UMA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ENVOLVENDO O ENSINO DE FÍSICA NO CONTEXTO DA EDUCAÇÃO 4.0

## UMA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ENVOLVENDO O ENSINO DE FÍSICA NO CONTEXTO DA EDUCAÇÃO 4.0

## A BIBLIOGRAPHIC REVIEW INVOLVING PHYSICS TEACHING IN THE CONTEXT OF EDUCATION 4.0

Isadora Luiz Lemes 1 , Renato P. dos Santos 2

1 Universidade Luterana do Brasil / PPGECIM, isa.ulbra@hotmail.com 2 Universidade Luterana do Brasil / PPGECIM, renatopsantos@ulbra.edu.br

## Resumo

O presente trabalho faz parte de uma pesquisa de Doutorado que se encontra em andamento, voltada a discutir a Educação 4.0, e como esta pode influir na formação dos indivíduos, estando estes na posição de docentes ou discentes. O objetivo deste artigo é verificar se estão presentes nos trabalhos pesquisados, as tendências da Educação 4.0 que são defendidas por Fisk (2017). É fundamental que o Ensino de Física esteja voltado para as questões que acometem nossa sociedade, visto que precisa atentar-se para as mudanças que vêm sendo percebidas e, os professores, têm a necessidade de repensar sua prática docente, para que assim possam estar mais em acordo com as demandas já conhecidas da sociedade da Informação e do Conhecimento, sobretudo por ser de extrema importância na formação de profissionais das diferentes áreas, como, Engenharias, que têm como base de seus cursos a Física e, sendo nossa sociedade cada vez mais tecnológica, é necessário que o ensino da mesma esteja voltado às mudanças que afetam o mundo e a forma como este se organiza. Para tornar possíveis tais intentos é mister que políticas públicas sejam adotadas e que haja a valorização da Ciência por parte destas. Ao encontro do exposto, foi trazida uma Revisão Bibliográfica que buscou verificar se há trabalhos desenvolvidos voltados à temática da Educação 4.0 para o Ensino de Física e Ciências. Os resultados apontam que, apesar de haver trabalhos que discutem a Educação 4.0 e que já estão indo ao encontro de suas características, o Ensino de Física ainda carece de pesquisas que caminhem nesta direção.

Palavras-chave : Ensino de Física; Educação 4.0; Formação de Professores;

## Abstract

The present work is part of a doctoral research that is in progress, aimed at discussing Education 4.0, and how it can influence the training of individuals, these notes in the position of teachers or students. The objective of this article is to verify if the researched works are present, such as the Education 4.0 trends that are defended by Fisk (2017). It is essential that Physics Teaching is focused on the issues that affect our society, since it needs to be attended to the changes that are perceived and, teachers, need to rethink for their teaching practice, so that they can be more in agreement with the requirements already defined by the Information and Knowledge Society, mainly because it is extremely important in the training of professionals from different areas, such as Engineering, who have their courses in Physics as a base and as our society is increasingly technological, it is necessary that its teaching is geared

to the changes that affect the world and the way it is organized. In order to make such intentions possible, it is necessary that public policies are adopted and that Science is valued by them. In line with the above, a Bibliographic Review was presented that sought to verify if there are works focused on Education 4.0 for Physics and Science Teaching. The results show that, although there are studies that discuss Education 4.0 and that are already meeting its characteristics, Physics Teaching still provides research that goes in this direction

Keywords : Education 4.0; Teacher Training; Physics Teaching

## Introdução

No mundo atual, é muito constante a disseminação de informações e estas, diferentemente de tempos atrás, não são oriundas apenas de indivíduos que se prepararam para difundi-las, vêm através de pessoas comuns que utilizam seus Smartphones para inúmeras atividades, compartilham o que fazem, onde estão, o que está acontecendo quase em tempo real e isto traz impactos diretos no modo como nos relacionamos, trabalhamos, aprendemos.

Ultrapassamos o uso de elementos físicos e vivemos a era do digital, da nuvem, em que tudo ou quase tudo pode ser feito através de verdadeiros computadores de bolso, ressignificou-se até mesmo nosso modo de consumir e de nos relacionarmos com lojas e marcas e, por trás de tudo isso há muita Ciência que apesar de nem sempre haver compreensão de quais os processos que estão envolvidos para tornar possível o que utilizamos e consumimos, está presente em nosso cotidiano aplicada a variados dispositivos.

Atualmente presenciamos um movimento contrário às ideias da ciência que se intensifica constantemente, apoiado até mesmo por aqueles que deveriam promover subsídios de modo que houvesse maior desenvolvimento de pesquisas para que assim se pudesse contar com o apoio da sociedade em divulgar a ciência aproveitando a potencial facilidade que se coloca diante de nós.

Neste sentido a importância do Ensino de Física desponta ainda mais neste momento no âmbito da formação, sobretudo, devido as profissões voltadas a tecnologia e desenvolvimento tecnológico que necessitam da Física como base para suas formações, visto que estão se modificando e, as aulas mecanizadas, centradas no professor como a principal fonte do saber que, literalmente, transmite conhecimento não são suficientes para atender as necessidades da sociedade atual.

Como definido por Fisk (2017, tradução nossa) a Educação 4.0 é resposta à Indústria 4.0 e unifica o trabalho humano e não humano promovendo novas possibilidades que visem o aproveitamento do potencial tecnológico, bem como dados abertos e que, acaba remodelando a vida humana, alimentada por tecnologia conectada globalmente.

Ainda segundo o autor, entre as principais tendências que irão destacar-se em relação as mudanças gerais que envolverão o mundo do aprendizado estão incluídas a interpretação de dados, experiência de campo e o mentoring , sendo este último mais específico aos professores no contexto da Educação 4.0 (FISK, 2017, tradução nossa). Neste sentido, é de suma importância que haja agora compreensão acerca de como serão as futuras profissões e do quanto é importante que os estudantes desenvolvam habilidades e competências que estejam alinhadas ao contexto da Indústria 4.0.

Moreira (2017) aponta que há falta de preparo por parte dos professores e que o Ensino de Física ainda segue mecanizado não estimulando questionamentos por parte dos alunos e ainda tem como figura central o professor e não o aluno. Considerado o exposto anteriormente de que estamos em um mundo cada vez mais conectado, não incorporar as TIC no ensino dos discentes é desconsiderar o contexto em que estes indivíduos vivem e as experiências que vivenciam (MOREIRA, 2017, p. 2).

Este trabalho traz uma pesquisa bibliográfica que busca verificar se há trabalhos desenvolvidos voltados à temática da Educação 4.0 que possuam características apontadas como fundamentais à Educação 4.0, que possa levar-nos a refletir sobre a importância e o papel do professor de Física no desenvolvimento de habilidades e competências que tornem os alunos aptos a atuar na sociedade do século XXI.

## O Ensino de Física e a Sociedade do Século XXI

É sabido da importância de se discutir o Ensino de Ciências e Matemática na atualidade, devido as mudanças que vêm acontecendo e trazendo consigo diferentes impactos que envolvem a educação, desde a formação dos professores até a formação de estudantes na educação básica.

Scheid (2016, p. 198) afirma que a educação científica vem se tornando crucial para o entendimento do mundo natural e é primordial, para promover a tomada de decisões, sejam elas políticas ou sociais, que permitam ao indivíduo praticar o exercício de sua cidadania de forma plena, dando condições de que o mesmo atue em seu meio como agente ativo com potencial transformador.

Em meio a tantas incertezas acerca do mercado e das tantas profissões que ainda não são por essência, conhecidas, discute-se agora com maior intensidade a importância da formação de professores que reflitam constantemente acerca de sua prática pedagógica e colaborem para que seus alunos constituam habilidades como a de adaptar-se as novas situações de trabalho, sejam críticos, criativos e possuam autonomia para tomar decisões e possam responsabilizar-se por elas.

Para Alarcon e colaboradores (2018) os discursos que envolvem a educação na atualidade devem estar conectados ao cenário da indústria, tecnologias, bem como das inovações sociais, como colocado pelos autores que ainda destacam a importância da capacitação de profissionais que integram a sociedade e serão peça fundamental para as novas demandas do mercado de trabalho.

Neste sentido, a Educação 4.0 destaca-se entre os desafios do século XXI e chegará permeada por dúvidas, desconfortos e inseguranças dos que ainda não estiverem apropriados, visto que as propostas metodológicas que esta abriga, mostram-se muito diferentes das adotadas na maioria das escolas que conhecemos, sobretudo, por primar pela colaboratividade entre os indivíduos, facilitando não apenas a interação dos mesmos, como também estimulando a capacidade de pensar em equipe, estratégias e soluções para problemas reais.

Belançon (2017), acredita que formar professores de Física sob preceitos do conhecimento particionado, ande na contramão de um ensino que prime pela compreensão integrada dos conteúdos ou tratadas ainda durante a formação inicial dos professores.

Queremos unir os conteúdos de Física ao de outras áreas, para que nossos futuros professores sejam integrais na sua profissão, apresentando a Física

adequada às questões de nosso tempo. Ora, vamos 'produzir' estes professores a partir da insistência numa grade curricular repleta de caixinhas? Numa ele aprende a Física, em outra pedagogia, em outra a história da Física; em outra a CTS e ACT, no final se transformando num professor que ensina Física do jeito que projetamos, mesmo que nós não sejamos capazes de fazer isso. Curiosamente, ao longo deste percurso não estaríamos dando um exemplo de como é difícil atingir tal objetivo? Quero dizer, diversos professores vão ensinar conteúdos decepados uns dos outros, para assim formarmos um professor que não seja um praticador deste crime pedagógico? (BELANÇON, 2017)

Entendemos que a crítica de Belançon seja em relação a não modificarmos, ainda na formação inicial, as inconsistências que sabe-se que aparecerão no exercício da prática docente, em que tenta-se corrigir com a formação continuada as lacunas deixadas no período da graduação e ainda há o entrave de continuar ensinando Física de forma dividida e independente da formação pedagógica que dá origem a preconceitos e até mesmo resistências por parte dos estudantes que trazem para si uma supervalorização da formação técnica em detrimento da construção pedagógica.

Moreira (2017, p. 3), portanto, afirma que o ensino da Física na atual educação encontra-se desatualizado tanto em relação aos conteúdos quanto ao conhecimento tecnológico e mantém o foco na preparação para provas tratando a Física como uma ciência acabada, o que em nada concorda com as necessidades de nossa sociedade. De acordo com o autor supracitado, é necessário melhores condições de trabalho para os professores e maior valorização dos mesmos e, naturalmente esta é uma questão política a ser enfrentada para que tais ideias não sejam defendidas apenas no campo do discurso.

## Metodologia

A metodologia deste trabalho possui caráter bibliográfico, e teve por objetivo encontrar trabalhos que estejam sendo desenvolvidos sob a óptica da Educação 4.0 voltados, preferencialmente, ao Ensino de Física ou ao Ensino de Ciências, com o fito de identificar se já há trabalhos na literatura que norteiem nas possíveis direções para a educação do século XXI.

A revisão bibliográfica ocorreu em anais e encontros voltados a área de Ensino da CAPES. Foram pesquisados os seguintes eventos: Simpósio Nacional de Ensino de Física, Encontro Nacional de Pesquisa em Ensino de Ciências, Encontro de Pesquisa em Ensino de Física, entre outros eventos e periódicos variados.

As expressões utilizadas para esta busca foram 'Educação 4.0', 'Educação 4.0 e Ensino' e 'Ensino de Física no Século XXI', a busca foi refinada de modo que os trabalhos retornados respeitassem o período de cinco anos, pelo motivo de que a primeira vez que se falou em Indústria 4.0, - termo que deu origem a Educação 4.0 foi em 2011, na Alemanha, portanto até que começássemos a falar sobre educação neste contexto, supõe-se que decorreu certo tempo para que fossem levantadas pesquisas a respeito.

No Quadro 1, estão apresentados os artigos encontrados que correspondem aos termos pesquisados entre 2015 e 2020.

Quadro 1 - Trabalhos na área de Ensino de Física e Ciências que abordam a Educação 4.0 e desafios na Educação para o século XXI.

Fonte: Os Autores

Os critérios utilizados para escolha dos artigos ocorreu através da disponibilidade dos mesmos inseridos na temática a que se refere este manuscrito nas plataformas de busca, bem como, a relação que apresentavam com o intento inicial deste trabalho que era voltado a saber se há interesse na temática Educação 4.0 para o Ensino de Física e Ciências.

## Resultados e Discussões

Schwab (2016), aponta características que se destacam na Indústria 4.0, pensando em como estas podem afetar este segmento, neste sentido, buscou-se

identificar se os trabalhos encontrados possuíam características conforme as tendências indicadas por Fisk (2017) que identificam a Educação 4.0 e fazem parte de discussões, inovações e mudanças no mundo da aprendizagem, segundo o mesmo. No Quadro 2, verifica-se quais tendências estão presentes nos artigos encontrados e mencionados no Quadro 1.

Quadro 2 - Trabalhos quanto a presença de características da Educação 4.0.

## Características

As buscas feitas nos eventos SNEF, EPEF e ENPEC, não retornaram resultados relevantes para o termo 'Educação 4.0' pensada e/ou aplicada para o Ensino de Física e Ciências, contudo, ao inserir o termo 'Ensino de Física no Século XXI', tivemos como resultado um dos trabalhos que abordava diferentes metodologias para lidar com os estudantes do século XXI.

Ao analisarmos a presença das características da Educação 4.0 nos artigos revisados, percebemos que alguns abordam grande parte das mesmas, mas, em contrapartida, nenhum trata da importância da habilidade de interpretação de dados, que se destaca como necessária, atualmente. Há ainda destaque para questões que envolvem mudanças no modo de avaliar, que precisa ser repensada.

Segundo Hussin (2016, tradução nossa), professores precisam reaprender constantemente sua profissão e equipar-se com ferramentas digitais de modo a atender as supostas preferências de aprendizado característicos dos alunos da geração Z, acrescentamos que não seja apenas sobre aprender diferentes ferramentas ou como manipulá-las, mas sim de o professor constituir nova identidade diante de sua profissão entendendo-se como alguém que contribui para o aprendizado do outro e aceita que pode aprender também.

Nos demais eventos e revistas, percebe-se que há maior frequência de trabalhos tratando da temática 4.0, que ainda mostra-se pouca, mas, significativa, pois percebe-se interesse na discussão da Educação neste contexto, sobretudo no artigo de Murofushi e Barreto (2019) que dedica-se a investigar a opinião dos professores em relação ao ensino atual e em que estes acreditam que a Educação 4.0 pode auxiliar dos cursos de Engenharia.

Puncreobutr (2016, p. 92, tradução nossa), acredita que os jovens devem estar alinhados às mudanças da sociedade para que se tornem competitivos, contudo, consideramos importante maior parcimônia a certas definições, sobretudo pelo fato de que as informações e a produção de conhecimento no mundo atual, por si só, geram exacerbada competitividade e, acredita-se ser interessante que Educação 4.0 desenvolva habilidades socioemocionais que façam com que os alunos não vejam a competição como único estímulo para motivar aprendizagem.

## Considerações Finais

Discussões envolvendo Educação 4.0 no Ensino de Física brasileiro ainda precisam ser mais exploradas dada a importância desta para diferentes áreas que a utilizam como base de suas formações.

Vimos que eventos de relevância no Ensino de Física carecem de trabalhos que discutam Educação 4.0, contudo reitera-se que nesta busca não foram incluídos termos que descrevam tendências metodológicas inseridas no escopo da Educação 4.0, devido ao fato de que não almejava-se analisar situações isoladas, mas sim o que em sentido amplo está sendo pensado para que o Ensino de Física vá ao encontro das atuais demandas da sociedade.

Por conseguinte, compreende-se que a Educação 4.0 trará muitos impactos aos docentes de Física que, em grande maioria dos casos, continuam mantendo a postura central e reproduzindo em suas aulas, o modo como aprenderam durante suas graduações, um conhecimento dividido em partes que não integra-se e não estimula autonomia, criatividade e perfil colaborativo, muito necessário atualmente.

Não se pode deixar de destacar que, apesar de poucos trabalhos desenvolvidos em relação à Educação 4.0, nota-se que há preocupação de professores pesquisadores em modificar o cenário que vem mantendo-se e tornar o Ensino de Física mais coerente com o possível contexto que vem se delineando.

Sendo assim, a educação científica e o Ensino de Física precisam voltar-se às necessidades do atual modelo de sociedade visando desenvolver diferentes competências e habilidades que estejam imbricadas à Educação 4.0 para que assim, ainda mais possibilidades metodológicas sejam exploradas.

## Referências

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