INSERÇÃO DA EDUCAÇÃO CTS NA FORMAÇÃO INICIAL DE PROFESSORES DE FÍSICA: REFLEXÕES A PARTIR DE UMA EXPERIÊNCIA NO CANADÁ

## INSERÇÃO DA EDUCAÇÃO CTS NA FORMAÇÃO INICIAL DE PROFESSORES DE FÍSICA: REFLEXÕES A PARTIR DE UMA EXPERIÊNCIA NO CANADÁ

## INSERTION OF STS ON PRE-SERVICE PHYSICS TEACHER EDUCATION: THOUGHTS FROM AN EXPERIENCE IN CANADA

Silmara Alessi Guebur Roehrig , Katarin MacLeod , 1 2

1 UTFPR - Departamento Acadêmico de Física - roehrig@utfpr.edu.br ²StFX University - Faculty of Education - kamacleod@stfx.ca

## Resumo

Este trabalho aborda reflexões sobre possibilidades de fortalecer a inserção da educação com enfoque nas relações entre ciência, tecnologia e sociedade (CTS) na formação inicial de professores de física. A partir da troca de experiências ocorrida durante o período de vinte dias em uma instituição canadense, que também forma professores de física no âmbito da graduação, buscou-se analisar semelhanças e diferenças entre os processos de ensino das duas universidades (UTFPR e StFX), no que se refere à inserção da educação CTS nesse contexto. A partir da técnica do estudo comparado, foram estabelecidas três áreas de comparação: atuação dos professores formadores, estrutura curricular dos programas e interação universidade-escola. Partindo da metodologia da análise comparativa qualitativa, discutem-se aspectos acerca destas três áreas que chamaram a atenção, de modo a ressaltar como cada uma das instituições se organiza para garantir a abordagem da educação CTS nos cursos de formação inicial de professores de física. Espera-se com este trabalho ampliar as discussões que visam programar melhorias nos cursos de licenciatura em física, em especial aquelas que visam garantir a formação de professores que, de fato, materializem em sua profissão as premissas da educação CTS.

Palavras-chave : Física; Formação Inicial de Professores; Educação CTS

## Abstract

This work points possibilities to strengthen the insertion of education with a focus on the relationship between science, technology and society (STS) in the preservice physics teacher education. Based on the exchange of experiences that took place during the twenty-day period staying in a Canadian institution, which also trains physics teachers in the context of undergraduate courses, we sought to analyze similarities and differences between the teaching processes of the two universities (UTFPR and StFX), regarding the insertion of STS education. Based on the technique of the comparative study, three areas of comparison were established: the performance of teacher educators, curriculum structure of the programs and university-school interaction. A qualitative comparative analysis was developed, and aspects about these three areas that drew attention are discussed, in order to highlight how each of the institutions is organized to guarantee the approach to STS education in the pre-service program for physics teachers. This work is expected to expand the discussions that aim to implement improvements in the degree courses in physics, especially those that aim to guarantee the training of teachers who, in fact, materialize the premises of STS education in their profession.

Keywords : Physics; Pre Service Teacher Education; STS Education

## Introdução

A educação científica com enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) tem se configurado como uma das vertentes para o ensino de ciências coerente com a formação para o exercício da cidadania, de modo que vem sendo mencionada em documentos curriculares, como por exemplo as Orientações Curriculares Nacionais (BRASIL, 2006), com base nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN). No que condiz à formação continuada de professores do ensino médio, o Pacto Nacional pelo Fortalecimento do Ensino Médio, ocorrido entre os anos de 2014 e 2015 dedicou um capítulo do caderno de Ciências da Natureza para a discussão de possibilidades de desenvolvimento de propostas didáticas ancoradas na educação com enfoque CTS, para que os professores experientes tivessem a oportunidade de discutir os fundamentos básicos desta vertente. A Base Nacional Comum Curricular (BNCC) se aproxima desta perspectiva na medida em que estabelece temáticas interdisciplinares para a área de Ciências da Natureza que 'constituem uma base que permite aos estudantes investigar, analisar e discutir situações-problema que emerjam de diferentes contextos socioculturais [...] aplicando-os na resolução de problemas individuais, sociais e ambientais' (BRASIL, 2018, p. 548).

Embora as discussões em torno da educação CTS no Brasil tenham ganhado força nos últimos vinte anos, tendo se consolidado como linha de pesquisa com número crescente de estudos publicados em revistas e anais de eventos, percebe-se grande dificuldade de implementação efetiva na educação básica, especialmente no que se refere ao ensino de física. As ações ainda são esparsas e ocorrem de maneira isolada, e muitos professores desconhecem ou não sabem como organizar sua atividade a fim de levar em conta as relações entre ciência, tecnologia e sociedade nas aulas de física. Com isso, há fortes indícios de que a física continua sendo ensinada de maneira descontextualizada, altamente fragmentada e com foco estrito à matemática, modelo de ensino que perpetua de maneira inexorável na formação inicial dos docentes desta área de conhecimento.

Neste trabalho, pretendemos apresentar algumas reflexões resultantes de um processo de estudo que visou compreender as possibilidades de implementar efetivamente a educação CTS no curso de licenciatura em física da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Um movimento que vem ocorrendo no âmbito do Fórum das Licenciaturas desta instituição tem apontado para a necessidade de fortalecer a dimensão tecnológica dos cursos de formação de professores, e a educação CTS tem se configurado como o principal elemento norteador que deverá ser considerado pelos colegiados de cada curso de licenciatura para sua organização curricular.

A ideia deste estudo nasceu de um processo de autocrítica advinda de membros do corpo docente do referido curso, ao perceber a inserção quase nula de discussões das relações CTS ao longo do curso de formação inicial de professores de física. Embora algumas disciplinas da matriz curricular do curso possam favorecer a inserção desta vertente, como as disciplinas de Projetos de Ensino e Metodologia de Ensino, não é garantida a abordagem aprofundada das relações CTS, uma vez que muitos dos próprios docentes do ensino superior desconhecem ou não sabem como conduzir suas atividades a fim de promover esta abordagem como sendo essencial para o futuro professor de física.

- O estudo ocorreu a partir do desenvolvimento de um projeto de ensino que visa a proposição de inovações de caráter internacional nos cursos de graduação da

UTFPR 1 . Considerando que a educação CTS tem fortes raízes no Canadá, buscouse neste país um contexto de formação inicial de professores de física que tivesse experiência com esta vertente no processo formativo, em que fosse possível estabelecer parceria envolvendo vivência presencial dos seus processos de ensino.

Sendo assim, o desenvolvimento das atividades ocorreu entre os meses de outubro e novembro de 2019 junto à Faculdade de Educação da St. Francis Xavier University (StFX), localizada em Antigonish (Nova Scotia, Canadá), por um período de vinte dias de acompanhamento das atividades da professora Katarin MacLeod, PhD. Desta experiência, foi possível sistematizar algumas considerações sobre limites e possibilidades de consolidação da educação CTS na formação inicial de professores de física, que serão apresentadas neste trabalho.

## Fundamentação Teórica

Serão apresentadas contribuições de alguns autores que ajudam a situar o leitor, de modo preliminar, nas discussões que permearam a pesquisa, referentes ao ensino de física e à educação CTS. Os problemas relacionados ao ensino de física na educação básica são bastante conhecidos e exaustivamente mencionados nas primeiras linhas de grande parte dos trabalhos da área que buscam trazer alguma contribuição para tais problemáticas. Em suma,

Desde meados do século 20, a tendência no ensino das ciências esteve centrada nos conteúdos, com um forte enfoque reducionista, técnico e universal. Sabe-se que o conhecimento científico é esquecido rapidamente por quem aprendeu na escola, o que permite questionar as formas de instrução tradicional que se levam a cabo nos centros acadêmicos. E, o que é mais grave, a educação científica não confere competência para os planos profissional e pessoal. Em outras palavras, o enciclopedismo característico das escolas não forma para tomar decisões essenciais com espírito crítico (BAZZO et. al, 2003, p. 145)

Superar tais problemas vem sendo o objetivo de estudos da área de pesquisa relacionada ao ensino de física. Há pesquisas que defendem o uso de experimentação, tecnologias de informação, jogos, simulações, entre outras estratégias, como soluções possíveis para melhorar a visão que se tem sobre a física na educação básica. Apesar da potencialidade destes recursos, é preciso considerar que há elementos metodológicos fundamentais que devem estar presentes nas práticas educativas, que permitam aos estudantes atribuírem sentido à física em seu contexto histórico e social. Neste sentido, a educação CTS pode oferecer subsídios aos docentes para ampliar suas possibilidades de aproximar a ciência à vida dos estudantes da educação básica.

Dentre os principais elementos a considerar na organização do trabalho docente que leva em conta e educação CTS está a contextualização do conhecimento. Tal aspecto, segundo Aikenhead (1994, p. 48, trad. nossa), implica "ensinar sobre os fenômenos naturais de maneira que a ciência esteja embutida no ambiente social e tecnológico do aluno", ou seja, trata-se de uma contextualização em que se conecta e se integra o conteúdo científico ao contexto histórico e social do aluno. De acordo com Acevedo, Manassero e Vazquez (2005), na perspectiva da educação CTS, os conteúdos científicos tornam-se relevantes para os estudantes na

medida em que possuem relação com questões presentes em seu contexto social, contribuindo para a formação para a cidadania que visa a tomada de decisões responsáveis por parte dos cidadãos, acerca das questões científicas, tecnológicas e suas consequências e impactos na sociedade e no meio ambiente.

Além da contextualização, há outros elementos importantes para uma educação científica que leva em conta as relações CTS. Dentre eles, de acordo com Ziman (1994), destacam-se a interdisciplinaridade, os enfoques histórico, filosófico e sociológico da ciência, bem como a problematização. Tais aspectos podem auxiliar na construção de uma imagem mais coerente da ciência por parte dos estudantes, na medida em que a interdisciplinaridade promove a redução da fragmentação do conhecimento, os enfoques histórico, sociológico e filosófico desconstroem a suposta neutralidade atribuída à ciência, e a problematização contribui para a compreensão e discussão de questões reais de cunho científico e tecnológico, presentes no contexto social dos estudantes.

Formar professores de ciências, em especial de física, que tenham subsídios para trabalhar na perspectiva da educação CTS, tem se constituído grande desafio para os formadores de professores. Pesquisas que se dedicaram a estudar tais aspectos têm sido desenvolvidas em grande quantidade no contexto brasileiro, como se pode perceber no trabalho de Farias e Brito (2013), e podemos supor que muitos outros foram publicados após este levantamento, até o presente período. No contexto canadense, para citar apenas um exemplo, MacLeod (2016) aponta a importância da educação CTS na formação inicial de professores. Contudo, mesmo em um país onde tal discussão se iniciou muito antes do que no Brasil, a autora aponta que ainda há barreiras a serem transpostas a fim de consolidar a formação inicial de professores de física nesta perspectiva.

A seguir, após a descrição dos encaminhamentos metodológicos, faremos alguns apontamentos sobre como duas instituições, uma brasileira e outra canadense, que embora estejam muito distantes geográfica e culturalmente compartilham os mesmo anseios, materializam o trabalho relacionado à formação de professores de física na perspectiva da educação CTS.

## Encaminhamentos Metodológicos

Tendo em vista o objetivo de apresentar reflexões que visam auxiliar na implementação da educação CTS em um curso de formação inicial de professores de física, foram utilizados elementos do estudo comparado (SILVA, 2016), para a definição de "áreas de comparação" entre os programas de formação de professores dos dois contextos universitários. Vale ressaltar que este estudo não pretende sugerir soluções rápidas, desprezando as diferenças culturais, econômicas e sociais que permeiam a vida acadêmica de professores e estudantes brasileiros e canadenses, mas sim apresentar reflexões originadas a partir do compartilhamento de experiências entre duas pesquisadoras que desenvolvem trabalhos semelhantes nos diferentes contextos.

Por um período de vinte dias entre outubro e novembro de 2019, a presença da pesquisadora brasileira na StFX University permitiu participar e interagir em diferentes instâncias do programa de formação de professores nesta instituição, como a observação de aulas (disciplinas: Enviromental Education; Curriculum Studies: Secondary Science; Physics 121), participação da Conferência Estadual de Formação Continuada de Professores de Ciências da Nova Scotia (organizada pela

Association of Science Teachers, nas dependências da Halifax West High School), observação de aulas de física nas escolas públicas na região de Antigonish, participação no evento "Building Bridges" (integração entre estudantes dos cursos de licenciatura e seus orientadores de estágio, que marca o início do período de estágio nas escolas), entre outras atividades relacionadas à formação de professores.

A partir destas interações, e de discussões realizadas entre as pesquisadoras, foram sistematizadas três áreas de comparação a serem analisadas neste trabalho: a) aspectos acerca da atuação dos professores formadores; b) aspectos acerca da estrutura curricular dos programas; c) aspectos acerca da interação universidade-escola. A seguir, a partir do método da análise comparativa qualitativa, será discutido como a UTFPR e a StFX têm trabalhado com a formação de professores de física tendo em vista a inserção da educação CTS junto aos graduandos, a partir destas áreas de comparação.

## Discussão dos resultados

A primeira área de comparação está relacionada à atuação dos professores formadores das duas instituições. Uma diferença importante a ressaltar acerca da estrutura universitária em que os estudantes, futuros professores de física, vivenciam suas experiências acadêmicas, é que a StFX possui uma Faculdade de Educação, que funciona em prédio separado do Centro de Ciências Físicas. Isso implica que, assim como na maioria das universidades brasileiras, o estudante de licenciatura tem aulas das disciplinas do núcleo científico em local diferente de onde frequenta as disciplinas do núcleo pedagógico. Tal aspecto dificulta a colaboração entre estudantes e professores pertencentes aos diferentes departamentos, de modo que pouco se articulam questões do âmbito da pesquisa em ensino de física.

Diferentemente, na UTFPR, o curso de licenciatura em física tem todo seu corpo docente ligado ao Departamento Acadêmico de Física, de modo que tanto os docentes das disciplinas específicas da física quanto das pedagógicas fazem parte do mesmo grupo, tendo um colegiado em comum. Ou seja, tanto docentes cuja formação acadêmica é voltada para a pesquisa científica (física dura) quanto aqueles ou aquelas cuja trajetória é voltada para a pesquisa em ensino, compartilham espaços comuns e estão sob a mesma chefia institucional. Tal aspecto facilita a interação entre professores dos diferentes núcleos, o que poderia trazer benefícios para articulação de metodologias inovadoras e novas visões de ensino de física no curso de licenciatura.

Tais diferenças parecem favorecer a instituição brasileira no que concerne a possibilidade de melhorar os processos de ensino, e fortalecer a educação CTS para os graduandos, por exemplo, porém isso não ocorre. Tanto na StFX quanto na UTFPR se observam tensões entre os docentes com formação voltada para a física dura e os com formação voltada para educação, sobre qual a melhor maneira de ensinar, na medida em que permanece a velha luta entre priorizar conteúdo versus priorizar pensamento crítico.

Com relação à abordagem da educação CTS na StFX pelos docentes, observamos que a professora responsável por disciplinas relacionadas à metodologias e currículo de ciências, articula a ciência de maneira contextualizada, proporcionando aos estudantes experiências práticas em diferentes níveis de inserção das relações CTS, com participação ativa dos estudantes no decorrer das aulas. Já ao observar a aula de um professor responsável por uma disciplina

específica (Physics 121), que ocorre no auditório de um prédio destinado às ciências físicas, percebemos que suas estratégias de ensino correspondem a aulas do tipo palestra (expositiva, centrada no professor, focada no conteúdo, com dedução de equações e resolução de exercícios padrão). Na UTFPR, apesar de tudo ocorrer no mesmo prédio, temos a predominância de abordagem semelhante ao último professor mencionado, e pouca ou nenhuma menção (exceto pela realização de trabalhos esporádicos acerca das relações CTS) nas disciplinas do núcleo pedagógico, a depender se o docente desta área simpatiza ou trabalha nesta perspectiva (mesmo com trajetória na área de educação, muitos docentes podem optar por priorizar outras vertentes de ensino em detrimento das relações CTS).

Quanto à segunda área de comparação, relacionada à estrutura curricular dos programas de formação de professores de física, observa-se diferenças muito significativas entre as duas universidades. É de conhecimento geral que as universidades da América do Norte possuem uma organização muito diferente da brasileira, e não cabe aqui detalhar nem mesmo julgar qual é a mais adequada, e sim discutir aspectos que chamaram a atenção acerca da formação de professores de física. Na StFX, em seus dois primeiros anos de graduação, o estudante cursa disciplinas de diferentes áreas, e na medida em que se identifica com determinada profissão, encaminha seus últimos anos da graduação para esta área. Ou seja, um estudante que escolhe a física como área de formação, não precisa decidir se quer ser professor no momento em que entra na universidade, e sim após concluir o as primeiras etapas do curso base.

Na UTFPR, ao escolher o curso de Licenciatura em Física, todos os estudantes deverão seguir a trajetória da formação para professor. A experiência como docente de disciplinas de introdução à física para ingressantes no curso nos tem mostrado que são poucos os estudantes que ingressam neste programa com o objetivo de ser professor. Mesmo aqueles que escolheram a física por afinidade (pois há grande parte que escolhe o curso de forma aleatória, o que eventualmente termina em desistência) afirmam terem optado pelo curso em função da boa reputação da instituição, mas que pretendem cursar a graduação e seguir o caminho da pesquisa na área da física. Embora não tenhamos realizado uma investigação aprofundada sobre esse aspecto, percebemos que muitos de nossos melhores estudantes dos últimos períodos dão prioridade a programas de iniciação científica do que a projetos relacionados à iniciação à docência.

A consequência disso é que, em alguns contextos do curso, é difícil engajar os estudantes em discussões relacionadas ao ensino, mesmo no âmbito das disciplinas do núcleo pedagógico. Há uma tendência dos estudantes darem mais importância às disciplinas do núcleo científico do que às do núcleo pedagógico, o que se traduz em desmotivação e ausências nas aulas. Oposto a isso, observamos na StFX um elevado engajamento dos estudantes nas discussões sobre ensino no contexto das aulas observadas, e este grupo de estudantes já estava na etapa final da graduação, tendo optado pelo grau de "Bachelor of Education".

A terceira e última área de comparação corresponde à interação universidade-escola, especialmente no que concerne ao estágio obrigatório. Em ambas as instituições, os estudantes dos últimos períodos do curso cumprem uma considerável carga horária de estágio em escolas públicas, junto a professores da rede que atuam como colaboradores e recebem os estagiários. Estes, por sua vez, desenvolvem aulas para os estudantes das escolas, sob a supervisão do docente

responsável pela turma. Os estagiários são orientados por professores da universidade durante todo o período de vigência do estágio. Não há diferenças significativas na maneira como o estágio é conduzido nas duas universidades, apenas que na UTFPR os estudantes fazem estágio ao longo do semestre letivo no contraturno (cursam as disciplinas concomitantemente ao estágio), enquanto na StFX há uma divisão no semestre, em que os estudantes cursam disciplinas durante nove semanas, e cumprem o estágio em tempo integral nas outras seis semanas.

As visitas nas escolas que recebem estagiários da StFX nos permitiu conhecer um pouco sobre como estas instituições funcionam, e cremos que não seja preciso discorrer sobre diferenças entre as escolas canadenses e brasileiras (é bastante conhecido que a situação da educação pública brasileira é precária!). Contudo, uma questão chama a atenção, no que se trata à relação entre professores da escola e estagiários: ambos os contextos vivenciam impasses e barreiras para o desenvolvimento de propostas que fogem do modelo ao qual o professor da escola está acostumado. Os licenciandos são obrigados a seguir as instruções de seus professores supervisores (que são chamados de professores colaboradores no Canadá) enquanto ensinam os alunos, e ao mesmo tempo precisam atender às expectativas de seus orientadores da universidade, como por exemplo, incluir as relações CTS em suas aulas. Os professores colaboradores podem não estar dispostos a permitir que isso ocorra, por vários motivos, e não raro o estudante cumpre apenas o mínimo esperado de seu estágio, de acordo com o que é possível fazer naquele contexto.

Na UTFPR, pelas experiências recentes com orientação de estágio, vivencia-se o mesmo problema: há professores supervisores que dão abertura para os estagiários trabalharem com diferentes possibilidades de ensino na escola, porém a grande maioria conduz a atividade para que se limite a aulas teóricas seguidas de resolução de exercícios padrão, dentro da sequência tradicional de conteúdos de acordo com os livros didáticos. Nesse contexto, é difícil garantir que os estudantes em atividade de estágio elaborem e desenvolvam sequências de aulas com base na educação CTS durante o estágio, na medida em que o supervisor que o acolheu não faz uso da mesma, muitas vezes por não conhecer tais estratégias pedagógicas, consequência de não ter sido apresentado às mesmas durante sua formação inicial.

## Considerações finais

Com este trabalho, pretendemos levantar uma discussão que possibilite elaborar subsídios para promover o fortalecimento da educação CTS no âmbito do curso de Licenciatura em Física da UTFPR. A oportunidade de visitar uma instituição canadense, e acompanhar as atividades de um programa de formação inicial de professores de física, foi fundamental para o estabelecimento de parâmetros de comparação entre elementos associados à inserção da educação CTS nestes contextos. As áreas de comparação estabelecidas para a análise foram definidas a partir dos aspectos que chamaram a atenção das autoras ao longo do período de vinte dias da presença da pesquisadora brasileira na StFX University.

A discussão das três áreas de comparação nos permite inferir que as duas realidades universitárias enfrentam desafios para consolidar a educação com enfoque CTS na formação inicial de professores, apesar de as pesquisas nesta área se encontrarem em ascensão nos dois países. Contudo, uma das considerações que podemos fazer neste momento é que, se um programa de formação inicial de professores de física tiver como meta que seus estudantes incorporem as premissas

da educação CTS em sua prática profissional, é preciso modelar explicitamente tais elementos no âmbito acadêmico, ou seja, os estudantes precisam viver a educação CTS na universidade, ao longo dos anos em que estão cursando a licenciatura. Esta vivência deve permitir que se sintam seguros para cometer erros, aprender a elaborar aulas, selecionar os recursos necessários, planejar como integrar a ciência às preocupações da sociedade, respeitar os valores culturais e questões éticas sem comprometer o pensamento crítico, entre outros aspectos próprios de uma educação científica que leva em conta as relações CTS.

A maioria dos professores que se forma e ingressa na profissão não teve a oportunidade de experimentar aulas baseadas na educação CTS durante a educação básica e, portanto, torna-se algo que precisa ser experienciado ao longo da graduação, e não somente ser estudado sob o viés teórico. Ou seja, é preciso que a própria comunidade acadêmica - os formadores de professores - se apropriem destas práticas e planejem suas aulas nesta perspectiva, para que os futuros professores tenham, acima de tudo, exemplos de como fazer, e não somente sejam apresentados à obras que falam sobre educação CTS.

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