ENSINO DE FÍSICA SOB O ENFOQUE CTS: UMA PESQUISA DO ESTADO DA ARTE

## ENSINO DE FÍSICA SOB O ENFOQUE CTS: UMA PESQUISA DO ESTADO DA ARTE

## TEACHING PHYSICS IN FOCUS CTS: A SURVEY OF STATE OF THE ART

## Alice Assis 1 , Amanda Coutinho Costa de Oliveira 2 , Guilherme Urias , Danilo de 3 Camargo Ribeiro 4

1 UNESP / Departamento de Física e Química / Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá / alice@feg.unesp.br

2 UNESP / Graduação em Licenciatura em Física / Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá / amanda.coutinho@live.com

3 UNESP / Doutorado em Educação para a Ciência / Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência - Faculdade de Ciências - Bauru / guilherme.urias@gmail.com

4 UNESP / Graduação em Licenciatura em Física / Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá / danilocamargo12@yahoo.com.br

## Resumo

É comum encontrar em trabalhos da área de Ensino de Ciências aqueles que defendem a formação cidadã do educando e, para tanto, é necessário que ele desenvolva competências e habilidades a fim de que se torne um cidadão responsável e crítico, que atue efetivamente em seu contexto social e cultural. Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCN) ressaltam que o Ensino de Ciências, particularmente o de Física, deve ter como objetivo, desenvolver no aluno a competência de 'reconhecer e avaliar o caráter ético do conhecimento científico e tecnológico e utilizar esses conhecimentos no exercício da cidadania', visando relacionar a ciência com as aplicações tecnológicas e os fenômenos da vida cotidiana. Desde a década de 70, essa perspectiva se constitui em uma área do Ensino de Ciências denominada Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS), com o objetivo de viabilizar a formação científico-tecnológica dos cidadãos para que se tornem aptos a tomar importantes decisões, o que resulta no desenvolvimento de ações responsáveis. Nesse contexto, especificamente neste trabalho, analisamos os artigos publicados nos eventos Simpósio Nacional de Ensino de Física (SNEF) e Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (EPEF), no período de 2006 a 2013, com o intuito de avaliar os trabalhos associados às linhas temáticas fundamentadas no referencial CTS.

Palavras-chave : Estado da Arte. Enfoque CTS. Cidadania.

## Abstract

It is common to find papers in the area of education those who advocate the civic education of the student and, therefore, it needs to develop skills and abilities in order to become a responsible and critical citizens, acting effectively in his social and cultural context. National Curriculum Standards for Secondary Education point out that the teaching of science, particularly physics, should aim to develop the student 's competence to "recognize and evaluate the ethical character of scientific and technological knowledge and use this knowledge on citizenship", aiming to relate

science to technological applications and phenomena of everyday life. Since the 70s, this perspective constitutes an area of Science Education called ScienceTechnology-Society (STS), with the objective of enabling the scientific-technological education of citizens, so that they become able to make important decisions, resulting in the development of responsible actions. In this context, specifically in this study, we analyzed articles published in the National Symposium on Physics Teaching (SNEF) and Physics Education Research Meeting (EPEF), from 2006 to 2013, in order to assess the associated jobs thematic lines based in reference STS.

Keywords : State of the Art. STS approach. Citizenship.

## Introdução

É comum encontrar nos trabalhos associados à área de pesquisa em Ensino de Ciências excertos que remetem à formação cidadã do educando, que precisa desenvolver competências e habilidades para se tornar um cidadão responsável e crítico, que atue efetivamente em seu contexto social e cultural.

Nos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio PCN (BRASIL, 2002), é ressaltado que o Ensino de Ciências, particularmente o de Física, deve ter como objetivo, desenvolver no aluno a competência de 'reconhecer e avaliar o caráter ético do conhecimento científico e tecnológico e utilizar esses conhecimentos no exercício da cidadania' (p.32). Nessa perspectiva, os PCN (BRASIL, 2002) defendem a necessidade de se promover uma educação que vise relacionar a ciência com as aplicações tecnológicas e os fenômenos da vida cotidiana. Desde a década de 70, essa perspectiva se constitui em uma área do Ensino de Ciências denominada Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS), que, Segundo Aikenhead (1992), pode viabilizar a formação científico-tecnológica dos cidadãos, a fim de que se tornem aptos a tomar importantes decisões, o que resulta no desenvolvimento de ações sociais responsáveis.

Nesse contexto, especificamente neste trabalho, analisamos os artigos publicados nos eventos Simpósio Nacional de Ensino de Física (SNEF) e Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (EPEF), no período de 2006 a 2013, com o intuito de evidenciarmos as áreas com maior número de trabalhos associados às linhas de pesquisa fundamentadas no referencial CTS, bem como discutirmos em que medida as publicações baseadas nesse referencial têm contribuído para o desenvolvimento de estratégias de ensino que busquem promover nos alunos a formação para a cidadania por meio do Ensino de Física.

## A Pesquisa

Nesta pesquisa, foi mapeado o 'estado da arte' da produção acadêmica relativa aos trabalhos publicados nos EPEFs, de 2006 a 2012, e nos SNEFs, de 2007 a 2013. A pesquisa dos artigos aqui analisados foi feita pela internet , o que limitou o período de análise a partir do ano de 2006, pois não foram encontrados os anais dos eventos anteriores a esse ano.

Segundo Ferreira (2002), as pesquisas conhecidas pela denominação 'estado da arte' são de caráter bibliográfico e trazem o desafio de

mapear e de discutir certa produção acadêmica em diferentes campos do conhecimento, tentando responder que aspectos e dimensões vêm sendo

destacados e privilegiados em diferentes épocas e lugares, de que formas e em que condições têm sido produzidas certas dissertações de mestrado, teses de doutorado, publicações em periódicos e comunicações em anais de congressos e de seminários (p.257).

Nos dois eventos existem linhas de pesquisa específicas para trabalhos fundamentados no referencial CTS. No entanto, dentro dessas linhas encontramos trabalhos com temas variados, por isso, elaboramos algumas categorias para enquadrar os respectivos trabalhos com o intuito de organizar e facilitar a análise. No Quadro 1, apresentamos tais categorias.

Quadro 1: Categorias de análise

## A classificação dos trabalhos nas categorias

A seleção inicial foi feita a partir da pesquisa dos trabalhos associados às linhas temáticas relativas ao CTS presentes nos anais dos referidos eventos. Na sequência, mediante a leitura desses trabalhos, elaboramos as presentes categorias de análise. O total de trabalhos publicados nos EPEFs, no período de 2006 a 2012, e nos SNEFs, no período de 2007 a 2013, pode ser verificado na Tabela 1, a seguir.

Tabela 1: Total de publicações em CTS nos respectivos eventos

## Análise dos Dados

Confeccionamos, a partir da Tabela 1, um gráfico, no formato de pizza, que fornece um panorama geral da distribuição dos trabalhos nas categorias de análise em relação ao total das publicações. Esse gráfico (Figura 1) evidenciou as áreas que receberam maior quantidade de trabalhos para publicação nesses eventos.

Figura 1: Distribuição dos trabalhos nas categorias de análise

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Classificamos, a seguir, os trabalhos de acordo com as categorias estabelecidas neste trabalho, visando identificar o cerne, bem como os pontos convergentes desses trabalhos.

## Categoria 1: Abordagem temática

Os artigos definidos por esta categoria, de maneira geral, abordam a importância da problematização efetiva dos temas a serem desenvolvidos em sala de aula, de modo que os conteúdos escolhidos devem se aproximar das considerações freirianas, quando considerados o papel transformador da educação. O tema deve envolver e instigar o educando, para que esse se empenhe na resolução do problema, potencializando o ensino e a aprendizagem.

Destacamos ainda que um número significativo seis de artigos definidos por esta categoria evidenciam as dificuldades de se implantar estratégias de ensino na perspectiva da formação de professores por meio da abordagem temática. Grande parte dos atuais licenciados tem muita dificuldade em ensinar por meio dessa abordagem. Isso porque, em sua formação, tiveram um ensino que privilegiava, essencialmente, o conteúdo, o que dificulta que esses professores estabeleçam a relação entre tais temas e os conteúdos de física, bem como promovam a participação dos alunos em sala de aula.

## Categoria 2: Atividades práticas para o ensino de física

A escolha desta categoria se deu porque muitos dos artigos analisados foram aplicados em sala de aula. Esses artigos se preocuparam em contextualizar os temas abordados nas aulas. Na maior parte deles, essa contextualização partiu do professor ao trabalhar o conteúdo energia. Esse conteúdo foi explorado de duas formas: diretamente ao se trabalhar o conteúdo energia, ou articulado a outros temas.

Outra característica importante é que, em dezessete dos 21 artigos desta categoria, os autores utilizaram leituras de textos para contextualizar os assuntos. Para a análise dos argumentos dos professores e dos alunos no desenvolvimento dos conteúdos trabalhados foram usadas as discussões e os debates decorrentes da leitura desses textos.

- O tema energia foi desenvolvido de diversas formas, utilizando leitura e discussão de textos, essencialmente sobre a história dos diversos tipos de energia explorados pelo homem. Utilizando materiais diversificados (leitura de textos, vídeos, reportagens, situações problema e experimentos) e metodologias diferentes, oito dos trabalhos analisados procuraram envolver os alunos com o processo de pesquisa, o que gerou motivação nos estudantes. Na maior parte dessas pesquisas, eram analisados os argumentos dos alunos a fim de se verificar se houve a ampliação dos conhecimentos devido às atividades realizadas.
- Destacamos um artigo em que Silva et al. (2005) trabalharam com alunos da 1ª a 4ª série do Ensino Fundamental. Nele, são relatadas atividades buscando desenvolver o raciocínio crítico desses alunos por meio de discussões mediadas pelo professor. Consideramos que esse artigo merece destaque, pois são raros os trabalhos publicados em congressos educacionais voltados para as ciências naturais preocupados em desenvolver estratégias para o primeiro ciclo do ensino básico, fundamentalmente no tocante ao estímulo do raciocínio crítico dos alunos.

Em um outro trabalho (REBEQUE et al., 2009) foi utilizada a problematização do cotidiano baseada na ideias de Paulo Freire e Gaston Bachelard, de modo que os temas escolhidos partiram de problemas iniciais apresentados pelos alunos. Esse trabalho também poderia ser classificado na Categoria 1, mas foi aqui categorizado por apresentar e enfatizar as atividades práticas desenvolvidas no decorrer da pesquisa.

## Categoria 3: Educação científica e cidadania

Dentre os pontos principais dos artigos que se enquadram nesta categoria, destacamos o fato de que alguns pesquisadores investiram grande esforço na tentativa de tornar palpável o jargão 'ensino para a cidadania', que foi amplamente utilizado na maioria dos artigos analisados nesta pesquisa. No entanto, raros foram os trabalhos que realmente apresentaram um método ou uma estratégia de ensino que viabilizasse concretamente o Ensino de Física permeado de valores que pudessem internalizar uma formação ética-cidadã.

Destacam-se os relatos do papel da intervenção didática no Ensino de Física voltado para a cidadania e a abordagem interdisciplinar como um dos pilares para que isso seja possível.

De forma unânime, os trabalhos desta categoria admitem que para que se possa construir uma relação que sustente uma aprendizagem para a cidadania, a física tem um papel fundamental na compreensão de tecnologias e no resgate da importância do ensino básico, no sentido de promover a difusão de um conhecimento emancipatório e de aproximar a ciência dos alunos.

Salientamos que esta foi a categoria com menor número de publicações.

## Categoria 4: Estado da arte

Os artigos analisados nesta categoria se diferem do presente trabalho, na medida em que se preocuparam em discutir os aspectos teóricos e metodológicos sobre o movimento CTS. Neste trabalho, a discussão é feita para se entender em que medida as publicações contribuem para o desenvolvimento de estratégias de ensino fundamentadas no referencial CTS que promovam a formação para a cidadania por meio do Ensino de Física.

Três desses artigos preocuparam-se em verificar como o referencial teórico CTS está sendo considerado e aplicado essencialmente pela comunidade acadêmica. Nesses trabalhos foram apresentadas e discutidas as abordagens que tinham como objetivo final a formação para a cidadania, presentes em artigos de pesquisa em Ensino de Física de dois periódicos nacionais da área, o Caderno Brasileiro de Ensino de Física e a Revista Brasileira de Ensino de Física.

Outros dois trabalhos preocuparam-se em fazer um levantamento com o objetivo de discutir aspectos epistemológicos, sociológicos e educacionais dos pressupostos dos movimentos CTS, partindo da análise de artigos publicados principalmente no SNEF e no EPEF. Os resultados das pesquisas, em sua maioria, evidenciaram diretrizes educacionais que envolviam os movimentos CTS e CTSA (Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente) sendo que tais diretrizes poderiam ser incorporadas aos pressupostos desses movimentos na prática educacional em física.

Além da análise das pesquisas que envolvem o referencial CTS e CTSA nos periódicos nacionais, foram feitos levantamentos nos eventos que mais se destacam

na área de Ensino de Ciências/Física, como o Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (EPEF) e o Simpósio Nacional de Ensino de Física (SNEF). Destacamos que dois artigos mais recentes preocuparam-se em analisar a ênfase e as tendências da produção da área de Ensino de Física, relacionadas às pesquisas vinculadas, especificamente, à temática ambiental.

Por fim, um artigo apresentou uma análise sistematizada das pesquisas sobre os estudos que envolvem o estado da arte em CTS com o intuito de contribuir para um maior diálogo entre os pesquisadores que se propõem a trabalhar nessa perspectiva.

## Categoria 5: Formação inicial e continuada de professores

Dentre os trabalhos analisados, foram observadas algumas características marcantes, como artigos teóricos que visavam analisar o discurso de alunos, professores e licenciandos com o intuito de colher valiosas informações que seriam úteis para compreender o desenvolvimento do ensino em sala de aula e, também, o processo de formação de professores.

Destacamos os trabalhos que desenvolveram atividades com os licenciandos, procurando conhecer as nuances do processo de formação de professores. Alguns trabalhos apresentaram o receio dos licenciandos a respeito do ensino sob o enfoque CTS, pois o ensino para a cidadania poderia resultar em uma aprendizagem de pouco conhecimento científico, ou seja, os futuros professores aferem maior importância aos conceitos da física do que à formação cidadã. Nesse sentido, os trabalhos analisados enfatizam que os cursos de licenciatura em física ainda apresentam um modelo de formação fundamentado no positivismo, o que gera a resistência dos professores em utilizarem a abordagem temática.

Por outro lado, a pesquisa realizada por Bernardo, Vianna e Fontoura (2010) investigou a dinâmica de um curso de formação continuada que teve como objetivo viabilizar uma 'ação formativa baseada no enfoque CTSA' (p.3), levar os professores a refletirem sobre a própria prática e promover o desenvolvimento de sua autonomia associada a esse enfoque. Os resultados mostraram que as estratégias utilizadas se mostraram adequadas para a 'formação do educador CTSA' (p.10).

## Categoria 6: Pesquisa exploratória

Nesta categoria, destacam-se duas características principais: pesquisas bibliográficas e análise do discurso dos entrevistados.

Dentre os trabalhos que utilizaram a pesquisa bibliográfica, dois deles apresentaram características semelhantes, pois fizeram uma coleta de materiais visando elaborar um material didático para ser usado por professores da escola básica. Quatro trabalhos analisaram documentos oficiais, como os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) e a Lei de Diretrizes e Bases do Ensino (LBD), com o intuito de discutir as orientações referentes à seleção de conteúdos para o Ensino de Física e fomentar discussões sobre o papel que as ideias de cidadania podem desempenhar na educação científica, por meio da análise de artigos científicos relacionados ao Ensino de Ciências. Um trabalho utilizou uma amostra de enunciações de revistas, livros e comerciais para analisar os aspectos epistemológicos e educacionais, tendo sido desenvolvida uma análise dos discursos presentes nessas amostras.

Os trabalhos que analisaram os discursos dos alunos por meio de questionários e entrevistas utilizaram análise qualitativa para apresentar os resultados. Segundo o critério de análise qualitativa, esses artigos visaram diagnosticar os conhecimentos prévios dos alunos com o intuito de problematizar o tema proposto. Os autores que utilizaram a análise quantitativa partiram de projetos realizados em museus de divulgação científica, explorando experimentos de física com o objetivo de analisar como essas visitas afetaram o cotidiano dos alunos. Por fim, um artigo mais recente, destaca que a aproximação do conteúdo didático dos alunos não pode ser estabelecida fora de um contexto de democratização da ciência que atribua significado ao aprendizado, de modo que as diretrizes curriculares devem funcionar como ferramenta que viabilize esse processo.

## Categoria 7: Propostas para o ensino de física

Dos trabalhos analisados nesta categoria, percebemos que alguns utilizaram o enfoque CTS como ponto de partida para o Ensino de Física, articulando a modificação da sociedade após o surgimento de novas tecnologias com o conhecimento científico. Diversos autores ressaltam a importância das atividades investigativas, como debates argumentativos realizados pelos alunos com a intermediação dos professores. Segundo o que é relatado, as controvérsias geradas nesses debates proporcionam um posicionamento crítico dos alunos mediante os argumentos apresentados e viabilizam a continuidade de um aprofundamento matemático necessário mais apurado.

Destacamos também as propostas cuja abordagem facilita a inserção da interdisciplinaridade, desenvolvendo naturalmente um eixo temático e articulando os conteúdos de maneira natural e progressiva.

## Conclusão

Mediante a análise dos artigos analisados neste trabalho, verificamos que o Ensino de Física, à luz do movimento CTS, vem sendo enriquecido com cada vez mais pesquisas valiosas para sua aplicação e desenvolvimento nas escolas brasileiras. Entretanto, o reconhecimento da educação como pilar para a formação cidadã ainda assume um caráter superficial. Foi comum encontrar no corpo dos artigos algumas menções relacionadas à formação cidadã, no entanto, poucos foram os pesquisadores que mostraram uma forma de se ensinar a física para a cidadania. Normalmente, os autores destacaram que o conteúdo por eles abordado, se compreendido de modo significante, poderia gerar um nível de consciência crítica nos alunos que resultaria numa atuação cidadã efetiva. Contudo, a metodologia que poderia ser desenvolvida em sala de aula com o intuito de gerar tal nível de consciência não foi apresentada nos trabalhos analisados.

As pesquisas relativas à formação de professores mostraram que a formação inicial dos professores ainda se dá nos moldes da racionalidade técnica (ROSA; SCHNETZLER, 2003) e ressaltaram a importância de que sejam realizados cursos de formação continuada que superem esse modelo e propiciem uma formação 'mais centrada nas práticas e na análise das práticas' (NÓVOA, 2007, p.14). Nessa perspectiva, os pressupostos e as diretrizes da abordagem CTSA podem viabilizar a prática reflexiva por parte do professor, o que pode levar esse professor a favorecer a formação cidadã no contexto escolar.

O referencial CTS parece estar sendo utilizado pelos pesquisadores como um artifício teórico que permite a introdução do termo formação cidadã em seus

trabalhos, sem que haja a necessidade de se mostrar quais são as estratégias de ensino que viabilizam o ensino para a cidadania. Dessa forma, o termo cidadania tem se tornado um jargão amplamente utilizado na comunidade científica, que não apresenta uma definição concreta e um objetivo palpável.

Outra impressão que merece destaque é a saturação do tema energia nos trabalhos que se valeram do referencial CTS. Isso talvez ocorra em virtude de esse tema ser facilmente articulado às questões sociais e ambientais. Certamente, energia representa um dos conteúdos que devem ser discutidos em sala de aula, especialmente sob a óptica dos impactos sociais e ambientais que a sua produção acarreta. No entanto, há necessidade de que outros temas também sejam explorados. Porém, em virtude da maior dificuldade em se estabelecer a articulação entre outros conteúdos de Física e o referencial CTS, os pesquisadores utilizam recorrentemente o tema energia para desenvolverem os seus trabalhos. O Ensino de Física, por meio de um estudo prévio que identifique possíveis problemas na sociedade local, poderia minimizar essa dificuldade em se vincular os seus conteúdos com as questões relacionadas à formação cidadã.

## Referências Bibliográficas

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