MUDANÇA CURRICULAR NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO E A FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA

## MUDANÇA CURRICULAR NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO E A FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA

## CURRICULAR REFORM IN RIO DE JANEIRO AND THE MODERN AND CONTEMPORARY PHYSICS

Lolita Lutz , Marcília Barcellos , Andreia Guerra 1 2 3

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CEFET/RJ/Licenciatura em Física/, lolitalutz@gmail.com CEFET/RJ/Licenciatura em Física/, marcilia12@hotmail.com 3 CEFET/RJ/DIPPG/ aguerra@tekne.pro.br

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## Resumo

Em janeiro de 2012 a Secretaria de Educação do Estado do Rio de Janeiro implantou em toda a rede o Novo Currículo Mínimo de Física. O presente trabalho é uma reflexão sobre esse quadro de mudança curricular com o foco na questão da Inserção da Física Moderna e Contemporânea. Analisamos a proposta curricular anteriormente vigente (de 2006 a 2011), e a nova proposta, buscando uma abordagem comparativa no que diz respeito à presença da Física Moderna e Contemporânea a forma com que se apresenta. A etapa aqui apresentada trata-se de uma pesquisa documental, na qual nos deteremos no currículo enquanto prescrição. Partindo do pressuposto de que em situações de reformas curriculares oficiais os objetivos educacionais se tornam mais explícitos, buscaremos mapear como esses objetivos se fazem presentes, tanto de forma explícita quanto implícita. Buscaremos ainda correlacionar os currículos analisados e as tendências atuais da pesquisa em Ensino de Física, buscando verificar em que medida essas são refletidas ou não nas propostas, no que concerne a Física Moderna e Contemporânea. As duas propostas analisadas se mostraram bastante divergentes em relação a esses aspectos e acreditamos que trazer a tona essas divergências pode iluminar reflexões sobre pressupostos arraigados e inovações possíveis no que concerne aos saberes de física e a escola básica. Embora abordagens como a aqui proposta tenha suas limitações do ponto de vista da análise de uma mudança curricular, pois esse processo envolve ainda muitos fatores, como a interpretação e resignificação que ganhará na prática, acreditamos que essa etapa da pesquisa pode contribuir tanto para o debate sobre a inserção da Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio, quanto para as reflexões que envolvem renovações curriculares.

Palavras-chave : Física Moderna e Contemporânea, Currículo, Pesquisa em Ensino de Física, Objetivos Educacionais.

## Abstract

On January 2012 the 'Secretaria de Educação do Rio de Janeiro' implemented the New curriculum Minimum for physics course in its high school. This fact led us to develop a research, which aims to discuss this curricular change, reflecting about the proposal of the insertion of Modern and Contemporary Physics in

this new curriculum minimum. Analyzing the curricular proposal implemented from 2006 to 2011 and the new one, we compare the presence of Modern and Contemporary Physics in both proposals. This paper presents a documental research, which the focus is the curriculum while prescription. Considering that in all curricular reforms the educational proposals became more explicit, we evaluated how the educational proposals are presented in both curriculums. So, we will confront these curriculums with the orientation from documents of Brazilian education (such as PCNs+) and the results of science education researches, reflecting how these orientations and results are presents in both curriculums. It is important to point that the approach developed in this research has limitation. To evaluate a curricular change, it is important to consider many factors, such as the interpretation that the curriculum will receive by teachers in practice. Nevertheless, the research discussed here allows us to conclude that the two proposals are very different. The first one did not considered the documental orientation neither the data of the educational research, while the new one was built from the documental orientations and the results of the educational researches. So to the second curriculum, the Modern and Contemporary physics could be taught before the end of Classical Physics.

Keywords : Modern and Contemporary Physics, Curriculum, Science Education Researches, Educational Proposal.

## 1. Introdução

A inserção da Física Moderna e Contemporânea (FMC) no Ensino Médio vem sendo discutida há vários anos. Uma das justificativas para tal inserção se alicerça na importância desses saberes para o entendimento do mundo em que vivemos. Por meio da FMC, assim como se poderia fazer também com outros conteúdos, é possível mostrar a ciência como uma construção humana, com conflitos culturais e sociais. Isso possibilitaria a existência de conexões da física com a vida e com o cotidiano dos alunos, o que poderia inclusive ser um elemento motivador da aprendizagem. No caso da FMC, é possível abordar ainda questões de epistemologia, enfatizando o desenvolvimento científico que ocorreu durante o século XX. A partir dessa visão é possível construir a ideia de que a física não está pronta e acabada.

Essa tendência já vem sendo discutida há mais de uma década na área de ensino de física, como ilustra o emblemático trabalho de Osterman (2000), que traz uma revisão bibliográfica a cerca da inserção de FMC no Ensino Médio. Nesse trabalho, encontramos várias justificativas para essa inserção como por exemplo, a de Stannard (apud Osterman, 2000, p. 03 e 04) que defende uma atualização curricular argumentando que temas de FMC - relatividade restrita, partículas elementares, teoria quântica, astrofísica - em geral o fator que mais influencia os estudantes na decisão de escolher Física como carreira.

Já autores como Paulo (apud Osterman, 2000, p. 03), defendem a inserção de FMC para que através dela o aluno consiga dar sentido à Física, fazendo relações com a sua realidade. Nesse caminho, defende-se que a FMC pode proporcionar a superação de certas barreiras epistemológicas fundamentais para o conhecimento do indivíduo sobre a natureza.

Valente et al (2007) ressaltam que apesar da aparente unanimidade em relação a essa inserção, as justificativas e as próprias propostas delineadas têm se

mostrado diversificadas, expressando diferentes expectativas quanto ao papel que a FMC pode vir a ter na educação científica dos jovens ao final de sua escolaridade básica.

Esse mesmo trabalho sistematiza que há propostas de inserção da FMC que se baseiam em diferentes justificativas. São apresentadas três justificativas bastante frequentes: as que priorizam a inserção pelos os novos conceitos e concepções da própria Física, as que priorizam o potencial de explicação tecnológica implícito nesses conhecimentos, as que priorizam sua contribuição para a compreensão das questões sociais do mundo contemporâneo (VALENTE at al, 2007, p. 05).

Diante desse cenário, pretendemos nesse trabalho dar uma contribuição a esse debate, analisando uma situação concreta, na qual uma mudança curricular implementada pelo Governo do Estado do Rio de Janeiro prevê mudanças no Ensino Médio e propõe dentre outras inovações a inserção da FMC nas aulas de física.

Na etapa de pesquisa aqui apresentada, analisaremos um contexto de mudança curricular a partir do 'discurso oficial' (GOODSON, 2008), ou seja, ainda no nível da 'própria prescrição' (GOODSON, 2008b).

Nesse sentido, vamos analisar e discutir como a introdução de temas de FMC foi tratada em duas propostas curriculares do Estado do Rio de Janeiro para a disciplina de Física do Ensino Médio, sendo a primeira vigente de 2006 a 2011 e a segunda em vigor desde janeiro de 2012.

Em nossa análise, atentaremos para os objetivos explícitos e implícitos nas propostas em questão, pois como assinala Chervel (1990) as disciplinas são dispositivos que 'colocam um conteúdo a serviço de uma finalidade educativa' (CHERVEL, 1992, p. 183). Essas finalidades, no entanto, só ficam explícitas e claras em momentos de reformas educacionais, em que se desarranjam os cursos e disciplinas. Quando novos objetivos são impostos pela conjuntura política ou pela renovação do sistema educacional 'tornam-se objetos de declarações claras e circunstanciadas' (CHERVEL, 1992, p. 191).

Pretende-se com a análise das duas propostas curriculares discutir os objetivos traçados nelas, de forma a ressaltar em que medida essas propostas se alinham com os resultados das pesquisas em ensino de física.

## 2. Mudança curricular no Estado do Rio de Janeiro

Em janeiro de 2012, foi implantado o novo currículo mínimo de Física para o Ensino Médio do Estado do Rio de Janeiro. Esse currículo foi desenvolvido por iniciativa da Secretaria de Educação, que montou uma equipe, composta de professores universitários e professores convidados na coordenação das atividades e também por professores de física atuantes na rede. Os professores da rede estadual foram selecionados por edital e remunerados especificamente para essa tarefa. É importante ressaltar que esses professores, atuantes em sala de aula, participaram de todo o processo de construção desse currículo.

De acordo com a diretora de Pesquisa e Orientação Curricular da Seeduc, Beatriz Pelosi, 'o novo currículo mínimo procurou contemplar todos os conhecimentos importantes para que o aluno tenha uma formação completa,

cumprindo os objetivos da educação básica: preparo para o mundo do trabalho, para o estudo universitário e para a vida, estimulando a cidadania.' 1

- O currículo que vigorava anteriormente foi elaborado em 2005 e implementado em 2006 como 'Projeto de Reorientação Curricular para o Estado do Rio de Janeiro (PRCERJ) Ensinos Médio e Fundamental (2º segmento)'.

## 2.1 Projeto de Reorientação Curricular para o Estado do Rio de Janeiro (PRCERJ) Ensinos Médio e Fundamental (2º segmento) - período 2005 a 2011

Encontramos nas orientações introdutórias desse documento, no que concerne a disciplina de física, propostas como a de: '...desestimular práticas como a memorização de fórmulas e sua utilização repetitiva em exercícios numéricos artificiais' (PRCERJ, 2005, p.06), e afirmações que ressaltam que 'é importante que o ensino de Física esteja articulado ao de Matemática, Química e Biologia, de modo a dar aos estudantes uma visão integrada dessas disciplinas e de como elas podem contribuir, cada uma à sua maneira, para o estudo comum de problemas concretos' (PRCERJ, 2005, p.06), ou ainda que é preciso contemplar '... uma perspectiva histórica do desenvolvimento da Física' (PRCERJ, 2005, p.06). Essas propostas estariam mais alinhadas com alguns resultados da pesquisa de ensino de ciências, e com as propostas dos documentos oficiais da educação brasileira, como os PCNs.

Entretanto, o PRCERJ em outro trecho do mesmo texto afirma que:

'A presente proposta não segue a orientação sugerida nos Parâmetros Curriculares Nacionais no que diz respeito à organização dos conteúdos em temas estruturadores. Entre as razões para isso estão a carência de livrostexto e material instrucional adequados, e a falta de programas de aperfeiçoamento que tornem mais simples a adaptação do corpo docente a uma reformulação que atinge não apenas os conteúdos, mas também os enfoques e formas de apresentação.' (PRCERJ, 2005, p.05)

- O trecho destacado mostra que a proposta é contrária aos PCN+, elaborados em 2002. A sequência do documento confirma essa posição ao apresentar um texto, em que a estrutura curricular se resume a tópicos de conteúdo.

Percebe-se que mesmo depois de haver uma orientação nacional, no que diz respeito às competências e habilidades na estruturação de currículos, a proposta curricular de física aqui analisada não se estrutura dessa forma.

Para ilustrar como o documento apresenta a sequência dos conteúdos, vamos tomar o exemplo do conteúdo da mecânica que se refere à Força e Movimento. Os tópicos apresentados nesse tema são:

- - Força e movimento
- - As leis de Newton
- - O conceito de massa.
- - Movimento de uma partícula livre.
- - Movimento sob uma força constante; projéteis
- - Movimento circular. *

- - Gravitação universal. *
- - Movimento oscilatório. *

(PRCERJ, 2005, p.04)

Os conteúdos que se apresentam com asteriscos (*) são opcionais.

Em nossa análise essa lista de tópicos, como se apresenta, não favorece o trabalho pedagógico nos moldes indicados nas orientações encontradas na introdução desse mesmo documento. A separação indica uma especialização que contradiz os temas estruturadores sugeridos pelos PCNs e por sua vez se afasta de uma proposta que pretenda aproximar física, biologia e química. Fora isso, essa separação dos conteúdos em tópicos muito específicos não contribui para um trabalho que se pretenda contextualizado historicamente. Como trabalhar historicamente leis de Newton separado de gravitação universal se a construção dessas leis fazem parte de um conjunto teórico e coerente de uma época determinada?

## 2.2 Currículo Mínimo de Física (CMF)

- O novo currículo, implantado em 2012, vai em boa parte, ao encontro às orientações dos PCN+, trabalhando as competências e habilidades no que se refere a 'construir uma visão da Física que esteja voltada para a formação de um cidadão contemporâneo, atuante e solidário, com instrumentos para compreender, intervir e participar na realidade' (PCN+, 2002, p.01).
- O CMF expressa como principal objetivo 'a formação comum indispensável ao exercício da cidadania'. Sua estrutura curricular é feita na forma de competências e habilidades, indo de encontro às orientações dos PCN. Há de fato em toda a proposta uma preocupação com o ensino da história e filosofia da ciência e com a inserção da FMC em todas as séries do Ensino Médio.

Nós consideramos que essa proposta representa um currículo muito diferente do proposto no período de 2005 a 2011. Na nova proposta, alguns temas clássicos, como cinemática, termologia, dilatação e óptica geométrica, foram excluídos para que temas relacionados a FMC, como cosmologia, teoria da relatividade restrita, física de partículas, pudessem ser inseridos (RIO DE JANEIRO, 2012, p.03). A apresentação do currículo não se dá por descrição de tópicos, mas sim de temas com explicitação de habilidades e competências relacionadas ao respectivo tema. Assim, todos os grandes temas começam a ser apresentados por meio de uma abordagem considerada mais concreta.

Há preocupação com a contextualização histórica e com a formação do senso crítico do estudante em todas as séries, o que fica evidenciado na descrição das competências e habilidades relacionadas a certos temas. Como exemplo, podemos citar:

Compreender o conhecimento científico como resultado de uma construção humana, inserido em um processo histórico e social;

Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos;

Analisar, argumentar e posicionar-se criticamente em relação a temas de ciência, tecnologia e sociedade;

Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas;

Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais. (RIO DE JANEIRO, 2012, p. 05 e 08)

Podemos citar um exemplo que evidencia a preocupação desse currículo com a história da ciência e que também torna bastante clara a diferença entre as duas propostas aqui analisadas. Trata-se da abordagem das leis de Newton, mesmo tema analisado no currículo anterior. No CMF as competências relacionadas as leis de Newton aparecem na seguinte seqüência:

Perceber a relação algébrica de proporcionalidade direta com o produto das massas e inversa com o quadrado da distância da Lei da Gravitação Universal de Newton;

Compreender o conceito de inércia;

Compreender que a ação da resultante das forças altera o estado de movimento de um corpo;

Compreender o princípio da ação e reação. (RIO DE JANEIRO,2012, p. 05)

A escolha por essa sequência rompe com o encadeamento tradicional comum em livros e prescrita no currículo anterior. Essa escolha privilegia, no entanto, o entendimento histórico do contexto no qual essas leis foram construídas, como busca de explicar de forma unificada os movimentos celestes e terrestres.

## 3. A mudança curricular e a Física Moderna e Contemporânea

Como já apontado a inserção da FMC vem sendo defendida na área de ensino. Podemos também encontrar essa perspectiva nos próprios PCN+.

Nas competências do PCN+ encontramos a inserção da Física Moderna, por exemplo, para que os alunos possam 'reconhecer que as forças elástica, viscosa, peso, atrito, elétrica, magnética etc., têm origem em uma das quatro interações fundamentais: gravitacional, eletromagnética, nuclear forte e nuclear fraca' (PCN+,2002, p.13).

A despeito dessas orientações, o PRCERJ justifica a não inclusão da FMC no Ensino Médio devido 'ao tratamento pouco adequado que o tema recebe nos livros-texto, e ao fato de que tal inclusão só poderia ser realizada com o sacrifício de tópicos essenciais à própria compreensão da física moderna' (PRCERJ, 2005, p.05).

Podemos perceber aqui uma concepção na qual o conhecimento se encontra profundamente naturalizado (FOURQUIN, 1992), como se a única maneira de introduzir determinado assunto fosse por meio de uma rígida sequência didática, que é o caminho mais tradicionalmente empregado.

Em contraposição, no CMF, a Física Moderna está inserida em todas as séries do Ensino Médio, e podemos identificá-la nas seguintes competências e habilidades:

Reconhecer o modelo das quatro forças fundamentais da natureza: força gravitacional, força eletromagnética, força nuclear forte e força nuclear fraca;

Compreender que a Teoria da Relatividade constitui um novo modelo explicativo para o universo e uma nova visão de mundo;

Reconhecer os modelos atuais do universo (evolução estelar, buracos negros, espaço curvo e big bang);

Compreender que o tempo e o espaço são relativos devido à invariância da velocidade da luz;

Reconhecer tecido espaço-tempo sendo o tempo a quarta dimensão;

Identificar a relação entre massa e energia na relação E = m.c ; 2

Conhecer a natureza das interações e a dimensão da energia envolvida nas transformações nucleares para explicar seu uso em, por exemplo, usinas nucleares, indústria, agricultura ou medicina;

Compreender que a energia nuclear pode ser obtida por processos de fissão e fusão nuclear;

Compreender as transformações nucleares que dão origem à radioatividade para reconhecer sua presença na natureza e em sistemas tecnológicos;

Compreender que o Sol é a fonte primária da maioria das formas de energia de que dispomos;

Identificar que a energia solar é de origem nuclear;

Discutir modelos para a explicação da natureza luz, vivenciando a ciência como algo dinâmico em sua construção. (RIO DE JANEIRO, 2012, p. 05, 06, 08 e 10)

## A justificativa para essa inserção no CMF é explícita no documento:

'Abordamos, ao longo dos três anos, temas de FMC como forma de atrair os estudantes e dar maior significado para o estudo de Física. Por isso, ao começarmos com o estudo de Cosmologia já poderemos falar de temas contemporâneos sem precisar esperar todo o estudo da Física clássica para fazê-lo. Conhecer alguns tópicos de FMC é fundamental para compreender a realidade que nos cerca a partir da nova visão de mundo que a Física do século XX construiu'. (RIO DE JANEIRO, 2012, p.03)

Nesse sentido podemos perceber que o CMF busca fazer novos percursos didáticos, corroborando com alguns resultados da pesquisa em ensino de física que para inserir FMC no currículo não é necessário antes ter percorrido toda a física clássica. Além disso, essa proposição do CMF demonstra um menor grau de naturalização do conhecimento em relação ao PRCERJ. (FOURQUIN, 1992).

## 4. Conclusão

A análise das duas propostas curriculares mostra diferenças de concepção dos autores. Enquanto na primeira, a FMC é vista como um risco e como um tema que não pode ser trabalhado na escola secundária pela falta de material didático disponível e pela extensão de tópicos previstos, a segunda proposta prioriza temas de FMC. Com a inserção de temas de FMC, a segunda proposta retira de sua organização conteúdos comumente presentes no ensino de física de nível médio, como: cinemática, termologia, dilatação, lei de Coulomb. Outro ponto de divergência entre as duas propostas relaciona-se aos PCNs. A primeira considera inviável, pela falta de material didático disponível, organizar o currículo com base em temas estruturadores como sugere os PCNs. Assim, os PCNs não se constituíram em orientações seguidas pelos autores da primeira proposta, o que se evidencia na estrutura curricular baseada em tópicos de conteúdos pontuais.

Assim, numa análise voltada para os objetivos explícitos e implícitos nas propostas em questão (CHERVEL, 1990), percebe-se que a primeira proposta

afasta-se dos resultados da pesquisa em ensino de física, no que tange tanto a inserção de temas de FMC, quanto ao trabalho contextualizado. Embora explicitamente o texto inicial mencione termos como 'problemas concretos', ou 'contextualização histórica', a lista de tópicos de conteúdo não favorece os objetivos delimitados. De fato a proposta não nos parece fundamentada e coerente com um projeto educacional mais amplo, no qual o ensino de física assuma um papel importante na formação do cidadão. Parece-nos que a concepção aqui presente é a do ensino de física pela física em si.

Em oposição, a segunda proposta está organizada de forma que alguns resultados da pesquisa em ensino se fazem presente, sejam eles em torno à inserção de temas de FMC, seja na contextualização histórica dos conteúdos. Os objetivos educacionais estão presentes tanto de forma explícita quanto implícita, uma vez que a proposta visa a formação para a cidadania com o determina a própria LDB (BRASIL, 1996) . Ainda podemos perceber um claro alinhamento com os PCNs, que são também documentos fundamentados em um projeto educativo claro.

Em nossa análise intentamos ainda especificar, com quais perspectivas presentes no Ensino de Física, no que concerne a FMC, a proposta do CMF mais se alinha. No sentido da análise apontada por Valente el al (2007) consideramos que a proposta do CMF vai além da inserção da FMC pela própria física, levando em conta sua contribuição para o entendimento de aspectos sociais do mundo contemporâneo.

Embora conscientes de que a análise de uma inovação curricular envolve ainda muitos fatores, como a interpretação e resignificação que ganhará na prática, acreditamos que essa etapa da pesquisa pode contribuir tanto para o debate sobre a inserção da FMC no EM, quanto para as reflexões que envolvem renovações curriculares.

## Referências

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, 2002.

BRASIL. Lei nº. 9.394, de 20 de dezembro de 1996. Estabelece as Diretrizes e Bases da educação nacional. Legislação, Brasília, DF, dez. 1996. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil\_03/leis/L9394.htm Acesso em: 20 maio 2012.

CHERVEL A. História das disciplinas escolares: reflexões sobre um campo de pesquisa . Teoria e Educação, nº2, p. 177-277, 1990.

FOURQUIN J-C. Escola e Cultura: as bases epistemológicas do conhecimento escolar. Porto Alegre, Artes Médicas, 1993.

GOODSON, I. F. Currículo: Teoria e História . Petrópolis: Vozes. 2008

GOODSON, I. F. As Políticas de Currículo e de Escolarização . Petrópolis, Vozes, 2008b.

OSTERMANN, F.; MOREIRA, M. A. Uma revisão bibliográfica sobre a área de pesquisa "Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio . Investigações em Ensino de Ciências, v.5, n.1, 2000.

RIO DE JANEIRO. Secretaria de Estado de Educação. Projeto de Reorientação Curricular para o Estado do Rio de Janeiro Ensinos Médio e Fundamental (2º segmento). Rio de Janeiro: SEEDUC, 2005.

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VALENTE, L; BARCELLOS, M. E.; SALEM, S.; KAWAMURA, M.R.D. Física Moderna e contemporânea no ensino médio: expectativas e tendências. Atas do VI ENPEC, FLORIANÓPOLIS, 2007.