UMA PESQUISA-AÇÃO TEMATIZADA PELAS QUESTÕES DOS ENEM E PISA NO ENSINO DE FÍSICA

## UMA PESQUISA-AÇÃO TEMATIZADA PELAS QUESTÕES DOS ENEM E PISA NO ENSINO DE FÍSICA

## AN ACTION RESEARCH THEMED BY THE QUESTIONS OF ENEM AND PISA IN PHYSICS TEACHING

## Wagner Duarte José 1 , Fabio da Purificação de Bastos 2

1 Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia/Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas, wagjose@gmail.com

2 Universidade Federal de Santa Maria/Departamento de Metodologia do Ensino, fabio@ufsm.br

## Resumo

Políticas em torno de diretrizes curriculares vem consolidando avaliações de larga escala, entre elas, o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) e o Programa Internacional de Avaliação de Estudantes (PISA), como referências para a educação básica e a formação de professores. Neste trabalho de pesquisa-ação, investigamos o potencial da parametrização temática das questões do ENEM e PISA para o desenvolvimento de Atividades Hipermidiáticas de Estudo de Física. O componente prático ocorreu num curso semipresencial de 40 horas, desenvolvido para estudantes de Física e professores de Física do Ensino Médio. Consideramos como referencial teórico-metodológico a abordagem temática e conceitual unificadora do conhecimento, em especial, articulações entre os Conceitos Unificadores e Dialogicidade Tradutora. Destacamos como resultado principal a valorização da interação dialógico-problematizadora, que contribui para uma melhor compreensão do problema e sua vinculação com situações cotidianas. Apontamos para discussão, possibilidades e limites do trabalho colaborativo, bem como a inserção das Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação num processo de tensão entre inovar e lidar com as atuais condições de ensino.

Palavras-chave : Enem, Pisa, Ensino de Física e Dialogicidade.

## Abstract

Policies around curriculum guidelines have been consolidating large-scale assessments, including the National High School Examination (ENEM) and the International Student Assessment Program (PISA), as references for basic education and teacher training. In this work of action research, we investigate the potential of thematic parameterization of the ENEM and PISA issues for the development of Hypermedia Studies of Physics. The practical component occurred in a 40-hour semipresential course, developed for students of Physics and teachers of Physics of High School. We consider as theoretical-methodological reference the thematic and conceptual approach unifying the knowledge, in particular, articulations between the Unifying Concepts and Translatorial Dialogicity. We emphasize as main result the valorization of the dialogical-problematizing interaction, which contributes to a better understanding of the problem and its connection with everyday situations. We point to the discussion, possibilities and limits of collaborative work, as well as the insertion of Digital Information and Communication Technologies in a process of tension between innovating and dealing with current teaching conditions.

Keywords : Enem, Pisa, Physics Teaching and Dialogicity.

## Introdução

O Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) e o Programa Internacional de Avaliação de Estudantes (PISA) ocupam lugar central na agenda educacional brasileira e impulsionam demandas para os cursos de formação inicial e/ou continuada de professores, dentre essas, a problematização e resolução aberta de problemas/questões desses exames em situações de ensino.

Neste trabalho, apresentamos e analisamos os resultados do primeiro ciclo de uma pesquisa-ação que vem sendo desenvolvida na Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB) e Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) no projeto Ensino de Física por meio de questões dos exames ENEM e PISA mediado por Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação (TDIC). Nessa etapa, o objetivo foi investigar se a parametrização temática das questões do ENEM e PISA possibilita o desenvolvimento de Atividades de Estudo Hipermidiáticas (AEH) em prol da construção de competências e atitudes científicas pautadas nos conhecimentos de Física, por meio um curso semipresencial de carga horária 40 horas, realizado na Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB) nos meses de agosto a outubro de 2017.

Tendo a abordagem temática e conceitual unificadora do conhecimento como teoria-guia e com suporte de Recursos Educacionais Abertos (REA) - Moodle, simulações interativas - consideramos articulações entre os referenciais freireanos, Conceitos Unificadores e Dialogicidade Tradutora , bem como, orientações curriculares nacionais, no planejamento/implementação/avaliação das referidas AEH. Apontamos para discussão, possibilidades e limites do trabalho colaborativo num processo de tensão entre inovar e lidar com as atuais condições de ensino.

## Referencial teórico-metodológíco

Menos conhecido que o ENEM, o PISA é um exame trienal, realizado de forma amostral desde o ano 2000, que busca avaliar capacidade do estudante na faixa etária de 15 anos em mobilizar competências científicas (explicar fenômenos cientificamente, avaliar e planejar experimentos científicos, interpretar dados e evidências cientificamente) em questões de ciências e sobre ciência (para saber mais: http://portal.inep.gov.br/pisa). Em 2015, 70 países e economias participaram do exame, que teve como foco os conhecimentos de Ciências. O Brasil participou de todas as edições do PISA, porém sem alcançar resultados satisfatórios.

Inserir questões desses exames nas aulas de Física implica problematizálas. José et al. (2014), José e Angotti (2016) desenvolveram articulações entre Temas Estruturadores do Ensino de Física 1 (TEEF) e Conceitos Unificadores (transformações, regularidades, energia e escala) 2 com as matrizes de referência do

ENEM/PISA, buscando delimitar um caminho viável-possível para esse intuito. Nas suas conclusões, enfatizaram a importância de problemas/questões interdisciplinares e contextualizadas para o trabalho educativo. Nesta perspectiva, José e de Bastos (2017) implementaram estratégias de resolução colaborativa e cooperativa para a temática energética, mediadas pela ferramenta de atividade Wiki do Moodle, num curso de licenciatura em Física, com resultados alvissareiros.

A estratégia consiste em desenvolver uma AEH a partir da transformação do enunciado de uma questão do ENEM/PISA em uma situação-problema dos sujeitos educativos envolvidos, e uma heurística confeccionada para mediar a interação com a hipermídia educacional, uma simulação interativa, por exemplo. A heurística consiste em ações e operações que conectam o objeto de estudo ao objetivo da Atividade de Estudo (AE). Ressaltamos que AEH potencializam a interação, interatividade, visualização e flexibilidade cognitiva (VIDMAR e DE BASTOS, 2015).

De raiz freireana, a Dialogicidade Tradutora (DT) é o conceito-chave para essa transformação do enunciado, na busca de codificações da realidade a serem 'lidas', problematizadas e descodificadas. 'É a apreensão do significado e interpretação dos temas por parte dos alunos que precisa estar garantida no processo didático-pedagógico, para que os significados e interpretações dados possam ser problematizados' (DELIZOICOV; ANGOTTI, PERNAMBUCO, 2011, p. 193). É no diálogo tradutor que o professor estabelece a ponte entre os conhecimentos cotidianos e os conhecimentos de Ciência e Tecnologia (C&T), trabalhando as distintas conceituações, promovendo rupturas com o senso comum em direção ao conhecimento científico (DELIZOICOV; ANGOTTI, PERNAMBUCO, 2011).

Neste processo, os Conceitos Unificadores (CUn) desempenham dois papéis: 1- considerados no ensino-aprendizagem, organizam o currículo escolar segundo parâmetros epistêmicos e supradisciplinares, de forma a romper com a fragmentação curricular que se pratica nas escolas (ANGOTTI, 2015); 2- inseridos na AEH, potencializam a apreensão de conhecimentos da Física (princípio de conservação da energia, por exemplo) num processo de distanciamento crítico dos sujeitos educativos professor e estudantes.

No apêndice, destacamos uma AEH desenvolvida com a questão do PISA 'Mudança Climática', na qual se verifica a contribuição dos conceitos unificadores para a abordagem fenomenológica (JOSÉ e ANGOTTI, 2017). O diálogo tradutor é estabelecido desde a transformação do enunciado e discussão de possíveis soluções até a conclusão da atividade e transposição para outros contextos (nesta AEH, a polêmica discussão mundial sobre clima).

## Metodologia

O objetivo do curso foi desenvolver práticas e conhecimentos em torno da resolução aberta de questões interdisciplinares e contextualizadas na temática energética dos exames ENEM/PISA por meio de AEH com suporte do Moodle. Buscamos oportunizar vivências e colaborações entre licenciandos e professores de Física discutindo formação de professores e práticas educativas. O Quadro 1 destaca as atividades realizadas no curso.

Quadro 1 Detalhamento das atividades realizadas no curso de extensão.

Como fontes para o levantamento de dados de pesquisa-ação, consideramos as AEH desenvolvidas no Moodle, gravações em áudio de aulas e respostas a questionários que compuseram o registro da pauta dialógica - avaliação.

## Resultados e discussão

Participaram efetivamente do curso, 05 graduandos da licenciatura em física cursando entre quarto e quinto semestre e 05 professores de física do Ensino Médio, que se inscreveram após divulgação do curso na página eletrônica da UESB e

convite enviado por e-mail a escolas da região, sendo que, destes, uma professora é mestranda em ensino de física. Para fins deste texto, destacamos duas questões da pauta dialógica e citações dos participantes do curso ( P1,..., P4 ):

Questão 1: A parametrização temática das questões do ENEM e PISA possibilita o desenvolvimento de AEH em prol da construção de competências e atitudes científicas pautadas no conhecimento dos universais da Física?

Os participantes perceberam o alcance da proposta e ressaltaram: 1- a potencialidade da DT para a melhor compreensão do problema e sua vinculação com situações cotidianas por meio da transformação do enunciado; 2a supradisciplinaridade dos CUn para o distanciamento da situação-problema numa abordagem fenomenológica que considera conhecimentos amplos de C&T; 3- as diferentes áreas do conhecimento e não fragmentação do conteúdo; 4a possibilidade de inserção de AEH como alternativa às atividades experimentais. As duas citações abaixo destacam a valorização da interação dialógicoproblematizadora no escopo das AEH.

As heurísticas hipermidiáticas instigam os alunos, promovem o levantamento de conhecimentos prévios motivando o diálogo e a problematização além de apresentarem o conhecimento dentro de situações-problemas que condizem com a realidade do aluno. (P1)

Essa articulação pode sim favorecer o ensino de Física, uma vez que ela traz para a sala de aula situações físicas de grande importância e contextualizadas através de um problema a ser discutido e resolvido com os alunos, permitindo haver um diálogo entre eles e o professor, usando-se as tecnologias de informação no auxílio da visualização e entendimento do fenômeno, o que contribui para a efetividade do entendimento por parte dos alunos e consequentemente na resolução desses problemas. (P2)

Questão 2: O planejamento/implementação/avaliação de AEH envolvendo questões do ENEM e PISA pautam-se nas teorias guias desta pesquisa? Quais os limites e desafios percebidos pelo grupo?

Como fatores limitantes, alguns participantes destacaram o tempo necessário para um planejamento/desenvolvimento de uma AEH, o necessário enfretamento de resistências na escola, como direção, coordenação, outros colegas professores, alunos habituados ao ensino tradicional, e foram ressonantes a respeito das condições estruturais das escolas (laboratórios de informática sucateados). Ainda assim, há quem considere mudanças na prática pedagógica:

Com o curso já estou pensando em mudar o meu plano de curso para o ano que vem, tendo em vista os conceitos unificadores e as TEEF. Acredito que isso venha melhorar a apresentação dos conteúdos, e nas escolhas do conteúdo programático, pois é extenso e nunca dá tempo de cumprir. (P3)

Ao programar ações tomadas com base nas experiências no curso, consegui verificar mudanças no posicionamento dos alunos e melhoras nos discursos apresentados sobre conceitos físicos, por exemplo, um dos universais da Física, Energia. (P4)

Da citação acima, ressaltamos enfaticamente: a questão epistemológica, ou seja, do conhecimento físico envolvido a ser priorizado, assumido como prioridade no processo ensino-aprendizagem na perspectiva da mudança (transição). A respeito de críticas e sugestões em relação ao referido curso, os participantes pontuaram a necessidade de mais encontros presenciais e de maior detalhamento das atividades a serem realizadas no Moodle. De maneira unânime ou quase, os

participantes apresentaram dificuldades para realizar as atividades colaborativas, em especial, no planejamento de uma AEH, possivelmente pelo conhecimento educacional ainda incipiente e a baixa interação entre colegas.

## Considerações finais

A Física escolar pauta-se na resolução de problemas de lápis e papel. A resolução aberta de problemas e questões envolvendo situações-problemas alcança novas dimensões quando, ao lado do aprendizado crítico de leis, teorias e 'universais' da Física, colocamos como meta para os estudantes, o ingresso no ensino superior público, laico, de qualidade e gratuito por meio do ENEM.

Nossos resultados sugerem que articulações DT-CUn são centrais neste contexto, potencializam práticas escolares contextualizadas e menos fragmentadas em Ciências Naturais e suas Tecnologias na perspectiva dialógico-problematizadora. Esses referenciais freireanos podem configurar-se como alternativas curriculares e didáticas para o trabalho educativo e colaborativo com TDIC no cenário da Base Nacional Curricular Comum? A questão remete à formação de professores, inicial e/ou continuada, que será, certamente, o ponto nevrálgico de políticas educacionais focadas em currículos e avaliações/exames.

## Referências

ANGOTTI, J. A. P. Ensino de Física com TDIC . Florianópolis: UFSC/EAD/CFM/CED, 2015. Disponível em <http://ced.ufsc.br/files/2016/01/LivroAngotti.pdf>. Acesso em: 18 fev. 2016.

DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A. P.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de Ciências: fundamentos e métodos . 4ª ed, São Paulo, Cortez, 2011.

JOSÉ, W. D et al. ENEM, Temas Estruturadores e Conceitos Unificadores no ensino de Física. Ensaio: Pesquisa em Educação em Ciências , v. 16, n. 3, p. 171-188, set./dez., 2014.

JOSÉ, W. D.; ANGOTTI, J. A. P. Pisa, Structuring Themes and Unifying Concepts in physics teaching through interactive simulations. In PIETROCOLA, M.; GURGEL, I.; LEITE, C. (Org.). Contemporary science education and challenges in the present society: perspectives in physics teaching and learning . São Paulo: FEUSP, 2017, p. 123-128.

JOSÉ, W. D.; ANGOTTI, J. P. A.; DE BASTOS, F. P. Ensino de Física por meio de questões do Pisa associadas a Temas Estruturadores e Conceitos Unificadores. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 33, n. 2, p. 333-354, ago. 2016.

JOSÉ, W. D.; DE BASTOS, F. P. Trabalho colaborativo no ensino de física mediado por tecnologias educacionais em rede para resolução de problemas. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias , v. 16, n. 1, p. 47-68, 2017.

ORGANIZAÇÃO PARA COOPERAÇÃO E DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO OCDE. PISA - Itens Liberados de Ciências , 2011. Disponível em: <http://download.inep.gov.br/download/internacional/pisa/Itens\_liberados\_Ciencias.p pdf>. Acesso em: 13 jun. 2014.

Ensino de física, hipermídia e ambiente em

VIDMAR, M. P.; DE BASTOS, F. P. rede . Santa Maria: UFSM/LAPEDOC. Disponível em:

<http://laveala.proj.ufsm.br/pluginfile.php/2743/mod\_resource/content/2/Ebook\_Ensin o\_de\_Fisica\_Hipermidia\_e\_Ambiente\_em\_Rede.pdf>. Acesso em: 14 jun 2015.

## Apêndice

Quadro 2 Detalhamento das atividades realizadas no curso de extensão.

## PISA - UNIDADE TEMÁTICA MUDANÇA CLIMÁTICA (OCDE, 2011)

QUAIS SÃO AS ATIVIDADES HUMANAS QUE CONTRIBUEM PARA A MUDANÇA CLIMÁTICA?

A queima de carvão, óleo e gás natural, assim como o desflorestamento e várias atividades agrícolas e industriais estão alterando a composição da atmosfera e contribuindo para a mudança climática. Estas atividades humanas têm levado a um aumento na concentração de partículas e gases na atmosfera (efeito estufa). A importância relativa dos principais fatores que contribuem para a mudança de temperatura é mostrado na figura 1. O aumento nas concentrações de dióxido de carbono e metano têm um efeito aquecedor. Um aumento nas concentrações de partículas tem um efeito resfriador que age de duas maneiras, chamados no esquema de "partículas" e "efeito das partículas sobre as nuvens".

Figura 1: Importância relativa dos principais fatores responsáveis pela mudança de temperatura na atmosfera.

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As barras extendendo-se para a direita da linha central indicam um efeito de aquecimento. As da esquerda da linha central indicam um efeito de resfriamento. O efeito relativo das "partículas" e "efeito das partículas nas nuvens" são um tanto incerto: em cada caso o efeito está em algum lugar no intervalo mostrado pela barra cinza clara.

QUESTÃO 1 - Use a informação da Figura 1 para desenvolver um argumento a favor da redução de dióxido de carbono emitido quando das atividades humanas mencionadas.

QUESTÃO 2 - Use a informação da Figura 1 para desenvolver uma argumentação em favor do ponto de vista de que os efeitos das atividades humanas no clima não constituem um problema.

## TEMÁTICA, OBJETIVOS E RECURSO EDUCACIONAL ABERTO

Tema Transversal Meio Ambiente - interação da radiação com moléculas de gases do efeito estufa.

Objetivos: - verificar regularidades observadas na interação simulada de fótons com moléculas de gases traços no nível microscópico; - analisar os efeitos/transformações na atmosfera (escala macroscópica); - destacar o balanço radiativo (competição entre forçantes) via conservação da energia.

Figura 2 - Simulação interativa 'O Efeito Estufa' (aba 'Absorção de Fóton'), disponível no portal PHET: https://phet.colorado.edu/pt\_BR/simulation/legacy/greenhouse.

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## DEFINIÇÃO DAS AÇÕES DA ATIVIDADE DE ESTUDO

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Situação-problema : Unidade temática Mudança Climática (PISA).

-Transformação do enunciado : Considerando que a produção e o consumo de energia provocam mudanças climáticas e ambientais como o efeito estufa, como esboçar uma atividade humana minimizando essas variações no meio-ambiente?

## DEFINIÇÃO DAS OPERAÇÕES DA ATIVIDADE DE ESTUDO

-Passo 1: Selecione a aba superior direita 'Absorção de fótons'. Verifique no canto direito os gases atmosféricos e no canto inferior esquerdo as opções 'fóton infravermelho' e 'fóton visível'. O que são estes fótons e em que diferem?

-Passo 2: No quadro à direita, marque a opção 'CH4' e deslize a barra central da lanterna para a direita, num primeiro momento com a seleção 'fóton infravermelho' e noutro com a seleção 'fóton visível'. O que acontece em escala microscópica?

-Passo 3: Repita o procedimento para os gases N2 e O2 que respondem por 99% da composição atmosférica e para os chamados gases traços CH4, CO2, H2O, anotando em um quadro as regularidades observadas. O que se pode afirmar a respeito da absorção e emissão de fótons por moléculas desses gases?

-Passo 4: Agora, marque a opção 'Build Atmosfere' e coloque um certo número de moléculas para cada gás, conforme a composição atmosférica (as mais presentes em número maior, sem correspondência percentual entre as moléculas). Após, clique na opção 'fóton infravermelho' e deslize a barra central da lanterna para a direita. O que acontece em escala macroscópica? Que transformações poderão ocorrer no sistema atmosfera com respeito à energia?

-Passo 5: Considerando que o resfriamento da atmosfera causado por partículas (aerossóis como o gás SO2, por exemplo) é resultado da radiação refletida para o espaço por nuvens mais concentradas (aerossóis funcionam como núcleos de condensação de gotículas de vapor d'água), o que se pode afirmar a respeito do balanço radioativo do sistema termodinâmico Terra-atmosfera?

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Passo 6: Considerando o que você observou nestes cinco passos, resolva a situação-problema.