DESEMPENHO E CONTEXTUALIZAÇÃO EM TESTES DE FÍSICA EM VESTIBULARES

## DESEMPENHO E CONTEXTUALIZAÇÃO EM TESTES DE FÍSICA EM VESTIBULARES DA UNICAMP

## PERFORMANCE AND CONTEXTUALIZATION IN PHYSICS TESTS IN TERTIARY ENTRANCE EXAMINATIONS OF UNICAMP

Caio Ferrari de Oliveira , Maurício U. Kleinke , Maria J.F, Gebara 1 2 3

1 Programa Multiunidades de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática/Unicamp, prof.caioferrari@gmail.com

2 Instituto de Física 'Gleb Wataghin'/Unicamp, kleinke@ifi.unicamp.br

3 Departamento Acadêmico de Física/UTFPR, mgebara@utfpr.edu.br

## Resumo

Neste artigo, analisamos o efeito da contextualização em questões de Física aplicadas em exames vestibulares da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). A partir dos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio na área de Ciências da Natureza, foram definidas quatro categorias de contexto: tradicional de sala de aula, cotidiano, tecnológico e histórico/científico . A ênfase nas questões dissertativas relativas à primeira fase do exame reflete a possibilidade de seguir as respostas de cerca de 890 mil candidatos, tanto do sistema público como do sistema privado de ensino, entre os anos 1987 e 2010. O desempenho dos candidatos associado a essas categorias de contexto foi avaliado em 50 testes de Física. O pior desempenho em todos os grupos foi observado em questões classificadas no contexto histórico-científico , provavelmente porque os conceitos de Física associados a essas questões ainda não sofreram a adequada transposição didática, e, consequentemente, poucos candidatos bem preparados conseguiram resolvê-los corretamente. Os estudantes formados em escolas públicas apresentam mais dificuldades em questões que envolvem o funcionamento de equipamentos de tecnologia , em relação aos seus pares das escolas privadas, sendo que esse comportamento pode estar relacionado ao sistema de ensino ou ao menor contato com dispositivos tecnológicos, o que pode ser explicado por sua (provável) menor renda familiar. Os resultados indicam que todos os alunos apresentaram melhor desempenho nas questões com contexto cotidiano , independente da rede escolar frequentada. Estes resultados sugerem que a metodologia que alia o ensino de Física com o cotidiano dos alunos começa a se tornar parte da educação básica.

Palavras-chave : Vestibular; Física; Contextualização

## Abstract

In this paper, we analyze the effect of the contextualization in Physics problems applied in tertiary entrance examinations of the State University of Campinas, Unicamp, Brazil. Using the National Curriculum Parameters for secondary education in Natural Sciences field, we define four categories of context: traditional classroom, everyday life, technology and history/scientific. The emphasis in these dissertative questions concerning the first phase of the exam reflects the possibility to follow the answers of approximately 890 thousand candidates, both from public and

also private system, between the years of 1987 and 2010. The performance of candidates associated to the categories context described above was measured, comparing the performance of candidates on 50 Physics tests. The worst performance for all groups was related to questions classified on the context historyscientific, probably because the Physics concepts associates with these questions not yet have been transformed by the didactical transposition, and consequently only few well prepared candidates can solved them correctly. Students formed in public schools present more difficulties to understand questions involving technology concepts compared to the students from private schools, and this behavior can be related to educational system or to the lower contact with technological devices, what can be explained by her (probable) lower family income. Results indicate that all students performed better on the tasks with daily life context, independent of public or private school frequented by them. These results suggest that the methodology that combines the teaching of Physics with the everyday student's becomes part of our basic education.

## Keywords : Tertiary entrance examination; Physics; Context-Based Learning

## Introdução

Em 1996 foi promulgada a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB) que institui objetivos, obrigatoriedades e direitos para todos que atuam no sistema educacional brasileiro. Tanto o ensino fundamental quanto o médio compõem a educação básica, na qual um dos objetivos, segundo a LDB, é formar sujeitos aptos para o exercício da cidadania. No entanto, a lei transfere para outros órgãos o desenvolvimento de estratégias para nortear as escolas a fim de cumprirem com os objetivos propostos.

Para fazer cumprir os objetivos expostos na LDB, a partir de 1999, o Ministério da Educação publicou os Parâmetros Curriculares Nacionais, que contém orientações metodológicas voltadas para a educação básica. Os conteúdos programáticos não são detalhados, pois de acordo com o Artigo 26:

Os currículos do ensino fundamental e médio devem ter uma base nacional comum, a ser complementada, em cada sistema de ensino e estabelecimento escolar, por uma parte diversificada, exigida pelas características regionais e locais da sociedade, da cultura, da economia e da clientela. (BRASIL, 1996)

Nessa perspectiva, fica a critério de cada Estado, cidade ou estabelecimento de ensino definir uma grade curricular mais adequada à sua realidade, como, por exemplo, já o fez o Estado de São Paulo com a publicação das Propostas Curriculares do Estado de São Paulo. (SÃO PAULO, 2008)

Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM) colocam como desejável que as disciplinas trabalhem de maneira integrada, buscando a interdisciplinaridade e a contextualização dos saberes como uma maneira de aproximar o conhecimento à realidade do sujeito que aprende. Em oposição ao que se conhece como ensino tradicional, no qual o conteúdo é apresentado de maneira descontextualizada, recomenda-se o desenvolvimento da capacidade de pesquisar informações, aprender a aprender, criar e formular ao invés do exercício da simples memorização (Brasil, 2000a).

Os conhecimentos na área de Ciências da Natureza, em que se insere a Física, devem ser contextualizados de forma a se aproximarem do mundo vivencial dos alunos, com o objetivo de proporcionar aos estudantes: o entendimento de equipamentos e fenômenos presentes em seu cotidiano; a habilidade de avaliar riscos e benefícios de processos tecnológicos; a compreensão dos processos históricos de produção científica e a evolução do planeta, dentre outros.

Seguindo a mesma linha de raciocínio, essas mesmas diretrizes também sugerem mudanças na forma da avaliação, a qual deve ser mais um instrumento que proporcione o aprendizado e inclua em sua elaboração questões cujo contexto esteja próximo da vivência dos estudantes, de modo que

[...] a avaliação deve dar informação sobre o conhecimento e compreensão de conceitos e procedimentos; a capacidade para aplicar conhecimentos na resolução de problemas do cotidiano; a capacidade para utilizar as linguagens das Ciências, da Matemática e suas Tecnologias para comunicar ideias; e as habilidades de pensamento como analisar, generalizar, inferir. (BRASIL, 2000b p. 54)

Esta orientação é condizente com os objetivos propostos para o ensino, contudo faltam informações detalhadas de como realizar avaliações contextualizadas. A maior parte das avaliações realizadas no Brasil enfatiza a repetição de conteúdos, em detrimento de uma visão mais ampla da Física. Nesse sentido, seria pertinente que o professor do Ensino Médio (EM) tivesse acesso a avaliações condizentes com as propostas dos PCNEM, para identificar possíveis ganhos no processo de ensino-aprendizagem.

Grande parte das escolas e dos livros didáticos parece ainda não ter se adaptado integralmente às novas metodologias, de modo que se observa no ensino de Física uma ênfase à memorização de conteúdos e à realização de exercícios repetitivos. Assim, passados 12 anos da publicação dos documentos oficiais, ainda discute-se a elaboração de materiais que atendam às propostas. No ano de 2008 a Secretaria da Educação do Estado de São Paulo, passou a distribuir nas escolas um material apostilado em que situações supostamente vivenciadas no cotidiano são utilizadas como ponto de partida para o desenvolvimento das atividades (SÃO PAULO, 2010). No caso de livros ou apostilas adotados por escolas particulares no Estado de São Paulo, as mudanças, ao que parece se intensificaram após o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) ter se convertido, total ou parcialmente, no seletivo para o ingresso nas Universidades Federais. Conforme já apontado por Krasilchik (2000), os vestibulares influenciam o currículo das escolas de maneira mais pronunciada do que os próprios currículos oficiais.

Da mesma forma que mudanças na metodologia ocorrem de maneira lenta, nas avaliações escritas, seja ela dissertativa ou de múltipla escolha, ainda se observa a predominância de uma perspectiva tradicional. No entanto, há exemplos de avaliações em grande escala que buscam romper com esta perspectiva, como o vestibular da Unicamp, que propõem questões com abordagens (supostamente) mais próximas do cotidiano dos estudantes, atendendo, em parte, à proposta de contextualização (KLEINKE, 2006). Também o ENEM apresenta um novo formato para sua prova, que se propõe não somente avaliar o conteúdo como também a capacidade dos estudantes em aplicar os conhecimentos em diferentes contextos. (INEP, 2011)

Avaliações de larga escala constituem-se em fontes de informações sobre a maneira como os estudantes estão sendo formados, sendo sua análise importante

para a validação das políticas públicas de educação. Mortimer (2002) propôs uma agenda com diversas questões para área de Educação no Brasil, chamando atenção para pontos pouco explorados pelas pesquisas. Dentre eles encontra-se a avaliação, que é parte integrante do ensino e, portanto, deve incorporar as mudanças de objetivos e metodologias. A presença deste item na agenda se justificou pelo desinteresse em se discutir o assunto, fato evidenciado pela escassez de publicações sobre o tema, tanto no Brasil quanto no exterior (BLACK, 2000).

Apesar de reconhecermos os limites de uma avaliação escrita, consideramos que seus resultados podem contribuir para a análise dos impactos que parte das mudanças propostas para o ensino de Física gerou sobre os estudantes considerando um cenário que 'os exames vestibulares de várias universidades importantes do país têm mudado, e que essas mudanças são positivas, no sentido de acenarem para as inovações pedagógicas e curriculares em curso' (MORTIMER, 2002). Dentre essas mudanças, vale relembrar, há a orientação de se aproximar o conhecimento do mundo vivencial dos alunos, bem como abordar questões envolvendo o uso de tecnologia e de evidenciar o caráter da ciência enquanto uma construção humana ressaltando etapas de seu desenvolvimento.

Diante do exposto, o objetivo deste trabalho é analisar de que maneira os contextos utilizados nos enunciados das questões de Física do Vestibular Unicamp impactam no desempenho dos candidatos egressos de diferentes redes de ensino (pública e privada).

## 1. Metodologia

Para a realização deste trabalho foram elaboradas categorias de contextualização para classificação das questões do Vestibular Unicamp - a partir de indicações dos PCNEM (BRASIL, 2000) - para posterior verificação do impacto de diferentes contextos sobre o desempenho dos candidatos.

## 1.1. Categorias das questões quanto ao contexto

Com base nas diferentes situações propostas pelos PCNEM elaboramos uma classificação de contextos constituída por quatro categorias:

Contexto Tradicional de Sala de AulaRefere-se a situações restritas à prática escolar, cujo conteúdo é apresentado, praticamente, sem contexto, privilegiando a teoria em detrimento de exemplos concretos. São questões com uma estrutura mais próxima de exercícios de fixação do que de problemas. Nos PCNEM este contexto é identificado pela crítica manifesta no seguinte comentário: "... a utilização de fórmulas, em situações artificiais, desvinculando a linguagem matemática que essas fórmulas representam de seu significado físico efetivo." (BRASIL, 2000b. p.22)

Contexto CotidianoApresenta situações, supostamente, vivenciadas pelos candidatos e integradas em seu dia a dia. Este tópico contempla o uso e aplicação de utensílios domésticos ou tecnológicos, abordando conceitos "cujo significado o aluno possa perceber no momento em que aprende, e não em um momento posterior ao aprendizado" (BRASIL, 2000b. p.23). Ainda nesta categoria incluímos situações presentes no cotidiano, mas distantes dos estudantes, como, por exemplo, temas tecnológicos ou científicos de ampla divulgação na mídia, geralmente associados a discussões relativas à ciência, tecnologia, sociedade e meio ambiente.

Contexto Histórico-Científico -Nessa categoria estão situados os enunciados que utilizam informações, provavelmente exclusivas do mundo acadêmico, associadas à história da ciência ou à divulgação científica. No contexto histórico, encontramos uma discussão sobre ciência/tecnologia em um determinado recorte espaço-temporal que busca ilustrar o processo de transformação do conhecimento como uma produção humana. No contexto de divulgação científica, as questões estão associadas a uma forma de transposição didática de projetos atuais de pesquisa para o universo da educação básica. São questões alinhadas com a necessidade de se levar em conta o momento de transformações que vivemos no qual "promover a autonomia para aprender deve ser preocupação central [...] devendo buscar-se competências que possibilitem a independência de ação e aprendizagem futura." (BRASIL, 2000b, p. 23)

Contexto Tecnológico Refere-se ao conhecimento do fenômeno científico associado ao funcionamento de um utensílio tecnológico. Abordam, principalmente, questões relativas à tecnologia embarcada, que utilizam o conhecimento escolar para descrever o funcionamento dos equipamentos. Nesta categoria "o conhecimento volta-se, novamente, para os fenômenos significativos ou objetos tecnológicos de interesse, agora com um novo olhar, como o exercício de utilização do novo saber adquirido, em sua dimensão aplicada ou tecnológica." (Idem)

## 1.2. Validação das categorias

Para proceder a uma primeira validação das categorias, dois autores deste trabalho classificaram (de forma independente) 60 questões de Física aplicadas em diferentes anos da segunda fase do vestibular da Unicamp. Ao serem confrontadas as classificações, obteve-se uma coincidência de 88%. A discussão desses resultados permitiu um reajuste nas definições das categorias, resultando no formato apresentado na seção 1.1.

Uma vez definidas as categorias de contexto, foram então avaliadas as 50 questões da primeira fase aplicadas entre 1987 e 2010 nas quais obtivemos uma concordância de 92%.

## 1.3. Amostra analisada

Analisamos os resultados obtidos nas questões de Física pelos candidatos que realizaram a primeira fase do Vestibular Unicamp entre 1987 e 2010. Excluímos da análise os estudantes que não haviam concluído o EM, restando um conjunto de 890.587 candidatos.

A primeira fase do Vestibular Unicamp é composta por 12 questões sobre Conhecimentos Gerais - duas das quais são de Física - e uma redação. A partir de 1999 a prova tornou-se temática, ou seja, um tema geral norteia a elaboração das questões e define a proposta de redação, o que, em princípio, representa um diferencial para a contextualização.

## 1.4. Notas reduzidas

Para permitir a comparação e a análise do desempenho dos estudantes em diferentes anos foi necessário transformar as notas brutas em notas reduzidas. Para essa operação, considerou-se a média das doze questões da prova de Conhecimentos Gerais (M), o desvio padrão dessas médias (DPM) e a nota média na primeira (NF1) ou na segunda questão (NF2) de Física. A nota reduzida em Física (NRi) é expressa por

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Temos que NR1 e NR2 são as notas reduzidas das questões, expressas em unidades de desvio padrão, e que permitem a comparação do desempenho em Física com o desempenho na prova de conhecimentos gerais (COHEN, 1988).

## Resultados

A tabela 1 apresenta a classificação dos contextos para as questões da primeira fase, por ano e por grupo de candidatos. O grupo a que pertence o candidato é definido em função de sua trajetória no EM (rede pública ou privada). As médias na Tabela 1 são apresentadas em uma escala de zero a dez pontos e as abreviaturas referem-se às categorias de contexto Trad icional de sala de aula; Cot idiano; Téc nico e H istóricoC ientífico.

Ano; contexto e notas médias por rede escolar do EM para as questões de Física

Tabela 1.

O número de questões em cada categoria, bem como a média e o desvio padrão das notas reduzidas são apresentados na Tabela 2. Observa-se que a sequência entre as categorias de contexto apresentadas na tabela (cotidiano, tecnológico, tradicional de sala de aula e histórico-científico) corresponde a uma ordem decrescente da média da nota reduzida.

Contexto; número de questões; média e desvio padrão por rede escolar do EM

Tabela 2.

Para avaliar se a proposta de uma prova temática alterou a distribuição das categorias de contextualização em função do tempo, as questões previamente classificadas foram acumuladas em quatro grupos, cada um correspondendo a seis anos de vestibulares. Os resultados dessa distribuição podem ser vistos na Figura 1.

## Contagem das categorias em função dos anos

Figura 1.

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É possível observar que a categoria tradicional de sala de aula (triângulo com linha pontilhada) apresenta uma diminuição bastante acentuada entre 1987 e 2010, desaparecendo de nossa amostra nos 6 últimos anos analisados.

As questões inseridas no contexto cotidiano foram as mais fáceis, em comparação com o conjunto da prova, para ambas as redes educacionais, pública e privada, com respectivas médias de 0,72 DP e 0,43 DP.

O contexto tecnológico favorece os candidatos das escolas particulares, com um desempenho médio de 0,55 DP contra 0,04 DP para os candidatos da rede pública. Este resultado pode indicar pouca problematização sobre o funcionamento

de aparatos tecnológicos, ou ainda menor contato desses candidatos com tecnologia, devido à sua provável situação econômica menos favorecida.

A formação tradicional, comumente encontrada em livros didáticos, é a segunda categoria em desempenho da rede pública, e a terceira categoria para a rede privada. Esse resultado é, de certa forma, esperado, pois a formação mais tradicional pode ser obtida de uma gama maior de fontes (tais como livros, apostila, sites etc.).

Após o início das provas temáticas (1999), a participação da categoria de contexto tradicional seguiu sua tendência de queda, até ser reduzida a zero nos últimos seis anos analisados. Em substituição a essa categoria, questões envolvendo aparatos tecnológicos, até então pouco exploradas, passaram a corresponder a 50% de todas as questões de Física aplicadas entre 2005 e 2010. Esta tendência, conforme já explicitado parece ter favorecido alunos egressos da rede privada, pois é a categoria com a maior diferença no desempenho entre os dois grupos estudantis.

Em todos os grupos, as questões com pior rendimento estão associadas à categoria histórico-científica , provavelmente, por serem questões cujos conteúdos pouco sofreram processos de transposição didática e ainda não estão presentes em todas as escolas. Essa categoria se mantém sem uma tendência definida nesses anos. O contexto histórico-científico , em anos mais recentes está, provavelmente, associado a uma tentativa de aproximar os conteúdos escolares da realidade dos laboratórios de pesquisa, tendo em vista que os elaboradores das questões da prova de Física do Vestibular Unicamp são professores do Instituto de Física 'Gleb Wataghin'.

Nas questões da categoria histórico-científica os candidatos egressos de escola pública, apresentam um desempenho menor que o desempenho na prova como um todo, o que sugere serem essas questões mais difíceis do ponto de vista de uma resposta adequada. A média da rede pública nessa categoria é -0,14 DP, menor que a nota média da prova como um todo, que seria zero.

## Considerações Finais

Dentre todas as categorias de contexto analisadas, aquela em que os candidatos de qualquer rede escolar apresentam seu melhor desempenho (em relação à prova como um todo) é na categoria cotidiano . Esse resultado, nos causou surpresa, pois acreditávamos que no contexto tradicional de sala de aula os alunos obtivessem melhor desempenho. O fato de o contexto cotidiano ter despontado como a categoria com melhor desempenho sugere que, de uma forma ou de outra, as discussões sobre metodologias de ensino de Física associadas a problemas do cotidiano estão atingindo as salas de aula, já com reflexos no desempenho das avaliações dos estudantes.

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