FORMAÇÃO E PRÁTICA DOCENTE: UMA PESQUISA SOBRE DIFICULDADES E ATITUDES DE PROFESSORES DE CIÊNCIAS DO NÍVEL FUNDAMENTAL NO ENSINO DE FÍSICA

## FORMAÇÃO E PRÁTICA DOCENTE: UMA PESQUISA SOBRE DIFICULDADES E ATITUDES DE PROFESSORES DE CIÊNCIAS DO NÍVEL FUNDAMENTAL NO ENSINO DE FÍSICA

## TRAINING AND TEACHING PRACTICE: A RESEARCH ON DIFFICULTIES AND ATTITUDES OF ELEMENTARY SCHOOL SCIENCE TEACHERS ABOUT PHYSICS EDUCATION

Nelson Luiz Reyes Marques 1 , Ives Solano Araujo , Eliane Angela Veit 2 3

1 Instituto Federal Sul-rio-grandense/ Campus Pelotas Visconde da Graça, nelsonreyes@terra.com.br

2 Universidade Federal do Rio Grande do Sul/Instituto de Física, ives@if.ufrgs.br

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Universidade Federal do Rio Grande do Sul/Instituto de Física, eav@if.ufrgs.br

## RESUMO

Vários são os estudos sobre dificuldades que professores do primeiro ciclo do Ensino Fundamental e do Ensino Médio apresentam para ensinar conceitos de Física, entretanto em número bem menor são as investigações que abordam esse problema no segundo ciclo do Ensino Fundamental, foco do presente trabalho. Este trabalho relata um estudo de caso (na acepção de Stake) sobre tais dificuldades, realizado em um curso de formação continuada de 40 horas, no formato de oficinas, com o acompanhamento de dez dos participantes durante o ano letivo. Como referencial teórico utilizamos a Teoria da Transposição Didática de Yves Chevallard e, no planejamento das oficinas, as recomendações metodológicas apontadas por Carvalho e Gil-Pérez, e os três Momentos Pedagógicos sugeridos por Delizoicov e Angotti. Como instrumentos para coleta de dados foram utilizados um questionário, entrevistas semiestruturadas e notas de campo. A população alvo do estudo foram 48 professores de Ciências do segundo ciclo do Ensino Fundamental em serviço na rede pública. Os resultados mostraram que aproximadamente 80% dos professores apresentam alguma dificuldade para ensinar os conceitos de Física devido a deficiências em suas formações profissionais inicial e continuada, e as suas aulas são predominantemente expositivas. Tais dificuldades referem-se aos conteúdos de Física e suas aplicações, à metodologias adequadas e à contextualização.

Palavras-chave: Ensino de Física, Ensino Fundamental, Transposição Didática, Formação de Professores.

## ABSTRACT

There are several studies on the difficulties faced by teachers who work with primary and high school, when teaching physics concepts. However, there are few investigations about the problems faced by science teachers at middle school to teach physics, which is the subject of this work. The first step of the research, here described, refers to a case study performed during a 40-hour workshop for in-service science teachers. The researcher, along the school year, also made some observations about the classes of ten teachers. The Theory of Didactic Transposition of Yves Chevallard was adopted as theoretical framework. For the workshops, we

relied on the methodological recommendations made by Carvalho e Gil-Pérez and on the Three Pedagogical Moments suggested by Delizoicov and Angotti. In order to collect data, we used a questionnaire, semi-structured interviews and field notes. The study focused on 48 middle schools science teachers of public institutions. The results shown about 80% of the teachers have difficulties to teach physics concepts and their classes are predominantly expository. This is mainly due to their insufficient background knowledge on the contents and lack of preparation to develop teaching activities in class.

Keywords: Physics Education, Middle School, Didactic Transposition, Inservice Teacher training.

## 1. INTRODUÇÃO

Vários estudos apontam, entre outros, os seguintes problemas no ensino de Ciências: a discussão da educação científica fora do contexto geral da Educação (CHAVES, 2009; GOLDEMBERG, 2009); a pouca participação dos professores na construção de novos conhecimentos didáticos, as formações pedagógicas estruturadas na separação entre conteúdos científicos e pedagógicos e, também, a desconsideração da Epistemologia da Ciência e uma influência muito limitada da Didática da Ciência sobre as atividades escolares (CACHAPUZ et al ., 2011); a submissão de currículos e programas a tratamentos didáticos obsoletos, em desacordo com o processo de fazer e de pensar Ciência (CASTRO, 2004).

Com base nessas constatações, e alicerçado nos estudos acima referidos, consideramos que a aproximação com lentes mais investigativas do cotidiano desses professores representa uma oportunidade para repensar a formação docente que se pratica.

Em Carvalho (2004), Carvalho et al . (2011) e Cachapuz et al . (2011) são relatadas inúmeras lacunas na formação inicial e pouca contribuição dos cursos de formação continuada na mudança da prática docente empregada no ensino de Ciências, principalmente nos conteúdos relacionados à Física. Também encontramos vários estudos sobre as dificuldades dos professores do primeiro ciclo do Ensino Fundamental (LOCATELLI e CARVALHO, 2007; CARVALHO e SASSERON, 2008; CARVALHO, 2012; OLIVEIRA, 2013). Questionamos se tais dificuldades são as mesmas para os professores do segundo ciclo. Encontrar essas respostas deve ser o nosso foco principal, juntamente com uma proposta de mudança para as práticas docentes.

Os dados apresentados neste trabalho referem-se a um estudo exploratório, que teve como objetivo principal, investigar as dificuldades que professores de Ciências apresentam para ensinar Física no segundo ciclo do Ensino Fundamental. Os participantes do estudo são professores das redes municipais de São Lourenço do Sul e Santa Vitória do Palmar, no Rio Grande do Sul, que frequentaram o curso de formação continuada, de 40 horas, no formato de oficinas, oferecido por um dos pesquisadores.

As oficinas apresentaram 48 participantes (33 em São Lourenço e 15 em Santa Vitória do Palmar) com 100% de frequência. Em Santa Vitória do Palmar os 15 participantes eram professores da rede municipal de educação, enquanto que em São Lourenço do Sul o grupo apresentava 30 professores da rede municipal e três

professores da rede estadual. Entre os participantes observamos que 42 eram do sexo feminino e seis do sexo masculino, com idades entre 20 e 60 anos, sendo que mais de 60% possuíam idade superior a 41 anos.

Tendo em mente os possíveis reflexos que uma real compreensão da importância de ensinar Física no Ensino Fundamental possa trazer aos professores de Ciências, e que as diversas dificuldades conceituais não são superadas por eles em sua formação tradicional, este estudo exploratório pretendeu coletar indícios que contribuam para a investigação desse tema buscando responder às seguintes questões:

- · Por que os professores de Ciências apresentam dificuldades para ensinar Física no segundo ciclo do Ensino Fundamental?
- · Quais as estratégias de ensino que professores de Ciências utilizam para ensinar Física? Como são utilizadas?

## 2. REFERENCIAL TEÓRICO E METODOLÓGICO

Uma das principais funções da escola é a apreensão dos conhecimentos produzidos pela humanidade. Para que isso ocorra, é necessário que o conhecimento seja apresentado de maneira que possa ser aprendido pelos alunos. Esta é a diferença entre o conhecimento produzido e o conhecimento oferecido ao aprendizado. A constatação de que um conhecimento trabalhado na escola difere daquele conhecimento produzido originalmente, implica na aceitação da existência de processos transformadores que o modificam (ALVES FILHO, 2000).

Para entender esses processos de transformação, uma possibilidade é fazer uso do conceito de Transposição Didática. Chevallard (2005), explica que a Transposição Didática é um processo através do qual o saber produzido pelos cientistas (o Saber Sábio) se transforma naquele que está contido nos programas e livros didáticos (o Saber a Ensinar) e, principalmente, naquele que realmente aparece nas salas de aula (o Saber Ensinado). Ligando esses níveis tem-se a noosfera, que se constitui numa esfera de ação, onde os protagonistas atuam na transformação do saber.

É desejável que, no processo de Transposição Didática, ocorra a produção de um novo saber, mesmo com os riscos característicos ao processo de criação (BROCKINGTON e PIETROCOLA, 2005). As motivações e objetivos de se ensinar e aprender Ciências são extremamente diferentes daqueles presentes no fazer científico. Há uma mudança de nicho epistemológico, o que implica numa inevitável transformação do conhecimento. Por isso, o Saber Ensinado e o Saber Sábio, embora conectados, são diferentes (ibid., 2005). Desta forma, analisar a evolução do saber que se encontra na sala de aula por meio da Transposição Didática possibilita uma fundamentação teórica para uma prática pedagógica mais reflexiva e questionadora.

Diante de tais fatos, como principal perspectiva metodológica, adotamos a estratégia sugerida por Carvalho e Gil-Pérez (2011). A proposta é baseada, de um lado, na ideia de aprendizagem como construção do conhecimento com as características de uma pesquisa científica e, de outro, na necessidade de transformar o pensamento espontâneo do professor. Essa proposição fica evidenciada na Figura 1.

Figura 1 - O que deverão 'saber' e 'saber fazer' os professores de Ciências (Adaptado de Carvalho e Gil-Pérez, 2011, p. 18 ).

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## 3. METODOLOGIA DE PESQUISA

Optamos para realizar esta investigação por uma metodologia de pesquisa qualitativa do tipo estudo de caso. Um dos objetivos do estudo de caso é retratar a realidade de forma completa e profunda: o pesquisador enfatiza a complexidade da situação procurando revelar a multiplicidade de fatos que a envolvem e a determinam. Ao mesmo tempo vamos interagir com os sujeitos da pesquisa e obter informações que nos permitam construir uma visão crítica do problema de investigação.

O estudo de caso dessa investigação segue uma posição epistemológica de natureza qualitativa e de caráter construtivista, pois procuramos compreender intensa e profundamente um dado contexto social a fim de percebê-lo em toda a sua complexidade (STAKE, 2007). A nossa interpretação será alicerçada numa lógica de compreensão dos processos de intervenção e de mudança, bem como de entendimento do crescimento, da capacitação que resulta de processos colaborativos, pois é um processo de intervenção que ocorre entre o investigador e os sujeitos da pesquisa. Tal processo, em seu modo operatório que possui alguns aspectos definidos e outros que se definem durante o estudo.

Para responder às questões de pesquisa, optamos pelo estudo de caso instrumental, pois o interesse no caso deve-se à crença de que ele poderá facilitar a compreensão de algo mais amplo, uma vez que pode servir para fornecer propostas para a solução de um problema ou para contestar uma generalização amplamente aceita. O estudo de caso instrumental leva o pesquisador a indicar de que maneira as preocupações de estudiosos relacionados ao tema focalizado se apresentam no caso estudado.

## 4. RESULTADOS DO PRIMEIRO ESTUDO

O estudo foi realizado de março a novembro de 2012, com a duração de oito meses, sendo os cinco primeiros reservados para as oficinas e visitas nas escolas. Durante a realização das oficinas, o pesquisador visitou as escolas e assistiu a algumas aulas de dez professores participantes. Essas visitas tiveram como objetivo proporcionar a familiarização dos estudantes e dos professores com a presença do pesquisador na escola e em sala de aula. Nos últimos três meses, durante algumas observações, o pesquisador atuou como auxiliar do professor da disciplina no planejamento das atividades sem, contudo, exercer papel docente.

Os dados foram coletados em dez observações realizadas na sala de aula dos professores participantes da pesquisa, nas entrevistas feitas com esses mesmos professores, nos 28 questionários respondidos pelos docentes pesquisados no projeto e também a partir do registro das produções orais e escritas dos sujeitos da pesquisa, realizadas durante as oficinas. O questionário e a entrevista tinham como objetivo obter dados sobre o perfil pessoal e profissional dos participantes e de suas atividades acadêmico-científicas, bem como a visão que os mesmos possuem em relação à Física.

## 4.1. Análise da questão : 'Por que os professores de Ciências apresentam dificuldades para ensinar Física no segundo ciclo do Ensino Fundamental?'

Ao analisar as respostas de 48 professores, representadas na Figura 2, observamos que a principal dificuldade apresentada por 42 (88%) reside no fato de que eles não entendem os conteúdos da Física e muito menos conhecem as suas aplicações. Também, relataram que as dificuldades se devem principalmente ao fato de não conseguir fazer relações do conteúdo com o cotidiano e encontram ainda mais dificuldade em relacioná-los com os aspectos tecnológicos.

Foi preocupante o fato que 39 (81%) professores não conhecem uma metodologia adequada para o ensino de Física nessa faixa etária. Afirmaram que as suas aulas são essencialmente expositivas, reproduzindo apenas parte do conteúdo que está no livro didático. Também, 38 (79%) professores não conseguem fazer contextualizações dos conteúdos da Física.

Figura 2 - Dificuldades relatadas pelos professores para ensinar Física no segundo ciclo do Ensino Fundamental .

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Dos professores participantes desse estudo, 45 (94%) acreditam que é importante os alunos aprenderem conceitos de Física na disciplina de Ciências, porém não se sentem preparados para executar essa tarefa. Isso fica evidente já que 43 (90%) participantes acreditam que os programas de Ciências não recebem o mesmo tratamento por parte dos professores e atribuem a esse fato a insegurança de ensinar Física. Abaixo está um depoimento que exemplifica esse fato:

'Baseando-me na minha experiência, os conteúdos não recebem o mesmo tratamento e, por falta de conhecimento, acabam sendo privilegiadas as questões envolvendo tanto biologia quanto a química e pouquíssimo conteúdo é visto. Física nem pensar, ao que parece os professores do ensino fundamental tem medo de Física.' (Professor 8)

4.2. Análise da questão: 'Quais as estratégias de ensino que professores de Ciências utilizam para ensinar Física? Como são utilizadas?'

Todos os participantes da pesquisa responderam que suas aulas são, na sua essência, apenas expositivas, reproduzindo as ideias apresentadas nos livros, como podemos verificar no depoimento a seguir:

'... utilizo principalmente aulas expositivas baseadas no livro adotado [...], pela minha formação me arrisco a tentar fazer alguma coisa diferente apenas nos conteúdos de Biologia.' (Professor, 14)

Apesar de 44 professores acreditarem que tais atividades são extremante importante para o ensino-aprendizagem de Ciências, apenas um relatou que faz uso de atividades experimentais frequentemente e seis, apenas eventualmente. As atividades experimentais realizadas são as que estão propostas nos livros didáticos adotados. Eles justificam a não utilização de atividades experimentais, pois, não se consideram preparados para planejá-las e executá-las. Tal fato fica explícito no seguinte comentário:

'... evito fazer experiências de Física por medo que dê errado. Se der errado como eu vou explicar? Os alunos vão achar que eu não sei o conteúdo.' (Professor, 23)

Nenhum dos participantes relatou que faz uso de simulações computacionais, apesar das escolas possuírem laboratórios de informática bem equipados.

Constamos que os professores se apoiam no livro didático, orientando o seu processo pedagógico, definindo os conteúdos e as atividades experimentais que são trabalhados. Essa opção é uma consequência de seu processo de formação, já que necessita ensinar, nas aulas de Ciências, conteúdos de Física. E, não sendo formado para isso, resta a ele utilizar-se dessa referência que é a mais próxima e acessível a sua compreensão. Isso fica evidenciado, por exemplo, no seguinte relato:

' Eu escolho um dos alunos, normalmente uma menina, que tem letra bonita e peço para transcrever o livro no quadro e na maioria das vezes nem sei o que aquilo significa' (Professor 1)

Os conteúdos físicos do livro didático de Ciências encontram-se distantes da concepção de transposição didática, porque, além da simplificação da linguagem e da inexistência do tratamento matemático, de maneira geral, os autores desses livros não possuem formação específica em Física, na sua maioria são formados em Biologia, ou seja, tiveram pouco contato com o conhecimento de referência da Física. Observamos esse fato no relato a seguir:

'Tenho dificuldade de transpor para os alunos o que tem no livro didático, pois não é a realidade deles'. (Professor 2)

Assim como Errobidart e Gobara (2011), ao analisarmos os livros didáticos de Ciências, concluímos que eles apresentam uma desvalorização significativa na fragmentação do saber sábio.

Logo, o professor de Ciências precisa estar mais bem preparado para lidar com as dificuldades criadas por livros e condições, muitas vezes, inadequadas ao seu trabalho. Para isso, é preciso investir na sua formação pedagógica, cultural e científica, procurando acessar revistas especializadas e participar de atividades, como congressos e encontros, além dos cursos de formação continuada.

Também foi possível constatar nas visitas às escolas que os recursos materiais para a preparação de aulas, dentro de uma perspectiva de ensino com significado prático e social, são escassos e fragmentados o que, aliado à grande carga de trabalhos dos professores, leva à escolha por uma metodologia extremamente tradicional e distanciada de uma proposta construtivista. Isso se confirmou, pois as atividades experimentais quase não possuem espaço nas aulas dos participantes da pesquisa. Eles preferem a utilização literal e pouco crítica do livro didático.

## 5. CONCLUSÃO

Ao analisar esses resultados concluímos que mais de 80% dos participantes da pesquisa apresenta alguma dificuldade para ensinar os conceitos de Física, no segundo ciclo do Ensino Fundamental, devido às suas deficiências, principalmente, na formação inicial e na continuada. Eles não conhecem uma metodologia adequada para o ensino de Física nessa faixa etária e, portanto, suas aulas são basicamente expositivas, desconectadas da realidade dos alunos, somente reproduzindo as ideias apresentadas no livro didático adotado.

Os professores julgam importante que os alunos aprendam conceitos de Física na disciplina de Ciências, porém, evidenciam que os conteúdos de Física presentes nos programas de Ciências, embora estejam no planejamento inicial, acabam não sendo abordados na sala de aula, visto que são deixados para o final e, por falta de tempo, acabam sendo propostos como tarefa de casa. Também não utilizam as atividades experimentais devido ao medo de que os resultados não deem certos ou ainda não saibam dar uma explicação aceitável. Os professores atribuem esses fatos à sua própria insegurança em ensinar Física.

Os participantes deste estudo tiveram 100% de frequência e não houve evasão. No momento, estamos realizando um novo estudo, com os mesmos participantes, com o objetivo de investigar se realmente ocorreram mudanças nas suas práticas docentes e obter mais subsídios para construir um referencial teórico metodológico que oriente os cursos de formação continuada para professores de Ciências.

## 6. REFERÊNCIAS

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BROCKINGTON, G.; PIETROCOLA, M. Serão as regras da Transposição Didática aplicáveis aos conceitos de Física Moderna? Investigações em Ensino de Ciências. V10(3), p. 387-404, 2005.

CACHAPUZ, A. et al . A necessária renovação no Ensino de Ciências. 2. Ed. São Paulo: Cortez, 2011.

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CARVALHO, A. M. P.; SASSERON, L. H. Almejando a Alfabetização Científica no Ensino Fundamental: A proposição e a procura de indicadores do processo. Investigações em Ensino de Ciências . v.13(3), p. 333-352, 2008.

CARVALHO, A. M. P; GIL-PÉREZ, D. A Formação do Professor de Ciências . 10. Ed. São Paulo: Cortez, 2011.

CARVALHO, A. M. P. Trabalhar com formação de professores de Ciências: uma experiência encantadora. In: Carvalho, A. M. P; Cachapuz, A. F. e Gil-Pérez, D. Ensino de Ciências Como Compromisso Social . São Paulo: Cortez, 2012.

CASTRO, A. D. Prefácio. In: Carvalho, A. M. P. Ensino de Ciências: Unindo a Pesquisa e a Prática . São Paulo: Pioneira Thonson Learning, 2004.

CHAVES, A. S. Educação para a Ciência e a Tecnologia. In: Werthein, J.; Cunha C . Ensino de Ciências e Desenvolvimento: o que pensam os cientistas . 2.ed. Brasília: UNESCO, Instituto Sangari, 2009.

CHEVALLARD, Y. La Transposición didáctica . Buenos Aires: Aique, 2005.

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GOLDEMBERG, J. Educação científica para quê? In: Werthein, J.; Cunha C . Ensino de Ciências e Desenvolvimento: o que pensam os cientistas . 2.ed. Brasília: UNESCO, Instituto Sangari, 2009.

LOCATELLI, R. J.; CARVALHO, A. M. P. Uma análise do Raciocínio Utilizado pelos alunos ao resolverem os problemas propostos nas atividades de conhecimento físico. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 3, 2007.

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