A IMPORTÂNCIA E UTILIZAÇÃO DO LABORATÓRIO DIDÁTICO NA VISÃO DE ALUNOS RECÉM SAÍDOS DO ENSINO MÉDIO

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1 A IMPORTÂNCIA E UTILIZAÇÃO DO LABORATÓRIO DIDÁTICO NA VISÃO DE ALUNOS RECÉM SAÍDOS DO ENSINO MÉDIO Nadia Alves Grandini a [nadiag@uol.com.br] Carlos Roberto Grandini b [betog@fc.unesp.br] a Universidade do Sagrado Coração, , Bauru, SP b UNESP, Departamento de Física, , Bauru, SP RESUMO No Brasil se pode perceber ao longo da história, que o Ensino de Ciências não foi tratado com a necessária importância como em alguns países europeus, onde investiram neste ensino. Nos anos recentes uma grande quantidade de trabalhos tem estudado, discutido, analisado e criticado o papel do Laboratório Didático no Ensino de Física. Não se trata de algo novo, pois expressa o discurso da maioria dos docentes de Física, que olham o laboratório didático como um instrumento que busca facilitar o processo ensino-aprendizagem. Entretanto, apesar de todos esses trabalhos científicos na área, os docentes não conseguem sensibilizar-se a ponto de lhes permitir a utilização do laboratório eficazmente em suas aulas. Dessa forma, sente-se a necessidade de mudanças para o Ensino de Ciências, especificamente com relação ao Ensino de Física no Ensino Médio fazendo-se necessário rever currículos e buscar ações mais localizadas e orientadas de acordo com o avanço crescente de conhecimentos das concepções alternativas de vários tópicos da Física por parte dos alunos, levando-se em conta as dificuldades específicas enfrentadas por eles no processo ensino-aprendizagem. Entretanto, pesquisas realizadas recentemente mostram que ainda há um elevado índice de professores do Ensino Médio, que não utilizam atividades práticas em suas aulas, apesar de reconhecerem o importante papel do Laboratório, bem como sua imprescindível utilização no processo ensino-aprendizagem. Mediante esse quadro, foi realizado um estudo com 160 alunos dos cursos de Engenharia Civil, Engenharia Elétrica, Engenharia Mecânica e Licenciatura em Física da UNESP/Bauru, recém chegados do Ensino Médio, que estão vivenciando atividades práticas em Laboratório no Ensino Superior. Os resultados mostram que apesar da maioria dos alunos não terem vivenciado atividades práticas no Ensino Médio, possuem certa noção do que é um Laboratório Didático e da sua importância e objetivo para o processo ensinoaprendizagem. INTRODUÇÃO No Brasil se pode perceber ao longo da história, que o Ensino de Ciências não foi tratado com a necessária importância e valor como aconteceram com a Itália, Inglaterra, Alemanha e França, que sempre investiram nesse tipo de ensino (DELIZOICOV, ANGOTTI, 1990). Aqui, diferente dos países europeus, preocupou-se apenas com o conhecimento para a utilização das tecnologias, visando o desenvolvimento do projeto econômico do país, com interesse político de ordem desenvolvimentista e não no sentido de despertar a curiosidade, criatividade, apreensão de conhecimentos e o desenvolvimento da reflexão crítica do educando, bem como de exercer sua cidadania, que é o que vemos como proposta nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN, 1997), para o Ensino de Ciências. Nos últimos anos, grande quantidade de trabalhos tem estudado, discutido, analisado e criticado o papel do Laboratório Didático no Ensino de Física. Não se trata de

2 algo novo, pois expressa o discurso da maioria dos docentes de Física, que olham o laboratório didático como um instrumento facilitador do processo ensino-aprendizagem. Entretanto, apesar de todos esses trabalhos científicos na área, os docentes não se sensibilizaram a ponto de lhes permitir a utilização do laboratório eficazmente em suas aulas. Para tanto, justificam-se dizendo que são poucas as aulas, não há recursos ou espaço físico para o uso de laboratório, quando se sabe que na literatura encontram-se alternativas e soluções para essas justificativas apresentadas do não uso do laboratório didático. Mas, isso não basta para que os docentes busquem mudanças e nesse sentido, permanece então o laboratório apenas no discurso dos mesmos. Em decorrência desse fato, sente-se a necessidade de mudanças para o Ensino de Ciências, especificamente com relação ao Ensino de Física, que é o nosso foco de estudo. Portanto, faz-se necessária uma revisão de currículos, visando buscar ações mais localizadas e orientadas que possa aproximar-se do avanço crescente de conhecimentos com relação às concepções alternativas de vários tópicos da Física por parte dos alunos, não deixando de lado as dificuldades específicas enfrentadas por eles no processo ensino-aprendizagem (BORGES, 2002), levando à elaboração de bons currículos e um ensino efetivo. Portanto, é preciso que se chegue a um consenso com relação à contribuição, bem como a definição dos objetivos para o trabalho prático na educação científica, algo que ainda não se conseguiu. Também os professores necessitam ter claros os objetivos que derivam dos gerais, para que possam elaborar atividades adequadas ao abordar temas específicos. Assim, se espera que o professor possua habilidades específicas para o ensino desses temas, diferente das aulas teóricas (HODSON, 1996). Constata-se ainda hoje, que alguns educadores nas Universidades Brasileiras dedicam-se mais às teorias, contudo o laboratório já possui seu espaço dentro das Ciências, mais especificamente na Física, que tem dado ênfase significativa a este tipo de ensino, o que não ocorre no Ensino Médio. Segundo estudos realizados por Hernandes e colaboradores (2000), os professores do Ensino Médio reconhecem o importante papel do laboratório, dizendo ser imprescindível sua utilização no processo ensino-aprendizagem, porém o índice de professores que não realizam nenhuma atividade experimental em sua prática é elevado. É importante entender, que no Ensino Médio, o Ensino de Física hoje é visto como uma disciplina formadora de futuros cientistas e para ser concretizado esse ensino é necessária à utilização do Laboratório Didático com mais ênfase, pois é onde o aluno ao longo de seu processo ensino-aprendizagem poderá estabelecer e deixar desabrochar um comportamento de pequeno cientista, manifestando-se através das relações entre alunos e professor aluno. Assim o aluno passará no decorrer de sua aprendizagem a ter a responsabilidade de planejamento e execução do experimento, estabelecendo a importância da atividade experimental, bem como treinamento da atividade desenvolvida pelo cientista (ALVES FILHO et al., 2000). Não se deve esquecer que as teorias físicas são construções teóricas e expressas em forma matemática, entretanto, carregam conhecimentos que só farão sentido à medida que permitir a compreensão do porque as coisas são como são e não se apresentam de outra forma. Assim entendese que as dimensões teórica e empírica do conhecimento científico, são ligadas mesmo que não admitam a aquisição dos conceitos teóricos através de experimentos. Para tanto, faz-se necessário evitar a fragmentação no conhecimento, possibilitando à aprendizagem tornar-se motivadora, mais interessante e acessível aos estudantes (BORGES, 2002). Confirmando o que o autor diz estudos anteriores apontaram a prática em laboratório, como uma atividade motivadora para os alunos de ciências (TOBIN, 1986).

3 Diante deste quadro, sentiu-se a necessidade de realizar um estudo junto aos alunos recém chegados do Ensino Médio e que estão vivenciando experiências em laboratório no Ensino Superior, visando obter informações a respeito do nível de entendimento destes alunos com relação ao Laboratório Didático. O Laboratório Didático Percebe-se hoje, que nas universidades brasileiras, alguns docentes ainda se comportam contraditoriamente com respeito ao laboratório didático, pois ainda se dedicam mais as teorias. Contudo é possível perceber que o laboratório já possui seu espaço dentro das ciências, mais especificamente na Física que tem dado ênfase significativa para seus laboratórios, embora alguns docentes ainda enfatizem as teorias. Um dos primeiros estudos aponta como objetivo central do laboratório didático no ensino de Física, permitir aos alunos explorar os aspectos existentes entre a Física e realidade, ou seja, a descrição física da natureza a partir da própria natureza. Assim, colocando o laboratório como um processo de investigação, deverão ser contemplados basicamente os aspectos de planejamento de experimentos, previsão de resultados e confrontação entre os resultados obtidos e os resultados esperados, podendo ainda encontrar alguns objetivos auxiliares que segundo o autor do estudo, já estão inseridos nos objetivos gerais, como compreensão de conceitos através da experimentação, habilidades no manejo de instrumentos e desenvolvimento de atitudes (NEDELSKY, 1958). Assim, o Laboratório Didático propicia aos alunos uma vivência e manuseio de instrumentais, que lhes permitem conhecer diversos tipos de atividades, podendo estimular-lhes a curiosidade e a vontade em aprender a vivenciar ciência. Deverá o laboratório, incentivar o aluno a conhecer, entender e aprender a aplicar a teoria na prática, dominando ferramentas e técnicas que poderão ser utilizadas em pesquisa científica. Ele deve aprender a observar cientificamente, interpretar e analisar experimentos através da objetividade, precisão, confiança, perseverança, satisfação e responsabilidade. Para tanto, se faz necessário levar o aluno do curso de Licenciatura em Física, a perceber que será o futuro profissional que irá estimular seus alunos a interessarem-se pela Física, desenvolvendo sua capacidade cognitiva, científica e moral, para tornar-se um cidadão capaz de participar ativamente nas decisões de uma sociedade tecnologicamente avançada, favorecendo o surgimento de futuros cientistas e não apenas preocupando-se em reter conteúdos, mas transpondo-se a barreira entre teoria e prática. No laboratório também se desenvolve o trabalho cooperativo, ou seja, alunos trabalhando em grupo o que favorece a discussão e possibilita o desenvolvimento e a prática de habilidades intelectuais, promovendo a conceitualização e o aprofundamento da compreensão dos alunos. Essa forma de trabalho permite ainda, a discussão e busca de soluções para problemas, contribuindo também para a aprendizagem do mecanismo do approach acadêmico utilizado pelos cientistas (KIRSCHENER, 1992). Pesquisadores acreditam também, que trabalhando cooperativamente, é possível potencializar a energia da compreensão e das soluções, que durante a aprendizagem individual não seriam possíveis, permitindo aos alunos assumirem papéis diferentes, confrontando-os assim, com seus conhecimentos prévios e a inadequação das estratégias dos alunos, ajudando o desenvolvimento de habilidades específicas para esse tipo de trabalho (BROWN et al., 1989). Um laboratório pode ser considerado como uma disciplina independente, ou seja, com conteúdos próprios. Assim, se analisados detalhadamente os objetivos do laboratório didático de ensino superior em Física, encontramos três classes: objetivos operacionais, específicos do

4 laboratório; objetivos gerais, que estão relacionados com o desenvolvimento de habilidades e atitudes, estendendo-se além da disciplina; objetivo de apoio, ministrado junto à teoria (SEBASTIA, 1987). Ainda com relação aos objetivos do laboratório didático, podem ser identificadas duas linhas filosóficas que norteiam o processo ensino-aprendizagem, principalmente nos anos básicos do ensino superior. Uma linha defende que para sedimentar os conceitos expostos em aulas teóricas são necessários à prática em laboratório (HOUGH, 1951). A outra linha defende que o alvo da prática em laboratório, deveria ser a obtenção e análise de dados, levando-se em conta a teoria aprendida (ROBINSON, 1979; PORTTER, 1984). Na literatura se encontram definições de tipos de Laboratório, contendo particularidades específicas em cada um deles, bem como algumas atividades experimentais que podem ser desenvolvidas. Assim, segundo Ferreira (1978), os principais tipos de Laboratório Didático são: Laboratório de Demonstração, onde o aluno praticamente não se envolve com o processo e com os equipamentos, apenas observa e acompanha todas as etapas de raciocínio lógico no decorrer da apresentação efetuada somente pelo professor; Laboratório Tradicional, onde o aluno tem a possibilidade de desenvolver habilidades específicas no manuseio de equipamentos, bem como a obtenção e análises de dados, podendo também verificar leis ou fenômenos, etc.; Laboratório Divergente, onde um cronograma é estabelecido pelo professor para ser desenvolvido pelo aluno, que deverá já ter adquirido determinadas habilidades experimentais e conhecimentos, podendo assim, ter condições de escolher um assunto do seu interesse para estudar; Laboratório Aberto ou Laboratório de Projetos, que são semelhantes ao Laboratório Divergente e deverão ter um cronograma pré-estabelecido, onde o aluno é quem decidirá mediante sua disponibilidade como será o cumprimento dos objetivos pré-estabelecidos pelo professor e para tanto, se faz necessária a disponibilização dos equipamentos, bem como a orientação especifica de um monitor ou do professor. No Laboratório de Projetos, o aluno além de elaborar o cronograma de tarefas, escolherá o assunto de seu interesse, bem como as estratégias a serem utilizadas na abordagem do tema escolhido. Metodologia A presente pesquisa foi realizada no ano de 2004, com 160 alunos ingressantes nos cursos de: Licenciatura em Física, Engenharia Mecânica, Engenharia Civil e Engenharia Elétrica da UNESP-Câmpus de Bauru, recém chegados do Ensino Médio. Os dados foram obtidos através da aplicação de um questionário, onde se pretendeu traçar um perfil desses alunos, sua formação no Ensino Médio e o nível de entendimento dos mesmos em relação ao Ensino de Laboratório. Foi solicitado aos alunos o preenchimento voluntário do questionário e dos 180 alunos no total de nove turmas, 160 alunos aceitaram responder. No questionário aplicado, foram consideradas questões fechadas, com múltipla escolha e com somente uma resposta, além de questões associando o ensino de laboratório aos tipos de Laboratório Didático propostos por Ferreira (1978). Resultados e Análises Do total de 160 alunos que responderam o questionário, 23,8% são alunos do Curso de Engenharia Elétrica; 33,1% do Curso de Engenharia Civil: 20% são do Curso de Engenharia Mecânica e 23,1% do Curso de Licenciatura em Física. Desses alunos, 39,4% cursaram o Ensino Médio em Bauru e Região; 16,9% na Grande São Paulo; 41,9% em outra região do Estado de São Paulo; 1,3% fora do Estado de São Paulo e 0,5% não responderam esta questão. Com relação ao Ensino Médio, 71,3% cursaram em escola particular e 28,7% em escola pública. Com relação a aulas práticas, 65,6% tiveram somente aulas teóricas no Ensino Médio e 34,4% tiveram aulas teóricas e práticas. Para aqueles que não tiveram aulas práticas, 2,7% responderam que isto ocorreu por falta de qualificação do professor; 17,9% por falta de espaço adequado; 28,4 por falta de equipamentos e 11,4% porque a escola possuía local com equipamentos, mas não era utilizado. Foi

5 perguntado aos alunos, considerando suas aulas práticas, se saberiam definir Laboratório Didático, 12% disseram que são atividades diferentes da teórica, que não necessitam da existência de um local específico, mas da natureza dessas atividades; 84,6% que é um local onde se desenvolvem atividades para ilustrar o conteúdo ministrado em aulas teóricas; 9,3% que é um conjunto de atividades práticas incorporadas ao Ensino de Ciências e 4,9% não responderam esta questão. Mediante as definições dos quatro tipos de Laboratórios Didáticos mais utilizados segundo Ferreira (1978), solicitou-se assinalar o que mais se aproximasse ao tipo de laboratório onde desenvolveu suas atividades práticas no Ensino Médio. Assim, dos alunos que responderam esta questão, 15,6% responderam Laboratório de Demonstração: 10% Laboratório Aberto; 31,9 % Laboratório Tradicional e 39,4% nenhum dos tipos. Solicitou-se aos alunos que assinalassem dentre as alternativas, que segundo seu entendimento determina(m) que as atividades práticas devem fazer parte do Ensino de Física no Ensino Médio: a) incentivam o aluno a conhecer, entender e aplicar a teoria na prática; b) ensinam conteúdo teórico não incluído nas aulas teóricas; c) treinam os alunos na interpretação dos dados experimentais; d) ensinam princípios e atitudes no trabalho experimental; e) treinam os alunos no preparo de relatórios escritos. De acordo com estas alternativas, 51,8% concordaram com todas; 29,4% somente com a e d; 13,8% com a, b, c e d; 0,6% com nenhuma das alternativas e 4,4% não responderam. Foi solicitado aos alunos, que assinalassem o(s) objetivo(s) que acreditassem nortear o Ensino de Laboratório. Assim, 14,6% assinalaram educação; 13,7% espírito de iniciativa; 42,1% aprendizagem; 28,3% ciência e 1,3% não responderam. Diante destes resultados, percebe-se que poucos são os alunos que tiveram aulas práticas no Ensino Médio, pois 65,5% dos alunos consultados tiveram somente aulas teóricas e segundo a visão destes alunos, foi porque na escola não havia espaço adequado para o laboratório ou que na escola não havia equipamentos e ainda, que a escola possuía local com equipamentos, mas não era utilizado. Outra questão que nos chama a atenção é que na visão de 84,6% dos alunos o Laboratório Didático é apenas um local para ilustrar o conteúdo ministrado em aulas teóricas, pois se sabe que o Ensino de Laboratório não é só isto. Na visão dos alunos, o tipo de laboratório mais utilizado no Ensino Médio, foi Laboratório Tradicional, onde o aluno não tem conhecimento de todas as fases de um experimento, nem mesmo autonomia; seguido do Laboratório de Demonstração, onde na verdade o professor é o centro das atrações e o aluno somente um espectador e somente 10% dos alunos tiveram contato com o Laboratório Aberto, onde o aluno tem mais autonomia, bem como o professor, que passa a ser um orientador dos trabalhos. Nota-se que a maioria dos alunos reconhece a importância das atividades práticas nas aulas de Física, pois mais de 50% dos alunos responderam que o Laboratório Didático incentiva o aluno a conhecer, entender e aplicar a teoria na prática, ensinando conteúdo teórico não incluído nas aulas teóricas, bem como treinam os alunos na interpretação dos dados experimentais e no preparo de relatórios escritos, também ensinam princípios e atitudes no trabalho experimental. Nota-se também, que uma parcela significativa dos alunos tem noção da função do Laboratório Didático para o processo ensino aprendizagem. Conclusão Podemos concluir que apesar da maioria dos alunos não ter tido contato com atividades práticas em Laboratório, possuem uma boa noção do que é um Laboratório Didático, bem como da sua importância e objetivo no processo ensino aprendizagem. Lamentavelmente o que percebemos é que tanto escolas particulares e na maioria as públicas, bem como os professores, já que sabemos não necessitar de um local específico para o Ensino de Laboratório, não dão a devida importância e valor a este tipo de ensino, como podemos ver na literatura utilizada e agora comprovar. Agradecimentos Os autores agradecem à UNESP/Bauru pela cessão de suas instalações para o desenvolvimento de trabalho e a FAPESP, pelo suporte financeiro.

6 REFERÊNCIAS ALVES FILHO, J.P. et al. Nova Transposição Didática Gera Novas Atividades Experimentais. Atas do VII EPEF, Florianópolis-SC, BORGES, A.T. Novos Rumos para o Laboratório Escolar de Ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v 19, nº. 3: p , dez BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ciências. Brasília: MEC/SEF, BROWN, J.S., COLLINS, S. & DUGUID, P. Situated Cognition and the Culture of Learning. Educational Researcher, 1(1): p 32-42, DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J.A. Metodologia do Ensino de Ciências. São Paulo. Cortez, 1990, 207 p. FERREIRA, N.C. Proposta de Laboratório para a Escola Brasileira: um ensaio sobre a instrumentalização no ensino médio de Física. São Paulo, p. Dissertação (Mestrado) Instituto de Física Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo USP. HERNANDES, C.L.; CLEMENT, L.; TERRAZAN, E. A. Concepções de Professores em Formação e em Exercício Sobre as Práticas Experimentais. In: 52ª Reunião Anual da SBPC UNB, Brasília, DF, de 9 a 14 de jul HODSON, D. Pratical Work in Schools Science: Exploring some Directions for Change. International Journal of Science Education, 18(7): p , HOUGH, J. The Fundamental Problems of Experimental Physics. American Journal of Physics. 19(9): p , KIRSCHNER, P.A. Epistemology, Practical Work and Academic Skills in Science Education. Science & Education, 1: p , NEDELSKY, L. Introductory Physics Laboratory. American Journal of Physics, 26(2): p 51-59, POTTER, J.G. & BURNS, J. Alternative Justification for Introductory Physics Laboratory Courses. American Journal of Physics, 52(1); p , ROBINSON, M.C. Undergraduate Laboratory in Phisics: Two Philosophies. American Journal of Physics, 47(10): p , SEBASTIA, J.M. Que se Pretende em los Laboratórios de Física Universitária? Enseñanza de lãs Ciências, 5(3): p , TOBIN, K. Secondary Science Laboratory Activities. European Journal of Science Education, 8; p , 1986.