas, não dá conta das dimensões sociais, humanas e políticas necessárias para o desempenho da atividade pedagógica. Nesse eixo ele se refere à falta de olhar crítico na formação dos professores e na despolitização do olhar do professor. Indica também, lembrando Freire neste ponto, os perigos de uma educação neutra, sem visão crítica e não formadora de cidadãos conscientes.
Dentro da temática que relaciona o conhecimento e suas implicações sociais, podemos citar (Santos, 2002) que trabalha com o conceito de que o conhecimento pode ser tratado como um capital, que, assim sendo definido, tem o poder de excluir ou incluir um indivíduo socialmente. A partir dessa óptica podemos considerar que, em um processo de ensino aprendizagem democrático e inclusivo, reside uma importância que vai além das fronteiras didáticas, mas também uma importância social.
De acordo com (Santos, 2002) todo conhecimento é um autoconhecimento, o autor sustenta sua afirmação por meio de uma releitura da definição entre sujeito e objeto. Considerando-se que todo objeto de estudo deve ter suas especificações, condições, restrições e especificidades escolhidas pelo sujeito que o estuda, o autor
afirma que o objeto de estudo é influenciado diretamente pelo sujeito, não em sua natureza, mas na forma com que é estudado, colocando nas palavras do autor:
Sabe-se hoje que as condições do conhecimento científico são mais ou menos arbitrárias, assentando em convenções que, entre muitas outras condições possíveis, selecionam as que garantem o desenrolar eficiente das rotinas de investigação. O objeto de investigação não é, afinal, mais do que o conjunto das condições não selecionadas. Se, por hipótese, fosse possível levar até o fim a enumeração de condições do conhecimento, não restaria objeto para conhecer. Por outras palavras, é tão impossível um conhecimento científico sem condições como um conhecimento plenamente consciente de todas as condições que o tornam possível. A ciência moderna existe num equilíbrio delicado, entre a relativa ignorância do objeto do conhecimento e a relativa ignorância das condições do conhecimento que pode ser obtido sobre ele. (Santos, 2002, p.82).
Embora a concepção do autor, em relação ao conhecimento científico, vá além das concepções falsificacionistas já apresentadas neste trabalho, elas convergem no que diz respeito ao olhar para a Ciência enquanto a construção de um conhecimento que se dá superando conceitos e, sobretudo, historicamente.
Neste ponto podemos destacar o aspecto de inclusão que o conhecimento científico pode conter, ao ser visto como um conhecimento não dogmático, mas um conhecimento pautado na investigação. Podemos, a partir desse olhar, assumir uma postura mais investigativa incluindo o aluno de forma ativa no processo de aprendizagem, tirando o aluno de uma posição de “observador”.
Os autores (Angotti, J. A. P, Auth, M. A. 2001) ressaltam a problemática envolvida em sua pesquisa, a forma como historicamente o homem se relaciona com o ambiente. Chama a atenção o fato de que a relação exploratória do homem com a natureza possui grande influência na forma como vemos e nos relacionamos com o meio ambiente. É destacado o fato de que o desenvolvimento tecnológico, outrora visto como impulsionador do desenvolvimento social, foi se mostrando prejudicial para uma grande parcela da sociedade.
O que inicialmente parecia um bem inegável a todos, com o passar dos anos revelou outras facetas. À medida que o uso abusivo de aparatos tecnológicos tornava-se mais evidente, com os problemas ambientais cada vez mais visíveis, a tão aceita concepção exultante de C&T, com a finalidade de facilitar ao homem explorar a natureza para o seu bem-estar começou a ser questionada por muitos. (Angotti, J. A. P, Auth, M. A. 2001, p.15)
Com o passar do tempo a lógica da exploração e do crescimento como busca de uma sociedade melhor foi mostrando suas fragilidades. Aumento da desigualdade, degradação dos recursos naturais entre outros fatores negativos.
Com essa dinâmica de mudança de paradigmas, alguns países europeus (como a Itália) começaram a adquirir uma postura de redução de crescimento na tentativa de minimizar os efeitos colaterais já identificados. Mais tarde, no ano de 1972 acontece a conferência de Estocolmo, da qual o Brasil fez parte, mesmo não tendo aderido à lógica de desenvolvimento sustentável. Nesta época o Brasil mantinha conscientemente um ritmo alto de crescimento econômico/industrial, o que tornou sua participação na conferência um tanto quanto irônica, na visão dos autores.
Com o passar do tempo, uma ideia da conferência foi sendo discutida de forma um pouco mais avançada até que com a reunião Rio 92 é consolidada a ideia de desenvolvimento sustentável que, na época, praticamente não influenciou as ações do Governo ou iniciativa privada. Inclusive suscitou a desconfiança de alguns autores acerca do termo, que se mostrava vago e facilmente manipulável. Os autores fazem também uma reflexão interessante sobre o fato de que em uma sociedade determinista e excludente, por mais forte que seja esse paradigma, em algum momento haverá uma dinâmica de revolta contra a evidente exclusão social, conclusão fundamentada em Freire (1996).
Seguimos a discussão aprofundando o conceito de Educação Ambiental para além das especificidades ecológicas/biológicas, visto que esta é uma abordagem de apenas um dos aspectos da problemática Ambiental. O conceito de Educação Ambiental vai além da Ecologia, ele perpassa as demais ciências da Natureza e também engloba as relações do meio ambiente com a sociedade. Áreas de conhecimento como Sociologia e Filosofia devem estar intimamente relacionadas com a discussão de CTS, de forma dialética inclusive.
O tema central do texto de (Angotti, J. A. P, Auth, M. A. 2001) trata de como a Educação Científica pode se envolver nas questões ambientais para humanizar e criar consciência crítica no indivíduo. É de extrema necessidade que a Educação Ambiental consiga romper com a visão antiga de ciência onde nós somos parte
separada da natureza, e conseguir fazer com que o homem se reconheça parte de um todo, que depende do Ambiente para existir. E, obviamente, devem coexistir de forma sustentável.
No percurso do texto os autores citam uma experiência bem sucedida com um grupo de professores. Foi realizado um trabalho de intervenção buscando a cooperação de um grupo de professores de Física, Química e Biologia, a fim de tentar minimizar a fragmentação do conhecimento. Durante a pesquisa eles citam algumas dificuldades, como horário de planejamento reduzido, e outras de ordem pessoal, como a resistência à mudança.
Para (CHASSOT, 2002, p.93) a ciência pode ser considerada como uma linguagem. Ao assumir essa perspectiva o autor considera um paralelo existente entre a linguagem científica e um idioma. Ele faz uma comparação entre uma pessoa que não conhece a linguagem tipicamente científica e outra que não se apropriou de algum idioma desconhecido, e ambas não são capazes de reconhecer ou diferenciar elementos desses tipos de linguagem.
Nesse sentido ser Alfabetizado Cientificamente deve incluir uma apropriação da semiótica científica, a fim de utilizar esse conhecimento de forma fluente e significativa em seu cotidiano.
Ainda de acordo com Chassot (2002), é importante para o processo de Alfabetização Científica possuir a visão de Ciência como uma evolução do conhecimento, que possui momentos de estabilidade e instabilidade. A Ciência não tem caráter dogmático, estático e imutável, mas se constitui de conceitos válidos durante o tempo necessário para sua evolução. E esse modelo dogmático precisa ser repensado para a verdadeira construção de um Ensino de Ciências.
2.4 CURRICULO E ENSINO DE CIENCIAS
Os autores Franco, C. & Sztajn, P. (1999) ressaltam que as inovações tecnológicas ao longo da história, em especial o programa espacial de lançamento do Sputnik, impulsionaram a área de pesquisa em Ensino de Ciências, tanto no exterior quanto
no Brasil. Ainda nesse tópico os autores lembram o advento da SBF e demais comunidades cientificas, como grupos que aderiram à nova tendência de pesquisas. O que representou um marco que influenciou no pensamento científico da época e na maneira de pensar o Ensino de Ciências.
(LOPES, A. C. & MACEDO, E., 2004), ressaltam de forma significativa o preconceito, desenvolvido na época da ditadura, em relação aos livros acadêmicos de origem soviética. Durante o forte período de opressão ao comunismo no Brasil, o governo considerou tais livros como livros de autores vermelhos, de maneira que eles não eram aceitos nas academias Brasileiras devido aos seus ditos conteúdos comunistas. O autor relembra que havia uma lista de livros expressamente proibidos, lista que se assemelha ao Index librorum prohibitorum. Essa dinâmica política influenciava diretamente a construção curricular em geral, principalmente no Ensino de Ciências.
Ainda sobre a evolução da área de Ensino de Ciências e Matemática, os autores chamam a atenção para as ações do CNPq que, no seu comitê assessor da área de Educação, passou a incorporar um membro para a área de Ensino de Ciências e Matemática, relacionando a esse fato o aumento dos programas de pós-graduação nesta área.
Tomando como referência o considerável aumento de pesquisadores nesta área, deu-se início a um processo de trocas de conhecimento entre outras áreas de forma recíproca. Na análise dos autores esse fluxo de conhecimento apresenta-se de forma natural e desejável, entretanto, simplesmente esse fato de reciprocidade não define a aceitação por completo da área do conhecimento.
Os autores tratam exclusivamente da interação entre os campos e exemplos de influências acadêmicas recíprocas. Para iniciar a reflexão eles citam um trabalho desenvolvido na França, por Chevallard, que inicialmente teria sido publicado em um periódico específico de Educação Matemática. Posteriormente houve uma apropriação do trabalho de Chevallard por pesquisadores de outras áreas, dando à pesquisa um caráter integrador que dialoga com outras áreas de conhecimento.
Em outro exemplo o autor cita um trabalho sobre multiculturalismo, que passou por um processo de apropriação semelhante. Neste segundo exemplo, torna-se evidente a preocupação de fazer com que o Ensino de Matemática leve em consideração também o aspecto cultural do aluno. Levando uma visão mis crítica ao Ensino de Matemática.
Outra abordagem realizada trata da formação continuada do professor. Dentro desse contexto os autores se validam da visão de que o saber docente vai além da formação acadêmica, ele depende muito da própria experiência de prática pedagógica e da maneira de olhar o mundo. Para legitimar essa ideia os autores fazem algumas citações de Nóvoa. Tendo em vista esta forma de analisar a formação docente, os autores continuam desenvolvendo sua argumentação no sentido de que a própria escola é o lócus da formação continuada, no sentido mais límpido da expressão.
Posteriormente algumas políticas públicas são elencadas como exemplo de formações continuadas que não corroboram com a ideia central de Nóvoa. Especificamente o programa Proficiências é alvo de análise neste ponto. Segundo os autores, a natureza desse programa de formação continuada não favorece a real mudança de práxis em sala de aula.
De acordo a análise realizada, os conhecimentos desenvolvidos nesses tipos de programa apresentam divergências em relação à sua aplicação em sala de aula, fato constatado por alguns relatos de coordenadores do programa. Visto que algumas habilidades docentes só podem ser desenvolvidas no ambiente escolar em si.
Para fechar a sua explanação, os autores reforçam a identidade da área de pesquisa em Ensino de Ciências, esclarecendo que essa identidade possui caráter libertador e emancipador. Relembram que mesmo os programas analisados no texto apresentam suas contribuições, mesmo que não da melhor forma possível. E completa, de forma essencial e crítica, que os resultados na Pesquisa Educacional devem ser acompanhados de políticas públicas adequadas para implementação, para que, efetivamente, a sociedade possa se beneficiar do conhecimento produzido na academia.
Com vistas a contribuir para a visão de proposta curricular apresentada até aqui, que passa por um Ensino de Ciências de caráter significativo, contextualizado e libertador, podemos citar um trecho dos PCN´s sobre o Ensino de Ciências:
Enfim, a aprendizagem na área de Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias, indica a compreensão e a utilização dos conhecimentos científicos, para explicar o funcionamento do mundo, bem como planejar, executar e avaliar as ações de intervenção na realidade. (Brasil, p.20, 2000)
A partir de uma perspectiva mais abrangente podemos considerar que o currículo vai muito além da proposta curricular em si, mas compreende todas as ações desenvolvidas dentro e fora do espaço escolar, que constituem o fazer pedagógico da escola. A partir desse prisma podemos considerar que, de certa forma, mesmo que uma proposta curricular seja a mesma para escolas diferentes, o currículo de fato, não é o mesmo.
A importância dessas considerações reside no fato de que os conteúdos, a metodologia e os recursos utilizados pelo professor devem sofrer influências do contexto no qual está inserido. Freire (1987), por exemplo, considera o contexto social dos alunos um fator decisivo para determinar sua prática docente, na alfabetização. Pois, é a partir dessa realidade, que são desenvolvidas atividades que tornam coerente a produção de conhecimento para o aluno, ou seja, a partir do seu próprio contexto são desenvolvidas as situações de Ensino.
2.5 A ARGUMENTAÇÃO NO ENSINO DE FÍSICA
Um aspecto importante do processo de ensino aprendizagem reside na linguagem, mais precisamente na dimensão argumentativa da linguagem. É através da argumentação que os conceitos científicos são construídos e validados, e da mesma forma podem ser aprendidos.
Para (NASCIMENTO, S. e VIEIRA, R. 2008) a linguagem pode ser considerada como uma mediadora entre o homem e a natureza. É através da linguagem que se dão os processos de aprendizagem e apropriação do conhecimento, em especial do conhecimento científico. Dentre os diferentes discursos possíveis na linguagem, a
argumentação se mostrou um dos discursos com maior possibilidade de promover a aprendizagem.
As práticas argumentativas em sala de aula se mostram excelentes instrumentos no processo ensino aprendizagem, (VILLANI, 2002) indica que, apesar de pouca utilização desse tipo de prática argumentativa em sala, ela apresenta uma série de benefícios no aprendizado, principalmente no que diz respeito à participação do aluno durante as aulas.
De acordo com o autor, fazer com que os alunos exercitem a argumentação, além de promover mais participação nas aulas, promove também a construção mais clara dos conceitos desenvolvidos em sala uma vez que, ao desenvolver um argumento o aluno deve, a princípio, pensar a respeito das premissas que irão fundamentar sua fala.
A experiência também proporciona aos alunos uma vivência do discurso utilizado na ciência normal. Além disso, melhorar a habilidade argumentativa dos alunos é importante no sentido que a argumentação é utilizada em diversos aspectos da vida, em diversas situações além da sala de aula.
De acordo com (TOULMIN, 2001) um discurso argumentativo possui um padrão e, se os elementos que compõem esse padrão são válidos, então a estrutura completa do argumento também pode ser validada. O padrão de argumento de Toulmin pode ser ilustrado pelo esquema a seguir:
essenciais para a construção de um argumento válido, o dado (D) que são o conjunto aos quais serão fundamentadas as afirmativas, a garantia de inferência (G) que realiza a mediação entre o dado (D) e a conclusão (C) e a conclusão (C) que é a afirmação, o objetivo final do argumento. Apenas com esses três elementos já é possível estabelecer uma argumentação válida.
Os demais elementos propostos por Toulmin dão suporte e validade à construção do argumento. O apoio (A) é um suporte dado à garantia de inferência (G) com o intuito de reforçar a relação estabelecida entre (D) e (C), o apoio (A) pode ser, por exemplo, uma referência indiscutível como um axioma ou uma lei. O qualificador modal (Q) deve ser um elemento que confere uma maior confiabilidade à conclusão, uma referência externa ao próprio argumento a qual legitime a conclusão como correta.
Por fim a refutação (R) que estabelece as condições sob as quais o argumento possui validade é a refutação que limita o poder do argumento quanto suas condições de contorno, se a condição estabelecida pela refutação não é obedecida então o argumento não é válido, e em contrapartida se as condições são satisfeitas então a garantia de inferência, junto com os outros elementos, garante a validade do argumento.
A estrutura de argumentação, da forma como foi apresentada, mostra a estrutura argumentativa num monólogo, entretanto para que haja diálogo entre interlocutores alguns pressupostos devem ser observados.
De acordo com (BRETON, 1999) para que um orador consiga expor seu argumento a um auditório de ouvintes, por exemplo, eles devem compartilhar, em boa medida, os códigos utilizados na construção do argumento. Os elementos, fatos e códigos utilizados para validar o argumento do orador devem ser compartilhados pelo auditório, de forma que as conclusões estabelecidas pelos envolvidos no diálogo sejam as mesmas.
Isso ressalta a importância que deve ser destinada à linguagem utilizada durante uma argumentação, em sala de aula, por exemplo, a linguagem científica deve ser utilizada, mas a compreensão ficará prejudicada se os alunos não tiverem se
apropriado dessa linguagem antes. Neste caso, em que os alunos não compartilham dos mesmos códigos do professor, a argumentação em forma unilateral (Apenas o professor) pode perder o sentido.
Santos (2002) defende, de um ponto de vista social, a prática argumentativa como uma prática que favorece a conquista da autonomia do educando enquanto sujeito em seu conhecimento, de acordo com o autor a argumentação deve incitar a busca pelo significado. O autor trata a falta de interesse pela interpretação, pelo significado, como sendo um grave problema que deve ser combatido. A renúncia à interpretação, renúncia paradigmaticamente patente no utopismo automático da tecnologia e também na ideologia e na prática consumista. (Santos, 2002, p.95).
Com isso podemos considerar que a utilização de uma prática argumentativa, como opção metodológica, pode ser justificada não apenas pela sua aplicação cognitivista instrumental, mas também por seu caráter inclusivo. Santos (2002) considera também que há uma monopolização na interpretação do conhecimento, sobretudo o conhecimento científico. Fato que, de acordo com o autor, deve ser considerado também como um problema do ponto de vista da democratização do conhecimento. Ele afirma que devemos almejar o conhecimento emancipatório que, de certa forma, dialoga com o conceito de Emancipação defendido por Freire, e com o conceito de alfabetização científica.
3 METODOLOGIA
3.1 O ESTUDO
Para a realização da pesquisa foram aplicadas duas sequências didáticas que envolveram uso de metodologias alternativas para o Ensino de Física. O grupo observado foi uma turma do primeiro ano do Ensino Médio. Durante parte do ano letivo de 2012.
Para a coleta de dados foi realizado um levantamento etnográfico do grupo e a observação participante, de caráter qualitativo.
A observação participante ou ativa consiste na participação real da vida de um grupo, chegando ao conhecimento da vida deste grupo a partir do interior dele próprio. Ela pode assumir duas formas distintas, a natural, (adotada nessa pesquisa), quando o observador pertence ao grupo, e a artificial onde o observador se integra ao grupo para realizar uma observação. (GIL, 2006).
3.2 LOCAL DA PESQUISA
A pesquisa em questão aconteceu, tendo a devida autorização da direção escolar, no Instituto Federal Fluminense rua Dr. Siqueira, Pq Dom Bosco - Campos dos Goytacazes – Rio de Janeiro, Brasil. Em capítulos posteriores será realizada uma descrição do espaço escolar incluindo aspectos importantes para a melhor compreensão do contexto no qual se passa a pesquisa.
3.3 SUJEITOS
A classe que participou da aplicação da Sequência Didática é uma turma de primeiro ano de Ensino Médio Integrado ao Ensino Técnico em Automação Industrial. Essa sala apresenta um total de 37 alunos.
Em todas as passagens do texto em que se torna necessária a narrativa sobre as falas dos alunos, foi tomado o cuidado de não revelar a identidade dos alunos
envolvidos na pesquisa. Para tanto as falas dos alunos foram identificadas apenas por números. Toda a pesquisa foi desenvolvida observando as normas sugeridas em comissões de ética em pesquisa, para resguardar os dados gerados na pesquisa de forma ética.
Para um melhor conhecimento do público em questão foi aplicado uma breve questionário para os alunos, na ocasião 32 alunos responderam ao questionário.1 Os dados abordados nessa caracterização farão menção à esse número de alunos, visto que não podemos considerar na estatística as opiniões dos que não responderam ao questionário a princípio.
Durante a aplicação do questionário foi dito aos alunos que não era necessário a identificação, que não se tratava de nenhuma espécie de teste ou avaliação de conhecimentos. Foi explicado à turma que era um questionário para um levantamento de dados e opiniões e que eles deveriam responder às perguntas sem se preocuparem de estarem certos ou errados. Essa orientação foi dada pelo fato de haver questões que, aparentemente, aparentam avaliar o conhecimento.
A média de idade dos alunos da turma é de 15 anos aproximadamente e do total de alunos 18 são do sexo masculino e 14 do sexo feminino, configurando-se uma turma que não apresenta grande hegemonia de um gênero especificamente, de forma que o gênero pode ser considerado, em boa medida, uma variável que pouco influencia a diferença entre os dados. Do total de alunos entrevistados aproximadamente 28% responderam que estudaram em instituições públicas no Ensino Fundamental, os outros 72% dos alunos estudaram em instituições particulares.
Quando perguntado a todos os alunos se haviam estudado Física no Ensino Fundamental, apenas 12% responderam negativamente. O que mostra que, de alguma forma, a maior parte dos alunos já havia tido contato com a Física como uma disciplina acadêmica. Os alunos que responderam negativamente de certa forma também já tiveram contato com a Física, talvez não como um componente curricular distinto dos outros, mas dentro da disciplina Ciências.
1
No sexto ano do Ensino Fundamental, por exemplo, um dos componentes curriculares de Ciência propõe o estudo do sistema solar, planetas e órbitas. Entretanto quando questionados sobre o estudo de Física os alunos não conseguiram estabelecer essas relações.
Quando perguntado, aos alunos que disseram ter estudado Física anteriormente, se haviam estudado sobre Energia apenas 18% responderam que não tinham estudado. Essa pergunta em especial teve o objetivo de ajudar a identificar os conhecimentos prévios que os alunos possuíam sobre o tema abordado na Sequência Didática, pois a partir de então, poderiam ser planejadas as ações da problematização. E quando perguntados se consideravam que Energia era um tema importante apenas um aluno assinalou que não era importante, o que indica que o tema é de alguma forma relevante aos alunos.
O convívio com os alunos, ao longo do tempo, foi revelando características idiossincráticas da turma. Essas características foram evidenciadas não através de questionários, mas através da convivência e observação. Quando comparada a outras turmas com que trabalhei, esta apresenta alunos com um foco maior nos estudos, o que eu caracterizaria como maior maturidade.
A turma não apresenta linguagem de baixo calão ou inadequada para o ambiente escolar, a maioria dos alunos é de fácil convivência e interessados no propósito de estudar, obviamente essa característica em particular ajuda o sucesso da metodologia em si. Entretanto apresenta algumas características de qualquer outra turma de Ensino Médio, como muita conversa e barulho nos momentos ociosos.
A estrutura física da sala de aula é adequada para o trabalho docente, a sala apresenta carteiras para todos os alunos, o tipo de carteira é com braço embutido. A sala conta com dois ventiladores de teto, duas grandes janelas no fundo da sala, um quadro branco e uma TV com entrada para conexão com computador. A sala fica no terceiro andar do bloco D da escola, e possui acessibilidade para cadeirantes, embora não haja nenhum nesta sala em particular.
3.4 COLETA E ANÁLISE DE DADOS
Os instrumentos de coleta de dados envolveram basicamente a observação participante, relatórios escritos durante, e imediatamente após, a aplicação das sequências didáticas, aplicação de questionário, leituras de documentos oficiais, leitura de livros e artigos na área de ensino e registro fotográfico de momentos durante a aplicação.
3.5 CATEGORIAS DA PESQUISA
Realizar uma categorização de dados pode se resumir em focar a análise em aspectos específicos que podem estar associados aos aspectos semânticos, comportamentais sociais e de linguagem. De acordo com Moraes (1999) a categorização pode ser dada por critérios pré estabelecidos, analogias ou semelhanças entre os dados. Ainda de acordo com Moraes (1999):
A categorização é, portanto, uma operação de classificação dos elementos de uma mensagem seguindo determinados critérios. Ela facilita a análise da informação, mas deve fundamentar-se numa definição precisa do problema, dos objetivos e dos elementos utilizados na análise de conteúdo.
Ao analisar as falas dos alunos durante a aplicação das sequências didáticas, em especial na sequência sobre cinemática, a categorização incluiu:
A frequência da ocorrência de expressões
Repetição de idéias ou modelos entre os alunos
Núcleo lógico de cada ideia apresentada (comparação com modelos)
Contexto de sala de aula em que se deu a fala
De acordo com o objetivo de cada análise algumas categorias foram adicionadas, e em todas as análises devemos incluir, sobretudo, a característica subjetiva da análise que está relacionada com aspectos intangíveis enquanto categorização.
3.6 LIMITES DA PESQUISA
A pesquisa tem caráter qualitativo e se baseou na análise de metodologias alternativas que fizeram parte de duas sequências didáticas aplicadas em uma mesma turma. Não foi objetivo dessa pesquisa realizar comparações do desempenho da turma, ou a eficiência da metodologia, com outra turma distinta.
3.7 PRODUTO FINAL
A pesquisa tem como um de seus objetivos gerar um produto final, destinado aos professores que trabalham com a disciplina de Física, trazendo alguns resultados da pesquisa bem como as metodologias utilizadas no desenvolvimento do projeto.
O produto final é um Guia Didático que compõe a coleção de guias didáticos produzidos pelo programa EDUCIMAT, com a capa colorida e em formato de livreto, trazendo as práticas pedagógicas desenvolvidas na pesquisa. Esses guias serão impressos pela gráfica do IFES, de forma que receberão ISBN e estarão disponíveis no site do programa EDUCIMAT.
A principal característica do produto final deve ser sua utilidade prática para o professor, como um material de consulta que disponibilize fontes bibliográficas, resumos e conceitos que auxiliem o professor de Física a nortear sua práxis de acordo com as demandas atuais no Ensino de Ciências.
4 DESCRIÇÃO DO ESPAÇO ESCOLAR
4.1 DESCRIÇÃO GERAL
A escola que atualmente é o campus Campos – Centro do Instituto Federal Fluminense iniciou seu funcionamento em 23 de Janeiro de 1910 junto com outras escolas que eram denominadas, pelo então presidente da república Nilo Peçanha, como Escolas de Aprendizes e Artífices.
A escola tinha como finalidade oferecer às pessoas menos favorecidas um ofício para que pudessem exercer uma profissão. Assim que foi inaugurada a escola oferecia cinco cursos: alfaiataria, marcenaria, tornearia, sapataria e eletricidade. Pouco mais de uma década mais tarde a escola mudaria sua denominação para Escola Industrial e Técnica. Vale ressaltar que a escola em questão originalmente funcionava em um endereço diferente do atual. Atualmente a escola está situada na rua Dr. Siqueira, Pq Dom Bosco - Campos dos Goytacazes - RJ. Esse é o endereço desde março de 1968.
A escola apresenta uma infraestrutura de grande porte, na escola existem aproximadamente 530 servidores, atuando em diversas áreas, e aproximadamente 5300 alunos no total.2 A escola funciona, quase em sua capacidade máxima, em três turnos e oferece cursos que vão de qualificações de mão de obra de curta duração até cursos de mestrado. Entretanto o maior número de matrículas está no Ensino Médio, Médio Integrado ao Técnico e cursos Técnicos concomitantes e subsequentes.
Como a escola oferece uma grande diversidade de cursos a sua clientela possui também uma característica heterogênea. Os cursos de Ensino Médio e Médio Integrado, em geral, apresentam alunos com idade regular e com condições socioeconômicas de classe média.
Esse perfil pode estar associado ao fato de haver um processo seletivo para
ingresso e, neste caso, os alunos que estudaram em instituições particulares, em geral, são mais bem sucedidos em relação aos que estudaram em instituições de Ensino Médio estaduais.
Os cursos de PROEJA por sua vez possuem um público alvo composto, em grande parte, por alunos mais velhos que já estão inseridos no mercado de trabalho. Uma característica marcante se encontra nos cursos superiores que apresentam um grupo significativo de alunos que são provenientes dos cursos de nível médio da própria escola.
No que diz respeito ao modelo de gestão escolar, a escola segue a estrutura dos demais Institutos Federais, por apresentar um grande espaço físico, diversos cursos diferentes, muitos alunos e muitos servidores, a escola possui uma cadeia hierárquica extensa que vai do Reitor até os coordenadores de áreas dos cursos.
Dentro dessa organização um professor do Ensino Médio responde à coordenadoria de Ensino Médio e Médio Integrado. Essa coordenação é a responsável por revisar as ementas dos cursos de nível médio e ajustar o Projeto Político Pedagógico (PPP) a cada ciclo letivo.
A escola possui seu próprio PPP, entretanto o documento geralmente não é apresentado aos professores que ingressam na Instituição, e não existe um espaço para o estudo desse documento. A orientação pedagógica é fornecida em reuniões com a coordenação semanalmente, ocasião em que são dadas informações burocráticas e administrativas da instituição, tais como atualização de calendário e prazos para entrega de notas.
