A FÍSICA NO CONTEXTO DAS PRODUÇÕES NACIONAIS SOBRE EDUCAÇÃO AMBIENTAL

## A FÍSICA NO CONTEXTO DAS PRODUÇÕES NACIONAIS SOBRE EDUCAÇÃO AMBIENTAL 1

## PHYSICS IN THE CONTEXT OF NATIONAL RESEARCHS ABOUT ENVIRONMENTAL EDUCATION

Giselle Watanabe Caramello ; Roseline Beatriz Strieder ; Charles Pena Saraiva 1 2 Chacha 3 ; Fernanda Carvalho ; Luis Henrique David 4 5

1 Centro de Ciências Naturais e Humanas/Universidade Federal do ABC/ giselle.watanabe@ufabc.edu.br

2 Instituto de Física/Universidade de Brasília/ roseline@unb.br

3 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo/charlespenasaraiva1@gmail.com 4,5 Universidade Federal do ABC/ fernandarochac@yahoo.com.br; luis.h\_david@hotmail.com

## Resumo

Entende-se que é essencial uma articulação entre as diferentes esferas do conhecimento (escolar, cientifica e cotidiana) para uma compreensão mais crítica sobre as questões socioambientais, em pauta na sociedade contemporânea. Essa preocupação aponta para a necessidade de identificar as possíveis contribuições de cada esfera para uma formação mais crítica. Diante disso, a intenção deste trabalho é investigar a esfera do conhecimento escolar, mais especificamente, uma parte dele, representada pelo conhecimento escolar de Física. Para tanto, analisam-se, por meio da Análise Textual Discursiva, estudos publicados nos últimos cinco anos, em periódicos e eventos da área de Ensino de Ciências e Educação Ambiental. Os resultados mostram que a Física está presente em apenas 12 trabalhos de um universo de mais de 300 que tratam da questão socioambiental. Na amostra selecionada, prevalecem produções centradas em propostas para a sala de aula e os conhecimentos abordados, em geral, pautam-se em uma linguagem determinista da ciência. Do nosso ponto de vista, parece fundamental promover mais reflexões que articulem os conteúdos de Física com as questões socioambientais, dando espaço para um ensino pautado na perspectiva de uma educação ambiental crítica, complexa e reflexiva.

Palavras-chave: educação ambiental, Física, conhecimento escolar.

## Abstract

It is understood which is essential a coordination between the different spheres of knowledge (academic, scientific and everyday) to a more critical understanding of the environmental issues. That points to the need to identify the possible contributions of each sphere to a more critical training. Therefore, the intention of this work is to investigate the sphere of school knowledge, more specifically, a portion of it, represented by school knowledge of physics. To do so, are analyzed by means of Análise Textual Discursiva, studies in the last five years in journals and conferences in the area of Science Education and Environmental

Education. The results show that physics is present in 12 papers from a universe of over 300. In the selected sample, prevail productions centered on proposals for the classroom and knowledge covered in general are guided in a deterministic language of science. The analysis points to the need for further reflection and produce more works that articulate the contents of physics with environmental issues from the perspective of Environmental Education Critical, Complex and Reflective.

Key words : environmental education, physics, school knowledge

## Introdução

As questões socioambientais aparecem no contexto sociopolítico como potencializadoras de espaços para que cidadãos possam se posicionar. Esse posicionamento, muitas vezes, pauta-se em discursos que são abordados pelos meios de comunicação. Essa constatação já foi identificada por diversos autores, tais como Loureiro (2006) ao discutir o problema do lixo ou García (2004) ao tratar da reprodução de discursos que não estimulam um posicionamento crítico. Também preocupados com essa questão, alguns pesquisadores articulados à Educação Ambiental (EA) (Guimarães, 2006; Loureiro, 2006; Jacobi, 2004) procuram trazer para o contexto educacional proposições que podem promover uma formação mais articulada à uma ação reflexiva. Nesse contexto, tem sido defendido que aspectos de diferentes esferas do conhecimento (social, política, econômica, cultural, escolar, científica etc.) dêem suporte para que o aluno estabeleça tanto uma reflexão mais crítica quanto promova ações mais conscientes.

Em consonância com essas ideias, ou seja, considerando que diferentes esferas do conhecimento são fundamentais para promover uma educação ambiental crítica, complexa e reflexiva (EACCR) (Watanabe-Caramello, 2012), entende-se que é preciso compreender com mais clareza qual o papel de cada uma dessas esferas para o entendimento das relações que se estabelecem frente às questões socioambientais. Diante disso, neste trabalho investiga-se preliminarmente a esfera do conhecimento escolar, especificamente, o conhecimento escolar de Física. Considerando que se trata de um primeiro olhar sobre assunto, optou-se por investigar a natureza das discussões que abordam conteúdos de Física nas produções nacionais sobre Ensino de Ciências e Educação Ambiental.

## Referencial Teórico

Uma formação para lidar com as questões de natureza aberta e complexa, tais como as socioambientais, requer buscar uma formação na perspectiva da EACCR, que deve promover (i) a visão complexa de mundo e (ii) o posicionamento crítico e reflexivo. A nosso entender, esses elementos podem ser tomados como questões norteadoras das discussões escolares. Isso significa, num primeiro momento, promover reflexões acerca das questões socioambientais que fazem parte do rol de preocupações sa sociedade com soluções, na maioria das vezes, pouco deterministas, mas que refletem a sua realidade (Watanabe, 2008). Entende-se que essa aproximação da realidade contribui para que os cidadãos vejam o mundo de outra maneira; tenham uma visão mais problematizadora e uma postura mais responsável (Delizoicov, Angotti, Pernambuco, 2002).

A EACCR requer, também,que aspectos mais gerais componham o universo de elementos dos quais o aluno irá recorrer para se posicionar. Esse universo, identificado por diferentes esferas do conhecimento, está presente nos discursos das mídias, dos cientistas, da comunidade local, de uma nação, das organizações não governamentais etc. Do nosso ponto de vista, essas esferas influenciam o que García (1998) denomina conhecimentos escolar, cotidiano e cientifico. Segundo o autor, o conhecimento escolar é determinado pela integração transformadora de diversas formas de conhecimentos, havendo uma continuidade entre o conhecimento científico e cotidiano. Logo, os conhecimentos científico e cotidiano se comunicam, promovendo a interação e evolução conjunta de ambos, podendo existir dentro de um sistema de idéias outros sistemas de idéias com diferentes graus de coerência e generalidades (Watanabe, 2008). Quanto ao conhecimento escolar, ele promove a integração das formas de conhecimento, sendo enriquecido pelo conhecimento cotidiano, que apoia, desde uma perspectiva mais sistêmica, a continuidade entre as diferentes formas de conhecimento (García, 1998). Cabe destacar que o autor salienta que não existe uma descontinuidade radical entre os conceitos científicos e cotidianos, na medida em que eles coexistem no mesmo sujeito, sendo ativada, por exemplo, no contexto escolar.

Ainda considerando o enriquecimento do conhecimento cotidiano no âmbito escolar, o autor evidencia que os problemas tratados na escola e na vida são de naturezas distintas. Na escola, os problemas são fechados e com poucas variáveis, de modo que é possível controlar o ambiente; na vida, eles são abertos e, muitas vezes, não suscetíveis ao tratamento do método cientifico. Isso leva à aceitação de que cada cenário de construção de conhecimento tem finalidades, atores, formas de interações, discursos e processos de negociação característicos; no entanto, isso não exclui a possibilidade de que os sujeitos apliquem a informação adquirida em diferentes cenários.

Diante disso, sem a pretensão de abarcar todas as influências das esferas do conhecimento para uma formação na perspectiva da EACCR, a intenção desse trabalho é analisar apenas uma delas: o conhecimento escolar, especificamente, o da Física. Para isso, toma-se como referencia as produções na área de Ensino de Ciências, analisando os conteúdos de Física presentes nessas produções. Esse levantamento e análise se faz fundamental para que sejam identificados as possíveis contribuições do conhecimento físico para uma formação mais crítica, quando o assunto são os problemas abertos e complexos.

## Metodologia

Para a seleção dos trabalhos foi realizado um levantamento das pesquisas em Ensino de Ciências e em Educação Ambiental, que abordam a temática socioambiental considerando conteúdos de Física. Do contexto do Ensino de Ciências foram analisadas as publicações presentes nos Encontros Nacionais de Pesquisa em Ensino de Ciências (ENPEC), e nos periódicos Investigações em Ensino de Ciências; Ciência & Educação; Alexandria: Revista de Educação em Ciência e Tecnologia; Ciência & Ensino; Ensaio: pesquisas em Educação em Ciências. Do contexto da Educação Ambiental foram analisadas as publicações presentes no Encontro Pesquisa em Educação Ambiental (EPEA) e nos periódicos Revista Pesquisa em Educação Ambiental; e Revista Eletrônica do Mestrado em Educação Ambiental. A opção por esses eventos e periódicos se justifica pelo fato

de concentrarem, socializarem e divulgarem as pesquisas nas áreas supracitadas. Em todos os casos foram selecionados trabalhos publicados no período de 2009 a 2013. Nesse universo foram encontrados 14 trabalhos que tratam de conhecimentos da Física, os quais são apresentados no Quadro1.

Quadro1 : produções que explicitam conteúdos de Física

As informações obtidas nesse mapeamento foram analisadas por meio da Análise Textual Discursiva (Moraes e Galiazzi, 2007), a partir das seguintes categorias temáticas: (i) natureza da investigação; (ii) relação com a proposta de complexificação do conhecimento (García, 1998) e a complexidade (Prigogine, 1996; Prigogine e Stengers, 1984; Morin, 2007); (iii) conhecimentos em Física.

Com relação à natureza das investigações, os trabalhos foram organizados nos seguintes grupos: (C1) Formação professor: trabalhos que discutem ações que foram implementadas em curso de formação de professores, tendo-se por base uma formação ampla tanto do licenciando, quanto do professor que já se encontra em sala, ou seja, com foco na formação inicial e continuada de professores; (C2) Levantamento e análise de concepções: trabalhos que discutem as concepções de alunos, professor, gestores, pesquisadores e da mídia acerca de diversos assuntos que envolvem as questões socioambientais; (C3) Propostas e práticas educativas:

trabalhos que propõem atividades para a sala de aula (por exemplo, produção de material didático), assim como ações que envolvem a educação não formal(por exemplo, saídas de campo, oficinas e eventos tipo feira de ciências); (C4) Pressupostos, panoramas e articulações teóricas: trabalhos que discutem as pesquisas realizadas com foco na questão socioambiental. De certa forma, os trabalhos dessa categoria podem ser classificados como "estado da arte"; (C5) Currículo e conhecimento escolar: trabalhos que propõem mudanças nos currículos e práticas político-pedagógicas, visando incorporar no contexto escolar a discussão de natureza socioambiental.

## Resultados

- O T1, voltado à formação de professores, procura entender as concepções dos alunos de EA para então inserir esse tema nas aulas de ciências. Justifica a importância do tema para uma formação crítica em uma escola pública de Batatais, interior de São Paulo. A proposta é parte de um curso de formação continuada de professores da escola. Nesse sentido, o trabalho vem mostrar a importância do tema como forma de ampliar as discussões na sala de aula e criar subsídios para os professores desenvolverem suas aulas usando o tema como fonte de discussão interdisciplinar. Os principais conteúdos abordados são: água (incluindo a questão geopolítica, o uso e consumo); e energia (incluindo o conceito de energia, as matrizes energéticas e o aquecimento global - concepção dos alunos sobre o assunto; discussões acerca do apagão de 2000). A discussão sobre fontes de energia está vinculada aos problemas da comunidade local e global. Os autores procuram tratar os conceitos de termodinâmica relacionando-os com o aquecimento de ambientes e diminuição do uso da água, dos ventos e da vegetação como fonte de resfriamento de ambientes.
- O T2 analisa as ideias dos alunos dos cursos superiores de uma universidade pública federal em relação ao ciclo da água e a necessidade de se ampliar o conhecimento acerca da complexidade dessa temática. Na visão dos autores os alunos que saem do ensino médio, em sua maioria, apresentam uma visão simplificadora da ciência. Nesse contexto, cabe também ao ensino superior tratar os conceitos de natureza complexa, promovendo ações que transponham a barreira da visão reducionista e salvacionista da ciência. Os principais conteúdos abordados são: ciclo complexificado da água que abordam conteúdos da termodinâmica (trocas de calor, temperatura etc.) e dinâmica (ao explicitar que o ciclo está em movimento), complexidade e sistemas abertos.
- O T3 faz parte de um trabalho de doutorado que tem por objetivo entender as concepções de futuros professores de Física em uma universidade pública paulista, usando para isso a disciplina de estágio. Para esse trabalho, por meio de questionários e entrevistas semi-estruturadas, o pesquisador buscou compreender as ideias dos futuros professores sobre a abordagem de EA em suas aulas. Os principais conteúdos abordados pelos estagiários pesquisados, que tiveram como trabalho propor sequências com ênfase na questão ambiental, são: termodinâmica, energia mecânica, cinemática, decaimento radioativo e ondas eletromagnéticas. A pesquisa ressaltou ainda que muitos dos estagiários encontraram dificuldades em perceber que a problemática ambiental poderia ser tratada por professores de Física.

- O T4 trata de uma pesquisa qualitativa, realizada junto a uma turma de estudantes do 3º ano do ensino médio de uma escola estadual do município de Roque Gonzales, Rio Grande do Sul. A preocupação central dos autores refere-se a como a EA está articulada aos conteúdos escolares. Para isso, toma como referência o tema energia. O trabalho também procura identificar as estratégias de ensino usadas pelos professores que facilitam as interações dos sujeitos escolares na compreensão das relações da sociedade com o ambiente. Os principais conteúdos abordados são: fontes de energia (pilhas, baterias e a produção da energia elétrica). As atividades sobre energia envolveram o conteúdo de eletrodinâmica e eletrostática, explicitado por meio de atividades nas quais os estudantes discutiam a redução energética, composição das pilhas, aparelhos elétricos, energias alternativas, dentre outros, relacionados a atitudes de EA viáveis para a existência e permanência da vida na Terra. Ao final dessas aulas os estudantes entregaram um abaixo-assinado ao prefeito da cidade na intenção de reativar a coleta das pilhas, interrompida no ano anterior.
- O T5 analisa o desenvolvimento de uma unidade de aprendizagem acerca do tema 'meio ambiente e saúde'. Segundo os autores essa proposta, baseada no construtivismo e usando como estratégia aulas expositivas e vídeos educativos, estimula a criticidade em alunos do 1º ano do ensino médio, em especial, porque ela favorece a participação e a postura crítica dos alunos. Essa conclusão é obtida a partir dos relatórios construídos pelos alunos após assistirem um dos vídeos educativos. Cabe destacar que o professor identifica nos seus alunos pouca sistematização dos conteúdos e conceitos científicos tratados em sala para a construção de seus argumentos. Os principais conteúdos abordados são aqueles relacionados à eletrodinâmica, ainda que no trabalho não fiquem explicitados quais foram os conceitos abordados em sala de aula.
- O T6 trata de uma pesquisa desenvolvida em uma escola particular do ensino médio e técnico em Caxias do Sul. Especificamente, analisa-se uma proposta interdisciplinar realizada com alunos do 2º ano que fizeram pesquisas sobre os órgãos reguladores e os meios de transporte usados na cidade. Os principais conteúdos abordados são: aquecimento global com foco na energia - queima de combustível e fontes de energia excessivamente poluidoras, como o uso óleo dos motores.
- O T7 discute a necessidade de se ampliar a compreensão sobre a EA em distintas áreas, salientando a potencial contribuição de cada uma delas . Os autores fazem uma análise de produções anteriores, descrevendo ambientes e lutas que envolvem a questão ambiental. Os principais conteúdos abordados são: energia (ao tratar da produção elétrica a partir dos ventos e quedas d'água). Há nesse trabalho preocupação com o uso adequado da água e o controle do despejo de dejetos orgânicos no mar.
- O T8 discute a produção e desenvolvimento coletivo da Situação de Estudo denominada Ambiente e vida - o ser humano nesse contexto. Os autores salientam a necessidade de constituir um currículo integrado, como processo dinâmico, que prioriza a formação docente contínua, levando conta enfoque Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente como constitutivo do debate cotidiano escolar. Os principais conteúdos abordados são: temperatura, aeração, umidade, condutibilidade elétrica, e gases produzidos considerando as diferentes fases da compostagem. Cabe destacar que a atividade é problematizada a partir de reflexões sobre os resíduos sólidos produzidos por atividades humanas (percepção sobre os problemas

ambientais ocasionados pelo lixo doméstico; tipo de resíduo encontrado em maior quantidade no lixo doméstico; tipo de resíduo considerado mais prejudicial à saúde humana; problemas de saúde ocasionados por lixões; possíveis soluções para eliminação dos lixões etc).

- O T9 trata da EA e a Física, articulando-as em três perspectivas: a Transposição Didática de Yves Chevallard, as Práticas Sociais de Referência de Jean-Louis Martinand e a complexificação do conhecimento de José Eduardo García. A partir de elementos desses referenciais propõe uma sequência de aula que engloba a EA nas aulas de física, usando o tema energia como exemplo. Os principais conteúdos abordados são: radiação eletromagnética, energia nuclear, termodinâmica e ciclo da água.
- O T10 analisa a utilização do objeto de aprendizagem denominado Ehergos, tomando como referência a temática ambiental. Para os dados da pesquisa, os autores entrevistam alunos da pós-graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Salientam que com o estudo é possível notar que muitas pessoas não têm base sólida para discutir a temática em questão e que o objeto Ehergos, além de estimular o uso da informática na educação, contribui para o entendimento da matriz elétrica. Os principais conteúdos abordados são: energia elétrica, com foco na matriz energética.
- O T11 aborda aspectos que vão caracterizar uma educação ambiental na qual ganham espaço elementos da complexidade e reflexividade. Para as autoras, esses elementos são fundamentais para estabelecer uma formação mais crítica. Os principais conteúdos abordados são: termodinâmica (trocas de calor, entropia e física do não-equilíbrio) e complexidade.
- O T12 discute resultados de uma experiência de formação continuada na qual ganham espaços reflexões sobre as injustiças socioambientais. As autoras fazem análise das considerações/ discursos da professora que propôs trabalhar em sala de aula a abordagem CTS e temas controversos. Os principais conteúdos abordados são: energia (diferentes tipos e usos; identificação das fontes; origem e cadeia produtiva do petróleo, pré-sal).

## Considerações Finais

Das pesquisas analisadas, considerando que grande parte delas reflete o trabalho em sala de aula, nota-se a baixa produção preocupada com os conteúdos de física. De cerca de 300 produções, foram encontradas apenas 12 que citam ou discutem os conceitos científicos de referência para o trabalho escolar. Ainda que preliminarmente, isso mostra que o conhecimento escolar físico acerca da temática ambiental demanda reflexões e proposições mais claras acerca dos conteúdos que podem efetivamente promover discussões que dêem subsídios para um posicionamento dos alunos frente às questões que emergem de sua realidade. Além disso, de nossas pesquisas anteriores, os conhecimentos necessários para subsidias tais discursos, implicam em trazer à tona conceitos e conteúdos da Física Contemporânea, especialmente aqueles relacionados à complexidade (perspectiva da complexidade) (Watanabe-Caramello, 2012).

Do nosso ponto de vista, para uma formação mais ampla, é essencial que haja uma articulação entre as diferentes esferas do conhecimento (escolar, cientifica e cotidiana). Partimos do pressuposto de que as articulações entre elas trarão

elementos essenciais para uma formação na perspectiva de uma EACCR. Da análise realizada e das nossas intenções, parece importante que área promova mais debates e produza mais trabalhos que articulem os conteúdos de física com as questões socioambientais, caso contrário, devido a essa ausência, as informações trazidas pela mídia ganharão cada vez mais significado e importância para a tomada de decisão dos indivíduos. E nesse caso, o conhecimento escolar, fundamental para as decisões dos cidadãos, dá espaço para discursos pautados em informações pouco significativas. Por fim, nota-se a necessidade de articulação entre os distintos conhecimentos disciplinares (física, química, biologia etc.) para que o conhecimento escolar se estabeleça na área ambiental e possa efetivamente contribuir com as outras esferas do conhecimento.

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