A COMPLEMENTARIDADE DO PENSAMENTO NO ENSINO DE FÍSICA: CONTRIBUIÇÕES DO VÍDEO DOCUMENTÁRIO CIENTÍFICO PARA O DESENVOLVIMENTO DO PERFIL CONCEITUAL

## A COMPLEMENTARIDADE DO PENSAMENTO NO ENSINO DE FÍSICA: CONTRIBUIÇÕES DO VÍDEO DOCUMENTÁRIO CIENTÍFICO

## PARA O DESENVOLVIMENTO DO PERFIL CONCEITUAL THE COMPLEMENTARITY THOUGHT IN TEACHING PHYSICS: THE

## SCIENTIFIC VIDEO DOCUMENTARY CONTRIBUTIONS TO THE DEVELOPMENT OF CONCEPTUAL PROFILE

## Andreus Bastos Cruz 1 , Adriano Marcus Stuchi , Geraldo Wellington Rocha 2 Fernandes 3

1 Universidade Estadual de Santa Cruz, Aluno de Mestrado do Programa de pós Graduação em Educação em Ciências, Bolsista da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia - FAPESB, andreus@outlook.com.br

2 Universidade Estadual de Santa Cruz, amstuchi@hotmail.com

## Resumo

Este trabalho apresenta uma análise acerca dos aspectos discursivos em sala de aula, num processo de significação dos conceitos sobre dilatação térmica e teoria cinética dos gases. Com o objetivo de investigar as potencialidades do vídeodocumentário científico para a reestruturação dos perfis conceituais, foi utilizada uma sequência didática baseada nas relações epistemológicas existentes entre o uso do audiovisual na sala de aula e a dinâmica de desenvolvimento das zonas de um perfil conceitual. As concepções acerca do desenvolvimento dos conhecimentos da Física com base no senso comum, são sustentados pelos autores, que versam sobre o audiovisual no ensino de ciências, como fundamentais para o processo de ensino e aprendizagem, e este pressuposto relaciona-se com as ideias sobre a dinâmica entre as zonas de um perfil conceitual referente à abordagem históricosocial na construção do conhecimento científico. Os resultados possibilitaram identificar os perfil conceituais e suas relações com o contexto histórico-social dos alunos com base em suas concepções alternativas, os quais foram importantes para definir o processo de ressignificação das ideias expostas no documentário em uma perspectiva racionalista do conceito.

Palavras-chave : Audiovisual. Vídeo-documentário. Zonas de um Perfil Conceitual. Ensino de Física.

## Abstract

This paper presents an analysis about the discursive aspects in the classroom, in the meaning of the concepts of thermal expansion and the kinetic theory of gases process. In order to investigate the potential of scientific documentary video for the restructuring of conceptual profiles, a didactic sequence was used based on existing epistemological relationship between the use of audiovisual classroom dynamics and the development of a conceptual profile zones. The conceptions of the development of knowledge of physics based on common sense, are underpinned by the authors that deal with the media in science education, as essential to the process of teaching and learning, and this assumption relates to

the ideas of the dynamics between zones of a conceptual profile for the socialhistorical approach in the construction of scientific knowledge. The results enabled to identify the conceptual profile and its relationship with the socio-historical context of the students based on their alternative conceptions, which were important to define the process of reframing the ideas exposed in the documentary in a rationalistic view of the concept.

Keywords : Audiovisual. Documentary-video. Conceptual Profile Zones. Physics Teaching.

## Introdução

O vídeo-documentário, assim como diversos outros recursos tecnológicos ou não, também tem o potencial de auxiliar as aulas de Física, podendo ser utilizado pelo professor como uma ferramenta que auxilia o ensino, possibilitando, inclusive, motivar a participação dos alunos no sentido de estimulá-los a interpretar os fenômenos que são exibidos em tela. A possibilidade de interpretação, segundo Santos e Arroio (2008), ocorrem com base nas experiências através de uma interação entre o ambiente de aprendizagem e a construção pessoal do conhecimento, ou seja, o conhecimento é concebido mais facilmente quando ocorre uma interação do aluno com a realidade. Se por um lado o documentário pode proporcionar a relação entre o conhecimento científico e o contexto histórico-social dos alunos, então seria possível determinar as zonas de um perfil conceitual (AMARAL; MORTIMER, 2007) a partir de uma dinâmica em sala de aula com o vídeo como incitador do discurso crítico dos estudantes.

Este trabalho tem o objetivo de investigar as potencialidades do vídeodocumentário científico para a reestruturação dos perfis conceituais no intuito de responder à pergunta: Como os documentários científicos podem contribuir para o desenvolvimento do perfil conceitual para o ensino de Física? Para responder esta questão, apoiamo-nos sobre os seguintes objetivos específicos: 1) Apresentar as relações entre os aspectos sobre o uso do audiovisual no ensino de ciências e os aspectos de desenvolvimento das zonas de um perfil conceitual; 2) Investigar as contribuições do vídeo-documentário para as mudanças do perfil conceitual dos alunos. Apresentaremos neste trabalho, com base nos referenciais da área do audiovisual no ensino de ciências, algumas ideias sobre a importância da abordagem histórico-social no ensino de Física para uma apresentação dos conceitos mais participativa, crítica e reflexiva.

## A Significação dos Conceitos da física através do audiovisual

O uso dos recursos audiovisuais em sala de aula necessita atender aos aspectos culturais dos alunos, ou seja, os recursos devem ser aplicados de modo que estes entendam a linguagem expressa no vídeo já que 'não há uma homogeneidade na sociedade para que uma mesma estratégia de ensino, de um mesmo nível escolar, seja útil em todas as regiões' (CRUZ e FERNANDES, 2013, p. 3). De acordo com Rosa (2000), percebe-se a importância de compreender o contexto e a cultura que o aluno se encontra para a aplicação das Tecnologias da Informação e Comunicação para o Ensino (TICE). O autor explica que o professor deve conhecer a cultura a qual foi tomada como base para a construção do audiovisual e aproximá-la da sua própria cultura ao realizar atividades com estes

recursos. Para Rosa (2000) e Santos e Arroio (2008), qualquer produção fílmica é possível de ser aplicada para o aluno, desde que sejam consideradas as matrizes culturais de ambos. Neste sentido, os autores enfatizam que o recurso audiovisual é uma obra com bases em uma determinada cultura, a fim de proporcionar a consciência crítica e reflexiva da realidade, a partir de 'códigos' comuns ao contexto local do público para o qual foi destinado. Deste modo, se o audiovisual for utilizado em sala de aula, deverá ser proporcionada uma desconstrução destes códigos pelos alunos para que então a partir da ressignificação de ideias os alunos possam reafirmar seus perfis conceituais (AMARAL; MORTIMER, 2007).

É necessário ainda, que haja uma discussão do conteúdo antes mesmo do início de qualquer atividade que utiliza recurso audiovisual, já que este só é possível ser aplicado 'se o aprendiz já obtiver ferramentas necessárias para a decodificação/reconstrução cognitiva' (ROSA, 2000, p. 39). Como exemplo, Rosa (2000) explica o fato das leis da Física serem as mesmas e aceitas no mundo inteiro, contudo, se o modo de enunciá-las em sala de aula for completamente fora do contexto cultural do aluno, elas poderão ou não fazer sentido de acordo com sua localidade. A Figura 1 a seguir apresenta as ideias de Arroio e Giordan (2006), Rosa (2000), Santos e Arroio (2008) e Gadotti (2005) para o desenvolvimento da significação dos conceitos da Física. Neste esquema, do qual chamamos de Articulação Didática, são expostas as inter-relações por etapas entre os atores do processo de ensino e aprendizagem: o aluno, o professor e o audiovisual. Assim, nas sequências 1 e 2, o professor observará previamente as matrizes culturais do audiovisual e verificará as relações deste com as matrizes culturais dos alunos; nas sequências 3 e 4, os alunos assistirão criticamente o audiovisual para que possam perceber os elementos (códigos) que se relacionam com suas matrizes culturais; e nas sequências 5, haverá um diálogo crítico-reflexivo entre o professor e alunos acerca das contradições sociais para uma ressignificação do perfil conceitual.

Figura 1: Esquema da articulação didática com o audiovisual baseada em Arroio e Giordan (2006), Rosa (2000), Santos e Arroio (2008) e Gadotti (2005)

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Em uma perspectiva além das matrizes culturais, os alunos de hoje estão inseridos numa cultura midiática em que o digital faz parte do seu cotidiano, a qual os professores possibilitariam tornar esta cultura, que é descentralizada, em uma mais elaborada. Gadotti (2005) explica que a cultura descentralizada seria aquela

em que os alunos adquirem antes de entrarem na escola ou fora dela, ou seja, tratase de uma cultura relacionada com os conhecimentos obtidos pela vivência cotidiana com familiares, amigos e sociedade. Já a cultura elaborada, seria a mediada pelo ambiente escolar, a qual aproveitaria a cultura descentralizada para desenvolver a cultura midiática. A abordagem das ideias do Documentário Científico em sala de aula além de levar em consideração o contexto sociocultural do aluno, também deve ser visto aqui como um recurso mobilizador de opiniões, ideias e questionamentos, buscando esclarecer os fatos, atingindo então seu objetivo de informar e formar opiniões.

## O processo de construção do perfil conceitual no ensino de Física a partir das matrizes culturais dos alunos

Os recursos audiovisuais podem prender a atenção dos alunos, já que devido ao avanço tecnológico estes se tornaram mais atrativos, sendo um recurso em potencial para o desenvolvimento de conceitos científicos em sala de aula, proporcionando um melhor aprendizado de forma direta ou indireta, ou seja, havendo aplicação direta de um conteúdo específico, ou a aplicação de vários tópicos interdisciplinares (CRUZ; FERNANDES, 2013). Arroio e Giordan (2006) afirmam que o audiovisual é um reflexo do meio cultural no qual foi elaborado e é então particular de uma certa realidade, tornando-se pouco atrativo para quem o assiste, uma vez que este pertença a outra cultura. Os autores defendem por outro lado, que se tal recurso for utilizado para outra finalidade, como uma educação crítico-reflexiva, os objetivos informativos restritos atinentes ao audiovisual comercial serão paulatinamente desestruturados, considerando-se a priori as relações entre as matrizes culturais do recurso e dos alunos.

Neste momento de reflexão, ocorre o que Mortimer (1993) chama de Mudança do Perfil Conceitual (MPC), a qual representa a reestruturação do conceito pré-estabelecido culturalmente (concepções espontâneas) a partir das ideias mais definidas do conhecimento científico. Neste caso, os autores afirmam que durante o processo de apreensão dos conceitos não há uma substituição do conhecimento popular por outro, e tampouco uma superposição, o que ocorre seria uma nova perspectiva sobre o conhecimento prévio. Assim, o aluno não substitui um conhecimento pelo outro de forma instantânea, este compreenderia as relações plausíveis entre as ideias de modo a compreender algo que está sendo estudado e momentaneamente aceito pela comunidade científica.

O perfil conceitual, é uma estrutura de conhecimentos específicos a um sujeito que determinam o meio ao qual este está inserido e, em outras palavras, Mortimer (1993) explica que o perfil conceitual é um sistema restrito e individual das várias formas de pensamento de um indivíduo sobre o contexto. As delimitações do perfil conceitual, chamadas de Zonas de Perfil Conceitual (ZPC) são expressas em quatro categorias (AMARAL; MORTIMER, 2007): A Zona Perceptiva/Intuitiva (P) relacionam-se aos conceitos pré-estabelecidos socialmente e historicamente pelos alunos; A Zona Empírica (E) refere-se à exposição de ideias científicas básicas para a análise dos fenômenos sobre as condições físicas; Na Zona Formalista (F), as ideias são baseadas no uso de algoritmos e fórmulas matemáticas para o processo de análise; e na Zona Racionalista (R) as ideias são relacionadas aos conceitos e ao formalismo científico.

Nesta perspectiva, a Mudança do Perfil Conceitual proposto por Mortimer (1993) para alunos que estão em processo de apreensão dos conceitos científicos ocorre durante as mudanças dos seus pensamentos individuais como resultado do processo de ensino e aprendizagem, em outras palavras, a MPC ocorre quando há uma complementariedade das ZPC iniciais. Amaral e Mortimer (2007), definem uma metodologia de análise para a dinâmica entre as zonas de um perfil conceitual em sala de aula, a qual explica o modo como o diálogo e interações entre os alunos podem demonstrar indícios de aprendizagem dos conceitos a partir de levantamento de concepções espontâneas e uma posterior significação dos conceitos com base neste. Desta metodologia, delineamos na Figura 2, a partir do esquema de articulação didática presente na Figura 1, os aspectos de análise apresentados por Amaral e Mortimer (2007) apenas para especificar as interações entre os diálogos pré e pós-discursivos sobre o conceito científico que foram trabalhados com o audiovisual.

Figura 2: Aspectos de análise a partir da perspectiva de ensino com o audiovisual

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Cada um dos cinco aspectos destacados na Figura 2, propõe uma particularidade da análise para compor um perfil conceitual dos estudantes, no entanto, para este trabalho, limitaremos nossas reflexões no que cerne o processo de reestruturação dos perfis conceituais.

## Metodologia

A pesquisa foi realizada em uma escola de uma cidade do interior do Sul da Bahia, que oferta Ensino Médio e EJA do Ensino Médio no período da noite. Os catorze alunos do segundo ano do ensino médio do turno noturno foram os sujeitos desta pesquisa, sendo suas opiniões e atitudes analisadas durante o desenvolvimento da aula. Para a aula foi utilizado o vídeo documentário 'O Zero Absoluto - A Conquista do Frio' do canal BBC (British Broadcasting Corporation). O assunto central aplicado foi 'Dilatação dos sólidos e líquidos e Expansão dos Gases', o qual foi organizado segundo a proposta pedagógica de Cruz e Fernandes (2013) baseado nos três momentos Pedagógicos (DELIZOICOV; ANGOTTI, 1992). Toda a aula foi vídeo-gravada com uma filmadora. Para que estes instrumentos

fossem possíveis de serem utilizados, a pesquisa foi previamente aprovada pelo Comitê de Ética e Pesquisa (CEP) da Universidade Estadual de Santa Cruz UESC. As falas dos alunos, que juntas das do professor resultam em 172 turnos, foram analisadas segundo os preceitos da Mudança do Perfil Conceitual propostas por Amaral e Mortimer (2007).

## A (Re)Construção do perfil conceitual dos alunos: Indícios nos diálogos de uma aula com um vídeo documentário científico

Apresentamos nesta seção alguns indícios de reestruturação do conceito científico presentes nas falas dos alunos em dois momentos: o primeiro que trata da problematização e o terceiro que trata da aplicação do conhecimento após assistir e discutir sobre o tema do vídeo documentário durante a organização do conhecimento. O processo de análise desta pesquisa limita-se ao primeiro e terceiro momento pedagógico, já que a Organização do Conhecimento (segundo momento pedagógico) apresenta diálogos referentes ao processo de apresentação do conhecimento científico a partir do vídeo documentário. Nesse sentido, as MPC podem ser melhor identificadas nos momentos primeiro e terceiro, uma vez que a complementariedade das ZPC estão melhor apresentadas nestes momentos.

Quadro 1 - Mudanças do Perfil conceitual entre o 1º e o 3º Momento Pedagógico.

A maior parte das falas dos alunos apresenta alguma MPC a partir das ideias do vídeo documentário, dos quais foram destacados no Quadro 1 os episódios que ocorreram esta situação com relação a um mesmo conceito elencado durante a problematização, apresentando uma análise com base nas categorias da ZPC.

Na primeira análise, entre os turnos 95 e 171, pode-se observar a transição entre um conceito empírico e perceptivo (E/P) do fenômeno, com relação às observações aleatórias relativas às grandezas pressão e dilatação como causa e consequência, para um perfil racionalista, ao ter observado, a partir das discussões e demonstrações do documentário, as relações formais entre as grandezas físicas temperatura e dilatação. Na segunda análise, entre os turnos 53 e 135, o aluno A3 apresentou uma MPC quando reestrutura sua opinião imediatista e observacional sobre a água ganhar massa ao ser congelada. O perfil racionalista do fenômeno ocorre devido à reorganização lógica do pensamento quanto à não relação entre massa e temperatura. Entre os turnos 79 e 142, o aluno A4 inicialmente apresenta um perfil empírico quanto à abordagem de pressão e vapor como fenômenos restritos. Em um pensamento mais racionalista, há uma relação de complementariedade sobre o fenômeno 'pressão' ser relacionado também à temperatura. No quarto episódio, entre os turnos 87 e 153, o aluno A2 apresenta a princípio uma visão perceptiva a partir de um perfil empirista (E/P) sobre a contração dos sólidos relacionada ao aumento da temperatura, e posteriormente, em um perfil racionalista, expõe analogias entre as grandezas dilatação e energia térmica. Por fim, no turno 9 ocorre em uma visão exclusivamente perceptiva e intuitiva já que o aluno determina que qualquer corpo congelado está morto incluindo suas moléculas. Isso ocorre devido ao contexto histórico-social determinar as temperaturas extremas como inconcebíveis de vida e movimento, logo, num perfil racionalista, o aluno explica posteriormente que temperaturas extremas 'podem' apresentar riscos à saúde, e inclusive compreende a existência sobre a agitação térmica nestas temperaturas. Percebe-se portanto, a partir das relações entre as falas, que a reorganização do conhecimento pôde ser desenvolvida de modo a complementar a ideia inicial sobre o fenômeno. Em todos os casos citados, o aluno não abandona o perfil empirista ou perceptivo/intuitivo em detrimento do perfil racionalista. Desta afirmação pode-se concluir que os alunos puderam compreender os fenômenos e relacioná-los às suas concepções iniciais, o que pode indicar que houve uma organização de sentidos a partir de um conhecimento prévio para o 'novo perfil conceitual'.

## Considerações Finais

Este trabalho foi elaborado a partir da proposta metodológica de análise dos perfis conceituais por Amaral e Mortimer (2007), considerando o ensino como um processo que assume o contexto histórico-social dos aluno como um conhecimento relevante para a aprendizagem. O vídeo-documentário, como recurso base para a aplicação dos conceitos científicos proporcionou a concordância entre as concepções iniciais e as ideias científicas discutidas a partir das visualizações, demonstrações e ilustrações, o que a princípio explica a reorganização das ideias presentes nas mudanças dos perfis conceituais dos quatro alunos destacados na análise. Vale salientar que o vídeo exposto isoladamente não interfere na proposta de MPC, o que fez diferença são as discussões sobre o tema em todos os momentos da aula. Nesta perspectiva, o vídeo-documentário pôde estabelecer perfis

racionalistas relacionados ao contexto dos alunos, já que não houve substituição das concepções iniciais pelas científicas, a qual é evidente no Quadro 1, em que as zonas dos perfis conceituais mostravam-se em processo e não uma situação em que os perfis exclusivamente perceptivo/intuitivo e empírico seriam esquecidos em detrimento dos conceitos formais. Com relação ao amplo estudo do documentário científico centrado no Ensino de Física e nas suas potencialidades quanto à progressão dos perfis conceituais, a proposta de articulação didática pode ser empregado como um princípio norteador para o trabalho docente que objetiva ampliar as concepções dos alunos frente ao conhecimento científico.

## REFERÊNCIAS

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DELIZOICOV, D. ANGOTTI, J. A. Física . São Paulo: Cortez. 1992.

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MORTIMER, E. F. Studying Conceptual Evolution In The Classroom As Conceptual Profile Change. Third International Seminar on Misconceptions and educational Strategies in Science and Mathematics . Proceedings. Ithaca, Nova Iorque: Misconceptions Trust, 1993.

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