PROENFIS PROPOSTA DE TEMAS PARA O ENSINO DE FÍSICA COM ABORDAGEM CIÊNCIA-TECNOLOGIA-SOCIEDADE (CTS) 1

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1 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 1 PROENFIS PROPOSTA DE TEMAS PARA O ENSINO DE FÍSICA COM ABORDAGEM CIÊNCIA-TECNOLOGIA-SOCIEDADE (CTS) 1 Deise Miranda Vianna 1, José Roberto da Rocha Bernardo 2 1 Universidade Federal do Rio de Janeiro/Instituto de Física, deisemv@if.ufrj.br 2 Universidade Federal Fluminense/Faculdade de Educação, Bernardo, jrr@gmail.com Resumo Neste trabalho apresentamos uma descrição do material didático disponibilizado pelo grupo PROENFIS CTS, através de site e material impresso. Com os temas de Física para o ensino médio propostos esperamos suprir parte do déficit de materiais didáticos, contextualizados, de fácil inserção na linha programática do ensino médio, tanto na educação presencial como à distância. O material didático para os alunos é apresentado a partir de textos, experiências, vídeos, histórias em quadrinhos, músicas e outras atividades, assim como sugestões metodológicas para os professores. A elaboração está baseada nos referenciais que enfatizam o enfoque Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS), apresentando atividades investigativas, de modo a possibilitar a construção crítica do conhecimento científico por parte dos alunos. Através do site PROENFIS ( disponibilizamos materiais para aplicação em salas de aula, material de pesquisa produzido pelo grupo, incluindo artigos publicados e oficinas realizadas, permitindo que outros professores e pesquisadores avaliem os produtos didáticos e possam fazer uso gratuito dos textos. Palavras-chave: educação CTS, atividades investigativas; formação de professores; ensino de física Introdução O grupo de pesquisa em ensino de Física (PROENFIS-CTS) é formado por alunos e ex-alunos de graduação e pós-graduação em ensino de Física e, desde 2002, vem propondo materiais e estratégias de ensino para alguns tópicos de Física para o ensino médio. A partir das pesquisas realizadas, foi possível a aprovação de dois projetos pela FAPERJ, em , para produção de quatro projetos temáticos iniciais, oriundos dos trabalhos acadêmicos desenvolvidos, visando à implementação no Colégio de Aplicação da UFRJ e na Escola Estadual Marques Rebelo (VIANNA, 2008), em ações que envolveram a execução de atividades experimentais e distribuição gratuita de material didático, utilizado em escolas da rede pública do Estado. Dando continuidade a estes projetos, outros alunos se engajaram hoje, o grupo PROENFIS conta com 14 temas para o ensino de Física. A elaboração do material didático e a análise dos dados referentes às implementações continuam a ser realizadas e todo o material segue a perspectiva de formação para a cidadania, envolvendo temas baseados no enfoque CTS, propondo diferentes tipos de atividades investigativas (AZEVEDO, 2004). A divulgação do material didático do grupo PROENFIS é feita no site PROENFIS ( e por meio de material impresso. A ampla 1 FAPERJ/RJ

2 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 2 circulação dos produtos nos dará a oportunidade de reexaminá-los e reformulá-los, após as aplicações. Espera-se que, com os temas já propostos, estejamos diminuindo o déficit de materiais didáticos para o ensino contextualizado de Física, a partir de estratégias de fácil inserção na linha programática do ensino médio, tanto na educação presencial como à distância. Os temas propostos são apresentados aos alunos através de textos de jornais, relatos históricos, experiências, vídeos, histórias em quadrinhos, músicas e outras atividades, além de sugestões metodológicas para os professores. Justificativa Já foi verificado que mais de 70% dos estudantes, ao terminar o ensino médio, não se lembram de quase nada que estudaram nos anos anteriores, mostrando que há um grande abismo entre o que o professor ensina e o que o aluno aprende, e que ensinar ciências deve ser muito mais do que substituir as ideias prévias por teorias mais consistentes (CARVALHO, 2008). O aluno precisa encontrar algo estimulante nas aulas de ciências e compreendê-las como uma forma diferente de falar e pensar sobre o mundo que o cerca. A ciência é muito mais do que os conteúdos ensinados nas teorias: ela deve ser entendida como uma cultura que possui suas próprias regras, valores e linguagem, cultura que precisa ser apresentada aos alunos pela escola. Visto como alternativa humanista para o ensino de ciências (AIKENHEAD, 2006), o enfoque Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS) tem sido indicado como um dos caminhos para a construção de um letramento científico e tecnológico, que favoreça a formação de cidadãos capazes de atuar de forma responsável em relação a temas controversos que incorporem aspectos sócio-científicos (SANTOS e MORTIMER, 2009). A forma de ensinar é também questionada por nosso grupo. Não bastam bons temas se o professor não promover a discussão e o entendimento coletivo da ciência que é ensinada. O ensino por investigação constitui uma orientação que enfatiza o questionamento, resolução de problemas abertos, desenvolvimento do senso crítico do aluno sobre a importância da ciência e suas aplicações na sociedade em que vive, fortalecendo sua participação como cidadão. Nesse sentido, promover debates em sala de aula facilita a argumentação por partes dos alunos, ao explicarem e explicitarem o que pensam do mundo que os rodeiam (PENHA, CARVALHO e VIANNA, 2009). A produção de materiais pelo grupo PROENFIS é uma proposta que atende às condições escolares brasileiras, pois nossos colaboradores estão engajados no ensino e na pesquisa em ensino de Física. Dentre o material já desenvolvido, destacamos os seguintes temas do PROENFIS-CTS: Ondas de rádio, Reflexão em espelhos planos, Raios X, O motor a combustão, Abordagem para o tema energia, Movimento dos satélites, Efeito Estufa, Leis de Newton, Sistema métrico, Eletromagnetismo, Hidrostática, Física ondulatória, Segunda lei da Termodinâmica. Até o momento, não tivemos a preocupação de estruturar temas seguindo qualquer proposta curricular. Ao longo de nossas pesquisas, escolhemos temas que pudessem melhor expressar o enfoque CTS por meio de atividades investigativas.

3 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 3 Tais escolhas estão sempre em acordo com as indicações do Ministério de Educação (MEC) em suas Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais PCN+ (BRASIL, 2002). O site do grupo PROENFIS proporciona maior visibilidade aos trabalhos dos participantes que se preocupam em preencher lacunas no contexto educacional, com exemplos didáticos, abordando temas para o ensino de Física na perspectiva do enfoque CTS. Desenvolvimento do Projeto Acompanhando as correntes metodológicas que foram surgindo ao longo desses últimos anos, realizamos atividades com alunos de graduação e pósgraduação, muitos deles professores atuantes em sala de aula, produzindo materiais didáticos, com a preocupação de considerar o contexto em que a ciência e a tecnologia se desenvolveram, discutindo e analisando metodologias de ensino. Estruturado a partir de 2002, o Grupo PROENFIS CTS possibilitou expandir novas propostas, divulgando-as, ampliando para outros temas, com suporte em pesquisas próprias e da literatura Todo o material didático de Física desenvolvido se apoia no enfoque CTS (BERNARDO, SILVA e VIANNA, 2011). Essa forma de abordagem de conteúdos proporciona ao aluno da educação básica uma construção crítica de seu conhecimento, porque possibilita a professores e alunos a discussão sobre ciência e tecnologia, inseridas no mundo atual, contribuindo assim para o desenvolvimento de uma visão crítica do mundo globalizado (BERNARDO, VIANNA e FONTOURA, 2007). O enfoque CTS tem sido um ponto em comum em diversos programas curriculares propostos no mundo desde a década de 1990, embora esses possuam abordagens bastante diferentes (AIKENHEAD, 1994). No contexto brasileiro, ele tem sido motivo de estudo de pesquisadores da área de ensino de ciências (ANGOTTI; AUTH, 2001; AULER; DELIZOICOV, 2001, PINHEIRO et al 2007). Além disso, encontramos iniciativas que vão desde a elaboração de materiais didáticos até projetos curriculares influenciados pelo enfoque CTS (SANTOS e MORTIMER, 2000). No que diz respeito à forma de apresentação das atividades planejadas, uma abordagem metodológica diferenciada se faz necessária. Nesse sentido, procuramos trabalhar com atividades investigativas (AZEVEDO, 2004), buscando fazer com que o aluno reflita, discuta, explique e relate, modificando e ampliando seus conhecimentos em diferentes situações propostas. As formas de abordagem em sala de aula são diferentes, com ênfase em questões ou problemas abertos (AZEVEDO, 2004). Como propostas de atividades, temos, por exemplo: organização de fóruns de debates, oferecimento de oficinas, participação em mesas redondas, discussão de textos históricos, aulas de laboratórios, discussão de problemas socioambientais, proposições de controvérsias com temas sociocientíficos, leitura de história em quadrinhos, vídeos disponibilizados na rede Internet, musica popular brasileira. Cada

4 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 4 tema elaborado é abordado com as diferentes atividades citadas, de acordo com suas características. 2 A inclusão do ensino por investigação nas aulas de Ciências requer que os professores tenham uma postura diferente em sala, alterando a dinâmica em suas salas, tendo que tomar várias decisões, necessitando de mais tempo de planejamento e correndo riscos com as dificuldades que vão encontrar. Atividades como essas promovem o questionamento e o envolvimento ativo dos alunos, fomentando o trabalho em grupo, estabelecendo relações entre o conhecimento e os resultados obtidos, não privilegiando assim a memorização, como de costume acontece nas aulas de ciências. Com atividades investigativas a função do professor passa de transmissor de conhecimento científico, através de exposição oral e escrita, para um guia e orientador da aprendizagem, deixando de lado a interpretação rígida dos conteúdos programáticos dos livros didáticos, e tendo mais flexibilidade curricular, orientando as atividades aos interesses, necessidades e experiências dos alunos. Para este tipo de atuação em sala, o professor precisa assumir uma postura reflexiva na sua ação em relação ao cotidiano escolar (SCHÖN, 1992). Sempre que o material do grupo PROENFIS-CTS é introduzido na sala de aula ele sofre modificações baseadas nas observações obtidas durante sua aplicação em situações anteriores. Para a realização de nossas pesquisas, durante o desenvolvimento das atividades em sala de aula, utilizamos gravações em áudio e/ou vídeo para que possamos analisar o processo de construção do conhecimento dos alunos. Nestas análises levamos em conta a argumentação realizada pelos alunos diante de cada tema desafiador por meio de atividades investigativas. Para isso nos valemos do que diz Jimenez-Aleixandre (2010), que explicita que esta construção deve vir acompanhada de práticas discursivas, com justificativa, chegando a conclusões com provas. Na figura abaixo, observamos um resumo que explicita este processo. 2 Os temas citados e suas respectivas propostas metodológicas serão apresentadas em outros trabalhos do grupo, neste SNEF, assim como será ofertada uma oficina.

5 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 5 Figura 01: A argumentação, resumo de seus significados e contribuições Fonte: Traduzido e adaptado por C. E. de F. Ferreira, do livro 10 ideas clave, Competencias em arumentación y uso de prueba, JIMÉNEZ ALEIXANDRE, M.P, (2010), p.13. A análise dos dados deve levar em consideração a importância das discussões entre os alunos, tendo em vista que a atividade científica é um trabalho coletivo e não individual. A análise nesta fase está baseada na identificação de elementos básicos que compõem um argumento e suas relações. Utilizamos o padrão de argumentação de Toulmin, pois nos facilita a compreensão da construção dos conceitos científicos pelos alunos. Segundo NASCIMENTO e VIEIRA (2008): Num claro apelo à uma nova teoria da argumentação através de uma certa ruptura com as certezas da lógica formal, o filósofo Stephen Toulmin (2001) procura evidenciar que o nosso cotidiano é permeado pela argumentação: advogados argumentam, cientistas argumentam, famílias argumentam. Opiniões, tomadas de posições, enunciados de fatos e, ao mesmo tempo, um conjunto de crenças, de valores, das representações do mundo permeiam nossas situações argumentativas coerentes. (pag.4) Das transcrições das gravações, são selecionados episódios de ensino, procurando nas falas dos alunos elementos fundamentais dos argumentos elaborados. A preocupação está em encontrarmos que dados foram tomados pelos alunos, como chegam a alguma conclusão, com que justificativas explicitam seu pensamento, se há refutações e se há validação do grupo para as explicações (CAPPECHI, 2004).

6 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 6 Estes dados coletados ajudam a compreender as atividades desenvolvidas em salas de aula, e mostram a utilização do material elaborado pelo grupo, ilustrando não só a potencialidade do material desenvolvido, como também o comportamento dos alunos, revelando seus acertos, dúvidas e a discussão construtiva traçada no processo de aprendizagem. Com isto procuramos entender como o conhecimento é construído pelos alunos, desde a leitura de textos ou tomada de dados em um laboratório até o resultado final do processo de aprendizagem. Que decisões são tomadas para solucionar os seus problemas e em que ordem? Que obstáculos os alunos enfrentam e quais são as suas origens? Como se manifestam os aspectos sociais, como se dão as interações entre seus colegas? Como trabalham cientificamente, como vimos no trabalho de PENHA (2009), com a proposta aplicada em sua sala de aula:...que este tipo de atividade é potencialmente rica na possibilidade de desenvolver nos estudantes habilidades semelhantes ao trabalho desenvolvido pelos cientistas em seus laboratórios. (pag. 12) As propostas implementadas nas escolas da rede pública do Rio de Janeiro, onde os participantes do grupo atuam, ocorrem de acordo com o calendário escolar de cada uma delas, privilegiando a estrutura curricular vigente. Elas atendem a alunos com perfis socioeconômicos diferenciados. Considerações finais Com o trabalho que desenvolvemos, observamos que o grau de discussão não depende só do aluno, mas também do professor que deve encaminhar a atividade, guiando para o objetivo e construção dos conceitos esperados. Neste trabalho nos limitamos a apresentar a proposta temática e metodológica do grupo, deixando os temas específicos citados para serem apresentados pelos colaboradores do grupo. Muitos estão ainda em fase de aplicação, outros em reformulação, mantendo a dinâmica do grupo. Bibliografia AIKENHEAD, G. What is STS Science Teaching? In: SOLOMON, J; AIKENHEAD, G. (Org.) STS Education - International perspectives on reform. New York: Ed. Teachers College Press, 1994, p AIKENHEAD, G. Science education for everyday life: evidence-based practice. New York: Ed. Teachers College, ANGOTTI, J. A. P. AUTH, M. A.. Ciência e Tecnologia: implicações sociais e o papel da educação. Ciência em Educação. Bauru: Unesp, n. 1, v.7, p AULER, D.; DELIZOICOV, D. Alfabetização científico-tecnológica para quê? Revista Ensaio- Pesquisa em Educação em Ciências, Belo Horizonte, v.3, n.2, p , 2001.

7 XX Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2013 São Paulo, SP 7 AZEVEDO, M.C.P.S. Ensino por investigação: Problematizando as atividades em sala de aula.. In: CARVALHO, A.M.P. (org.) Ensino de Ciências. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, p BERNARDO, J. R. da R; VIANNA, D.M.; FONTOURA, H. A. da. Produção e consumo da energia elétrica: a construção de uma proposta baseada no enfoque ciência tecnologia sociedade ambiente (CTSA). Revista Ciência e Ensino, Campinas, v. 1, número especial, 2007, disponível em: BERNARDO, J. R. R., SILVA, V. H. D., VIANNA, D. M.A Construção de propostas de ensino em Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS) para abordagem de temas sociocientíficos In: W. L. P. Santos, D. Auler (orgs.) CTS e educação científica: desafios, tendências e resultados de pesquisas, Editora Universidade de Brasilia, 2011, p BRASIL. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. PCN + ensino médio: Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais; Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC/SEMTEC, CAPPECHI, M.C.M. Argumentação numa sala de aula. CARVALHO, A.M.P. (org) Ensino de Ciências Unindo a Pesquisa e a Prática, Thomson Learning, São Paulo, 2004, p CARVALHO, A.M.P. Enculturação Científica: uma meta no ensino de ciências. Texto apresentado no XIV ENDIPE, Porto Alegre, abril, 2008, 12 págs. JIMÉNEZ ALEIXANDRE M.P,10 ideas clave, Competencias em arumentación y uso de prueba: Editora Graó, 1a Edição NASCIMENTO. S,S; VIEIRA. R,D. Contribuições e limites do Padrão de argumento de Toulmin aplicado em situações argumentativas de sala de aula de ciências, Acesso: PENHA. S.P., CARVALHO, A.M.P. e VIANNA, D.M. A utilização de atividades investigativas em uma proposta de enculturação científica: novos indicadores para análise do processo. VII ENPEC. Florianópolis, PINHEIRO, N.A.M, SILVEIRA, R.M.C.F. e BAZZO, W.A. Ciência, Tecnologia e Sociedade: a relevância do enfoque CTs para o ensino médio. Ciência e Educação, v.13, n.1, 2007, p SANTOS, W. L. P. dos; MORTIMER. E. F. Abordagem de aspectos sociocientíficos em aulas de ciências: possibilidades e limitações. Investigações em Ensino de Ciências, v. 14, n. 2, 2009, p SCHÖN, D. Formar professores como profissionais reflexivos. In: NÓVOA, A. (coord.) Os professores e a sua formação. Lisboa: Dom Quixote, 1992, p VIANNA, D.M. (org) Novas Perspectivas para o Ensino de Física: Propostas para uma Formação Cidadã Centrada no Enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), Rio de Janeiro: Gráfica UFRJ, 2008