CONSIDERAÇÕES PARA O ENSINO DE FÍSICA COM ÊNFASE EM TEORIAS DE APRENDIZAGEM CONSTRUTIVISTAS

## CONSIDERAÇÕES PARA O ENSINO DE FÍSICA COM ÊNFASE EM TEORIAS DE APRENDIZAGEM CONSTRUTIVISTAS

## CONSIDERATIONS FOR THE TEACHING OF PHYSICS WITH EMPHASIS IN CONSTRUCTIVE LEARNING THEORIES

Ana Paula Damato Bemfeito 1 , Douglas Beatriz Ferreira 2

- 1 Instituto Federal do Rio de Janeiro - IFRJ, ana.bemfeito@ifrj.edu.br
- 2 Instituto Federal do Rio de Janeiro - IFRJ, dougbeatriz@yahoo.com.br

## Resumo

Um dos grandes desafios para os professores de Física é conseguir mostrar aos alunos uma Física que seja significativa. Por alguns fatores, as aulas nem sempre privilegiam o aspecto conceitual da disciplina, focando nas equações e soluções destas, valorizando mais o operativismo do que os conceitos, o que permite pouco debate entre alunos e professor e leva os discentes a terem uma visão da disciplina como 'difícil' e até mesmo como uma extensão da Matemática. Pensando sobre esta condição, propomos um referencial de ensino na tentativa de contribuir para sanar este problema. As teorias de aprendizagem construtivistas possuem algumas características que podem auxiliar a alcançar o objetivo pretendido. Partindo de uma análise de três teorias construtivistas, de Ausubel, Piaget e Vygotsky, de modo a trazer as principais características destas, identificamos que existem semelhanças entre elas e, a partir destas semelhanças, elaboraremos uma generalização de 'visão construtivista', que é uma proposta de reunião do que estas teorias possuem em comum. Fizemos isso para que fosse possível falar do construtivismo como um todo, sem ter que diferenciar teóricos específicos, pois, apesar das semelhanças, cada um possui um enfoque diferente em sua teoria, o que resulta em produtos finais diferentes. Após a elaboração desta 'visão construtivista', fazemos uma análise do que os documentos PCNEM e PCNEM+ têm como objetivos para o ensino médio, para o aluno que passa por essa etapa da educação básica, e para o ensino de Física. Como ponto final do trabalho mostramos como as características da 'visão construtivista' respondem a estes objetivos, mostrando-se como um referencial de ensino que pode ser usado por aqueles educadores que buscam esse caminho metodológico para suas aulas. Não buscamos uma teoria definitiva, nem apontar uma como melhor que outra, mas sim uma ferramenta de ensino que nos auxilie a cumprir os objetivos preconizados nos documentos citados.

Palavras-chave :Ensino de Física;Construtivismo;Teorias de aprendizagem; PCNEM; PCNEM+.

## Abstract

One of the great challenges for physics teachers is being able to show students a physics that is meaningful. For some factors, classes do not always

privilege the conceptual aspect of the discipline, focusing on the equations and solutions of these, valuing more de operativism, which allows for little debate between students and teachers and leads the students to have a view of the discipline as "difficult" and even as a extension of mathematics. Thinking about this condition, we propose a teaching reference in an attempt to contribute to healing this problem. The constructivist learning theories have some characteristics that can help achieve the desired goal. From an analysis of three constructivist theories, from Ausubel, Piaget and Vygotsky, in order to bring the main characteristics of these, we identify that there are similarities between them and, from these similarities, we will elaborate a generalization of "constructivist vision", which is a proposal of what these theories have in common. We did this so that it was possible to speak of constructivism as a whole, without having to differentiate specific theorists, because, despite the similarities, each one has a different approach in his theory. After the elaboration of this "constructivist vision", we make an analysis of what the PCNEM and PCNEM+ documents have as objectives for the high school, for the student who passes through this stage of basic education, and for the teaching of Physics. As a final point of the work we show how the characteristics of the "constructivist vision" respond to these objectives, showing itself as a teaching reference that can be used by those educators who seek this methodological path to their classes. We do not seek a definitive theory, nor point one as better than another.

Keywords : Physics Teaching; Constructivism; Theories of learning; PCNEM; PCNEM +.

## Introdução

Este trabalho faz parte de uma pesquisa mais extensa, que culminou em um Trabalho de Conclusão de Curso. Aqui iremos mostrar uma síntese dos caminhos tomados na pesquisa.

A disciplina de Física no ensino médio, como aponta o próprio PCNEM (2000), é marcada por um distanciamento da realidade dos alunos, fazendo com que não consigam relacionar os conceitos estudados em sala com seu cotidiano, e exagerada matematização (RICARDO e FREIRE, 2007), onde muitos problemas são resolvidos de maneira mecânica, sendo muitas vezes confundida com a própria Matemática por apresentar muitas fórmulas, ter pouco enfoque no conteúdo e ter problemas onde, muitas vezes, a simples aplicação e resolução de equações é exigida. Assim sendo, ela se configura como uma disciplina considerada difícil para os alunos (MENEGOTTO e FILHO, 2008).

Pensando em como minimizar esses problemas encontramos nas teorias de aprendizagem construtivistas um possível caminho, pois elas têm como características um papel ativo do aluno no processo ensino-aprendizagem; um ensino significativo que parta da realidade dos alunos; o professor como mediador entre o conhecimento e o discente (MORTIMER, 1996). Assim, um professor que se utiliza dessas teorias em sua prática docente, consideramos, tem maior chance de conseguir mostrar aos alunos que a Física está presente no cotidiano, pois defendemos que tudo deve partir do universo vivido pelo discente e este deve ser sempre provocado a ter uma postura ativa no processo ensino-aprendizagem. No entanto, não existe uma única teoria de aprendizagem construtivista, mas sim teorias, que, apesar de possuir pontos em comuns, possuem também diferenças,

pois cada pesquisador busca um enfoque diferente para seu próprio pensamento, obtendo produtos finais diferentes.

Decidimos por utilizar três teorias de aprendizagem construtivistas, a de David Ausubel, Jean Piaget e Lev Vygotsky e, a partir de uma análise extensa, elencar as semelhanças entre elas para trazer uma visão geral do construtivismo, que chamamos aqui de 'visão construtivista'. Adotaremos esse produto como referencial teórico que não trata em especial de nenhum dos teóricos supracitados, mas utiliza os pontos em comum destas teorias construtivistas para que não seja necessário utilizar uma ou outra, mas sim do Construtivismo como um todo. Na literatura, encontramos suporte para afirmar que estes teóricos são considerados construtivistas, como em Massabni (2007) e Carvalho (1992), entre outros. A análise é extensa, pois estas teorias apresentam conceitos complexos, como os de subsunçores (de Ausubel), de equilibração (de Piaget) e de signos e instrumentos (de Vygotsky), e uma apreciação superficial destes pode levar a desentendimentos e à não compreensão do que os teóricos queriam de fato afirmar com cada um destes termos.

Como forma de verificação da possibilidade de utilização desta 'Visão Construtivista' no ensino de Física, buscamos os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM), por seu valor legal e pelo fato de que traz uma visão do aluno como cidadão atuante na sociedade e em sua comunidade, ativo e reflexivo, que relaciona os conceitos aprendidos em sala de aula com sua própria realidade; e os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio+ (PCNEM+), que se configuram como uma complementação aos PCNEM, trazendo orientações já presentes neste último, mas introduzindo, como novidade, exemplos de como o professor pode trabalhar habilidades e competências. Para o nosso trabalho focamos no que se refere à Física, assim como os temas estruturadores, que visam uma interligação entre as disciplinas das áreas de conhecimento que trazem os pontos básicos a serem abordados no ensino de Física do Ensino Médio. Nossa hipótese é que essa 'visão construtivista', como um referencial teórico, responde de forma eficaz ao que os documentos citados preconizam para o ensino de Física, sendo, então, uma ferramenta útil para os educadores que pretendem atender a estes pontos.

Sendo assim, os objetivos deste trabalho são, de forma sucinta: apresentar os pontos principais das teorias de Ausubel, Piaget e Vygotsky; elencar o que os PCNEM e PCNEM+ trazem sobre o ensino de Física; apontar as semelhanças entre os teóricos citados; propor o conceito de 'visão construtivista'; mostrar como este conceito responde aos objetivos dos PCNEM e PCNEM+ para o ensino de Física.

## Desenvolvimento

Na análise que fizemos da teoria de David Ausubel, utilizamos, principalmente, o livro 'Aprendizagem Significativa: a teoria de David Ausubel' (CENTAURO, São Paulo, 2011), dos autores Marco Antonio Moreira e Elcie F. Salzano Masini, pois apresenta um quadro geral da teoria de Ausubel. Também foi escolhido pelo fato de o autor Marco Antonio Moreira ser um expoente no tema de Aprendizagem Significativa, tornando o livro uma fonte de pesquisa confiável. Mostramos o que é a aprendizagem significativa e a aprendizagem mecânica; o que são os subsunçores e qual sua função; o que fazer quando não há subsunçores na estrutura cognitiva do indivíduo; o que são materiais potencialmente significativos; o

papel da motivação do aluno na aprendizagem significativa; a transformação do subsunçor quando em contato com uma nova informação e quando estes se relacionam com outros subsunçores presentes no indivíduo e os conceitos de diferenciação progressiva e reconciliação integrativa.

Para a análise da teoria de Jean Piaget, utilizamos o livro 'A Psicologia do Desenvolvimento de Jean Piaget' (PIONEIRA, São Paulo, 1975), por ser um compilado com os principais trabalhos de Piaget, que, por serem muitos, não são tão fáceis de encontrar. Este livro conta, ainda, com um prefácio do próprio Piaget, afirmando sua qualidade como fonte de pesquisa. Não se pretende esgotar o assunto, mas sim dar uma visão mais abrangente de seus conceitos para um melhor entendimento destes; uma busca na literatura sobre isso é, em sua maioria, superficial, como em Niemann e Bradoli (2012), o que pode levar a desentendimentos e a uma ideia errônea do que Piaget queria dizer com conceitos como assimilação e acomodação, por exemplo, ideias que são centrais em seu trabalho. Apresentamos as invariantes funcionais, estruturas que estão sempre presentes no desenvolvimento cognitivo de um indivíduo; uma visão inicial do que são e como a assimilação e a acomodação aparecem no desenvolvimento do ser; o que são os esquemas; como é a relação entre assimilação e acomodação nos primeiros anos de vida; duas teorias com as quais Piaget compara a sua; a motivação e a ação do indivíduo em relação aos objetos de conhecimento; após uma breve introdução dos estágios de desenvolvimento, focamos no período operatório formal, no qual os adolescentes, público alvo do ensino de Física, se encontram e quais as consequências no pensamento deles; o modelo de equilíbrio, outro conceito central na teoria de Piaget.

Para a análise da teoria de Lev Vygotsky utilizamos o livro 'A Formação Social da Mente' (MARTINS FONTES, São Paulo, 1991), pois ele apresenta uma tradução dos principais trabalhos do autor, sendo uma considerável forma de pesquisa. Vygotsky traz conceitos centrais em sua teoria que não são de fácil entendimento, como o de signos, que exigem uma leitura mais aprofundada para um maior entendimento. Uma leitura superficial pode levar a uma visão distorcida. A análise inicial voltou-se para as teorias sobre inteligência prática nas crianças, de outros pesquisadores. Vygotsky analisou e comparou estas teorias com suas próprias conclusões; seguindo para uma análise da relação entre a fala e o uso de instrumentos pela criança, onde aparece o termo 'signo', importante na teoria de Vygotsky e que irá permear toda sua pesquisa; ao tratar da interação social e a transformação da atividade prática, será mostrado como a criança passa a utilizar a fala em suas ações e o impacto que isso terá em seu desenvolvimento, como a passagem da fala social para a interna. Outro ponto importante a ser abordado trata do desenvolvimento da percepção e da atenção, onde será possível ver os efeitos da fala sobre esses processos e como eles alteram a forma como se vê o mundo; partindo do papel da fala para a percepção, serão mostrados os impactos do uso de signos no desenvolvimento do indivíduo e como a fala junto da atenção permite à criança se libertar da realidade imediata. Para que isso aconteça a memória precisa entrar em ação, e é no estudo dela que será dada uma aprofundada na noção de signo, procedendo para a relação entre este e os instrumentos. Como ponto final será analisada a teoria de Vygotsky sobre a Zona de Desenvolvimento Proximal, onde todos os pontos abordados anteriormente convergirão para um ponto de extrema importância.

Após isso, apresentamos os principais pontos abordados no PCNEM e no PCNEM+ para o ensino de Física, quais habilidades e competências espera-se que sejam desenvolvidas no decorrer do Ensino Médio. Sobre o PCNEM, destacamos pontos como o sentido de aprendizagem na área; competências e habilidades de: representação e comunicação, investigação e compreensão e contextualização sociocultural; conhecimentos de Física; rumos e desafios para a disciplina. Sobre o PCNEM+, já surgem as orientações complementares aos parâmetros curriculares nacionais; a reformulação do ensino médio e as áreas do conhecimento; como rever o projeto pedagógico da escola; a escola como cenário real da reforma educacional; novas orientações para o ensino segundo os PCNEM+; conhecimentos, competências, disciplinas e seus temas estruturadores; a articulação entre as áreas; as ciências da natureza e a Matemática; linguagens partilhadas pelas ciências; instrumentos de investigação utilizados em comum pelas várias ciências; as competências e os temas estruturadores em Física; o sentido da experimentação e formas do saber da Física; o ensino articulado de ciências e sua avaliação.

Fizemos toda esta fundamentação teórica para podermos mostrar que existem semelhanças entre as teorias de Ausubel, Piaget e Vygotsky e como estas respondem aos objetivos presentes nos PCNEM e PCNEM+ para o ensino de Física.

Na busca de uma generalização para a 'visão construtivista', iniciamos com um ponto bastante controverso, que é a ideia de que as teorias de Piaget e Vygotsky são contrárias uma à outra. Buscando desmistificar esse pensamento, apoiamo-nos no referencial que construímos no trabalho a partir da leitura dos livros já citados e também de literatura externa, como DeVries (2000) e Lourenço (2012), que aborda este tema e mostra que existem semelhanças entre estas teorias, trazendo falas de Piaget e de Vygotsky onde, em determinados momentos, é até difícil dizer quem está falando, se um ou outro.

A partir daí trazemos as convergências que encontramos entre os três teóricos na fundamentação teórica que apresentamos no trabalho. Procedemos da seguinte maneira, apresentamos o que é a convergência e mostramos que os três autores tratam sobre elas em suas teorias, apoiados em nosso próprio referencial teórico, sendo estas as semelhanças que encontramos entre eles. De forma sucinta, são:

Convergência 1 - O indivíduo é visto como ser ativo no processo de desenvolvimento de sua estrutura cognitiva;

Convergência 2 - Desafios intelectuais permitem que o sujeito passe de um nível para outro no desenvolvimento da estrutura cognitiva;

Convergência 3 - A experiência já vivenciada tem papel importante no desenvolvimento cognitivo do sujeito;

Convergência 4 - Papel da significação no desenvolvimento intelectual; e

Convergência 5 - O estágio de desenvolvimento do sujeito deve ser levado em conta.

Podemos, então, utilizar estes pontos em comum entre elas e elaborar uma 'visão geral do construtivismo', que pode auxiliar os educadores no momento do planejamento de suas ações por permitir falar do construtivismo de forma geral, sem

ter que, necessariamente, utilizar a teoria de Ausubel ou Piaget ou Vygotsky, em particular.

Chegamos a nossa proposta de generalização apresentando-a através de um viés mais instrumental, voltado para a prática do professor que busca construir sua metodologia dentro de uma visão construtivista.

Assim, planejar uma aula com base num referencial teórico construtivista de ensino, implica em: ver o indivíduo como ser ativo no processo de desenvolvimento de sua estrutura cognitiva; utilizar estratégias compatíveis com o estágio de desenvolvimento em que o aluno se encontra; entender que as experiências pelas quais o aluno já passou têm papel importante no seu desenvolvimento cognitivo, e por isso devem ser levadas em conta no processo de ensino-aprendizagem (o que implica formas de diagnosticar o que o aluno já sabe em relação a um assunto, por exemplo); propor desafios intelectuais (a partir daquilo que o aluno já sabe), pois estes permitem que o sujeito avance no desenvolvimento de sua estrutura cognitiva, que ele passe de onde se encontra para um nível mais elevado cognitivamente; e, quando possível, utilizar informações que sejam significativas para o aluno, ou seja, informações que ele possa relacionar com aquilo que ele já sabe; que façam 'sentido' para ele.

## Conclusão

Como parte final da pesquisa e ponto de culminância dela, mostramos, com base na fundamentação teórica e nos PCNEM e PCNEM+, como a 'visão construtivista' pode auxiliar o ensino de Física.

Chegamos a essa conclusão avaliando que, apesar de muito se falar sobre a importância de o educador conhecer as teorias da aprendizagem, talvez, baseandose em uma concepção de que, como em um passe de mágica, esse conhecimento impactasse em uma sala de aula mais efetiva, quisemos trazer uma contribuição de ordem efetivamente prática. O que buscamos foi, sem pretensões absolutas de generalizar o conceito de 'visão construtivista', trazer reflexões, para que o professor, além do planejamento levar em conta o papel do aluno, seu protagonismo e seu nível de desenvolvimento cognitivo, possa ter em mãos recursos teóricos de aprendizagem que o ajude em questões de ordem aplicada, utilizando recursos mais investigativos, trazendo atividades mais abertas, dialógicas, onde o aluno seja também autor de seu processo ensino aprendizagem. Em especial, sensibilizar o professor para o compromisso com temáticas mais significativas, que podem, segundo todo e estudo realizado, contribuir para uma melhor aprendizagem da Física e de seus conceitos.

Buscamos isso destacando como os pontos apresentados na 'visão construtivista' se relacionam com os PCNEM e PCNEM+, ou seja, como estes pontos estão inseridos nos documentos mencionados citando alguns trechos. Não os traremos aqui, por ser muito extenso, mas eles corroboram a nossa hipótese de que a 'visão construtivista' responde ao que os PCNEM e PCNEM+ sugerem para o ensino de Física, sendo uma opção de referencial teórico de ensino. Apresentamos também alguns exemplos efetivamente práticos de como aplicar as convergências no ensino de Física.

Afinal, vale lembrar que o objetivo principal deste trabalho foi verificar se o que aqui conceituamos como 'visão construtivista' dá conta de ser apresentado como um referencial teórico aceitável e eficaz do ponto de vista de responder aos objetivos propostos pelos PCNEM e PCNEM+ para o ensino de Física. Buscando uma resposta para isso, uma tentativa de elaborar um referencial teórico que auxiliasse os professores de Física que tem esse mesmo objetivo (de um ensino significativo ao aluno), chegamos às teorias de aprendizagem construtivistas.

Por fim, o caminho escolhido, analisando as teorias de Piaget, Vygotsky e de Ausubel, nos permitiu perceber que existem semelhanças efetivas entre elas. Após buscar estas semelhanças e juntá-las no que chamamos de 'visão construtivista', pois assim não seria necessário escolher entre uma teoria construtivista para se falar, poderíamos nos referir ao construtivismo de uma forma geral. Como forma de relacionar essa 'visão construtivista' com a Física, e unirmos estas semelhanças com o que os PCNEM e PCNEM+ trazem como objetivos para o ensino de Física, buscamos dar conta de mostrar que os pontos que levantamos como características, conseguem responder a esses objetivos, podendo servir como referencial para os educadores e alunos que busquem um ensino de Física como os documentos citados buscam desenvolver.

Ressaltamos, mais uma vez, que nossa pretensão não era de eleger uma teoria de aprendizagem absoluta, nem definitiva, e nem mesmo eleger uma como a melhor entre outras, pois cada realidade de sala de aula exige do professor analisar qual metodologia será mais eficaz para cumprir com os objetivos que ele deve alcançar. Mas sim, elaborar um referencial teórico que possa auxiliar os professores de Física, tanto os que estão atuando profissionalmente, quanto os que estão em formação, a perceber que é possível se utilizar do construtivismo para mostrar aos alunos uma Física significativa, que faz parte de sua realidade e que pode ser utilizada para interferir nela.

## Referências

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