LINGUAGEM E ENSINO DE FÍSICA: UMA REVISÃO SISTEMÁTICA DE LITERATURA

## ENSINO DE FÍSICA E LINGUAGENS: UMA REVISÃO SISTEMÁTICA DE LITERATURA

## PHYSICS TEACHING AND LANGUAGES: A SYSTEMATIC LITERATURE REVIEW

## Roberta Lucena 1 , Marcelo Perrotta , Giselle Faur de Castro Catarino 2 3

1 Universidade do Estado do Rio de Janeiro /Departamento/Escola/robertanlucena@gmail.com 2 Universidade do Estado do Rio de Janeiro/Departamento/Escola/marcelohpbg@gmail.com 3 Universidade do Estado do Rio de Janeiro/DFAT-IF/gisellefaur@gmail.com

## Resumo

Diversos são os problemas que atuam direta e indiretamente na qualidade do Ensino de Física na educação básica. Alguns deles são a desvalorização do professor, a discussão a respeito do conteúdo a ser inserido no ensino-aprendizagem de História e Filosofia da Ciência, tempo didático, falta de motivação dos alunos, dentre outros. Nesse sentido, torna-se importante estudar possíveis métodos que amenizem estes problemas, tanto por professores quanto por alunos, para tornar a alfabetização científica destes mais eficiente. O estudo a respeito da abordagem adequada a ser utilizada nos diferentes ambientes de sala de aula é essencial para conectar o docente com o discente, de forma que aquele se mantenha inserido na realidade deste, para que seja possível compreende-lo e ajuda-lo. Assim, como tentativa de expor ideias que possam abrir espaço para o debate acerca das dificuldades encontradas, este artigo tem o objetivo de analisar e criticar, por meio de uma Revisão Literária Sistemática, outros trabalhos que lançam mão de estratégias para aprimorar o Ensino de Física, de forma a entreter e motivar os estudantes, seja pela realização de jogos lúdicos, simuladores de experiências, utilização da linguagem adequada, arte, etc. Com as informações obtidas foram apresentados os principais assuntos abordados pelos trabalhos escolhidos, tal como pontos considerados positivos para implementação, que sejam capazes de motivar o ensinoaprendizagem em sala de aula.

Palavras-chave : Ensino de Física. Linguagem. Revisão Sistemática de Literatura.

## Abstract

There are several problems that act directly and indirectly in the quality of Physics Education in basic education. Some of them are the devaluation of the teacher, the discussion about the content to be inserted in the teaching-learning of History and Philosophy of Science, didactic time, lack of motivation of the students, among others. In this sense, it is important to study possible methods that alleviate these problems, both by teachers and students, to make their scientific literacy more efficient. The study regarding the approach to be used in different classroom environments is essential to connect teacher and student in a way to remains inserted in the student's reality, so that it is possible to understand and help him. Thus, in an attempt to expose ideas that can open space for the debate about the

difficulties encountered, this article aims to analyze and criticize, through a Systematic Literary Review, other works that use strategies to improve Physics Teaching , in order to entertain and motivate students, whether by playing games, simulating experiences, using appropriate language, art, etc. With the information obtained the main subjects addressed by the chosen works were presented, as well as points considered positive for implementation that are capable of motivating teaching-learning in the classroom.

Keywords Physics Teaching. Language. Systematic Literature Review.

## Introdução

Há muito tempo se discute a respeito dos problemas para elaboração de um ensino-aprendizagem em Física de qualidade na educação básica. Isto ocorre pela influência de alguns fatores tais como falta de diálogo e consenso entre historiadores da ciência e pesquisadores em educação, para que a história da ciência (HC) seja explorada em sala de aula (MARTINS, 2014), o tempo didático, a infraestrutura, professores incapacitados, etc. (FORATO, 2011).

Segundo Freire (1996), a memorização mecânica do ensino não educa, mas domestica o aluno para que ele apenas reproduza o que lhe foi dito, sem que possa argumentar a favor ou contra algo, por não ter seu raciocínio estimulado para isso. Para o filósofo, aprender é construir, reconstruir e constatar para mudar, de forma a aventurar o espírito em novos riscos. É por isso que ensinar é uma tarefa árdua e exige constante dedicação, para que determinado assunto abordado não se torne monótono e desprovido de sentido, mas que esteja em constante mudança no que se refere à forma de construir o conhecimento, tanto do professor quanto do aluno.

Levando em consideração a problemática do Ensino de Física na educação básica, é essencial que sejam feitas pesquisas para levantamento de dados e análises críticas que irão contribuir para o desenvolvimento de metodologias e estratégias, nas diversas áreas do conhecimento, além de gerar subsídios para inovações na educação básica. Como o professor precisa sempre estar atento a novas ideias, a realização de uma revisão de literatura pode ajudá-lo neste processo de busca, pois esta consiste em organizar, esclarecer e resumir as principais obras existentes, bem como fornecer um espectro de literatura relevante em uma determinada área (VOSGERAU, 2014). Isto se torna cada vez mais possível com o avanço da tecnologia e meios digitais, que possibilitam que alguns artigos sejam disponibilizados de maneira online e gratuita.

Compreendendo o uso de diferentes tipos de linguagem como ligação entre as estratégias do professor e os objetivos a serem alcançados na construção do processo de ensino-aprendizado, entendemos que é por eles que a comunicação é estabelecida entre os sujeitos, inseridos em um contexto, que a desenvolvem. De acordo com Silva (2014), o uso da linguagem em ensino de física busca explorar a cognição e a lógica, a argumentação, a interação ou a socio interação. Pode ser utilizada como ponte entre o pensamento individual e subjetivo e a concepção de racionalidade intersubjetiva.

Diante deste cenário, realizou-se uma revisão de literatura sistemática, a partir de uma pesquisa acerca de artigos publicados no Caderno Brasileiro de Ensino de Física, durante a disciplina Linguagem em Ensino de Física, ministrada

para licenciandos do curso de Física da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Esta pesquisa teve por objetivo a busca por propostas inovadoras para o Ensino de Física na educação básica, de forma a contribuir para a inserção de estratégias de ensino e melhorar a motivação e desempenho dos alunos.

## Metodologia

A pesquisa realizada é qualitativa, uma vez que as questões envolvendo nossa investigação não se estabelecem 'mediante a operacionalização de variáveis, sendo, outrossim, formuladas com o objetivo de investigar os fenômenos em toda a sua complexidade' (BOGDAN e BIKLEN, 1994, p. 16). Assim, o caráter complexo e subjetivo dos dados analisados requereu uma linha qualitativa de pesquisa:

Ao contrário do enfoque positivista, que defende uma concepção relativamente estática da realidade social, à imagem e semelhança da realidade física, no enfoque interpretativo considera-se que a realidade social tem uma natureza constituída radicalmente diferente da realidade natural. O mundo social não é fixo, nem estável, mas dinâmico e mutante devido ao seu caráter inacabado e construtivo. (PÉREZ GÓMEZ, op. cit., p. 100).

Entendemos que, no enfoque interpretativo, o processo de investigação é um fenômeno social que pressupõe uma complexa interação entre o pesquisador e o objeto pesquisado.

Para este trabalho, foi escolhida a revisão de literatura sistemática, que consiste na busca de estratégias para diagnóstico crítico da pesquisa em questão, bem como determinação de critérios de inclusão e exclusão dos artigos analisados.

- É importante destacar que esta revisão de literatura ocorreu durante a realização de um trabalho em duplas em uma disciplina do curso de Licenciatura em Física. Portanto, estas examinaram diferentes fontes de pesquisa, na qual os licenciandos responsáveis por esta publicação analisaram artigos presentes no Caderno Brasileiro de Ensino de Física (CBEF) .

No CBEF foi utilizada a ferramenta de pesquisa disponível na página da revista, incluindo todos os itens de escopo de busca (Autor, Título, Resumo, Termos indexados, Texto Completo). O período de busca selecionado está entre os anos de 2015 e 2019. Os termos usados para busca foram: Linguagem, Ensino de Ciências e Ensino de Física.

A partir dos resultados encontrados, iniciou-se a etapa de leitura de todos os títulos e resumos e foram incluídas na revisão as publicações que apresentaram alguma proximidade com os debates realizados durante as aulas na disciplina, com os temas comunicação e linguagem, e que tratavam do ensino de Física. Assim, obtiveram-se 6 artigos que foram analisados na íntegra. A Tabela 1 descreve estes artigos, bem como os autores correspondentes, ano de publicação e motivação para a escolha, baseada no que foi explicitado no início deste parágrafo.

Tabela 1 - Artigos escolhidos para análise e suas especificações.

## Apresentação dos Dados

- O primeiro artigo teve como objetivo analisar, sob o ponto de vista bakhtiniano, as abordagens dos livros didáticos de Física no ensino médio e compreender como os elementos do enunciado - tema, estrutura e estilo - são empregados para veicular uma visão de ciência. Foram analisados 14 livros didáticos voltados para o terceiro ano do Ensino Médio. Além dos livros foi feita uma pesquisa sobre a formação dos autores destes, a fim de compreender o contexto extra verbal de cada livro de Física. Como conclusão, foi possível observar que os enunciados reforçam o mito de que a ciência sempre promove o avanço tecnológico e o bem estar social - linearidade científica - além de utilizar das mesmas definições para diversos livros didáticos, o que demonstra o mesmo nível de conhecimento por parte dos autores (com nível superior de ensino). Os resultados indicam que os enunciados analisados pelos autores ainda se mostraram positivistas e ultrapassados.
- O segundo artigo analisado teve como objetivo aproximar os alunos do tema Física Moderna, através da exploração da teoria sociointeracionista de Vygotsky, que consiste em estimular a interação entre os alunos, com objetivo de melhorar o desenvolvimento cognitivo deles (SOARES, 2015). Para isso, foram utilizados

simuladores virtuais desenvolvidos pelo grupo PhET , com aplicação nos seguintes 1 temas: espectroscopia, radioatividade e física nuclear. Os simuladores foram manuseados pelos próprios alunos, enquanto o professor apenas atuava como mediador na produção do conhecimento. Os autores entenderam que esta estratégia atuou de forma positiva com o esperado, pois permitiu que os estudantes interagissem de forma a compartilhar opiniões e discutir acerca dos fenômenos físicos que observaram, além de visualizarem conceitos considerados abstratos. Também houve a percepção da necessidade de se ensinar Física Moderna em sala de aula.

- O terceiro artigo destaca a importância de exaltar a construção do conhecimento científico como um processo humano, histórico e social, além de desenvolver e estimular, através de uma mudança na linguagem utilizada em sala de aula, debates e trabalhos de grupo entre alunos, tornando a Física do século XX - Física Moderna - acessível aos alunos da escola básica, tendo em conta uma educação para os direitos humanos. Tal mudança de linguagem teve como foco a utilização de obras de arte do pintor surrealista Salvador Dalí. A abordagem proposta no artigo promoveu uma reflexão de algumas obras do pintor surrealista através de debates e discussões acerca de assuntos envolvendo mecânica quântica. O artigo argumenta que a união dos eixos, conceitual e matemático, pode proporcionar níveis mais profundos de compreensão sobre os temas de mecânica quântica apresentados, bem como da natureza da física - essencialmente humana.
- O quarto artigo inspira-se no Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência (PIBID) do MEC, de forma a buscar conscientizar sobre a importância em criar programas de incentivo a profissionais na área de educação em ciências, com foco no desenvolvimento de conceitos e experimentos e menos enfoque em aplicação de fórmulas matemáticas nas aulas de Física. Foram realizadas algumas atividades lúdicas com o tema 'Hidrodinâmica', como jogos educacionais e simulações por meio de um software desenvolvido para o ensino de Física, o Modellus (TEODORO, 2002). Por fim, houve uma busca pelo melhor método de avaliação das atividades realizadas. Estas foram essenciais para identificar as concepções alternativas dos alunos. Após a realização das atividades e avaliação, concluiu-se que os alunos se sentiram mais interessados pela Física e também que houve boa contribuição para o aprendizado deles, uma vez que as atividades proporcionaram o confronto entre o conhecimento intuitivo dos alunos e os conceitos científicos. Também ficou claro que as simulações feitas pelo Modellus ajudaram os estudantes a compreender os conteúdos abordados, assim como visualizar melhor o problema físico modelado. Com isso, conclui-se que a sequência didática elaborada contribuiu para uma evolução considerável do uso de concepções científicas por parte dos discentes.
- O quinto artigo aborda o uso da linguagem e do conhecimento científico sob o pensamento de Thomas Kuhn e Knud Illeris. O artigo tem como objetivo analisar o processo de expansão do vocabulário tido por um dos alunos de um curso de Mecânica Clássica no ensino superior e como este processo interfere no conhecimento científico. A aprendizagem resultante do processo de aprendizagem, contudo, não se limita apenas às palavras do vocabulário, mas inclui também o

mundo ao qual ele se aplica. O diálogo exposto no artigo entre o aluno e o docente da disciplina corrobora as visões de aprendizagem de Knud Illeris e Thomas Kuhn, uma vez que exemplifica em um determinado momento que o léxico (KUHN, 2003) científico adquirido pelo aluno estava em processo de expansão devido ao seu processo de compreensão e interpretação (KUHN, 2003) dos significados contidos na abordagem lagrangiana.

- O sexto artigo escolhido para análise busca ampliar a reflexão acerca da importância do ensino-aprendizagem de História e Filosofia da Ciência (HFC) no ensino básico, ao mostrar a importância da problematização de questões que envolvem o método científico, para que não sejam estudados apenas os 'produtos' da ciência. Desta forma, busca-se encontrar a solução para a seguinte questão:

'como o ensino de ciências, e, em particular, o de física pode contribuir para potencializar os alunos a produzirem respostas aos problemas de seu contexto sociocultural? (GUERRA, 2014, p. 129)'.

A ideia é que o aluno, sob mediação do professor, possa agir como investigador do processo do fazer científico. Para isso, os autores do artigo trazem dois exemplos de fontes primárias que podem ser utilizadas pelo professor em sala de aula: uma carta de 1644, na qual Evangelista Torricelli escreve sobre sua pesquisa, e uma correspondência de 1648 entre Blaise Pascal e seu cunhado Florin Périer, na qual este descreve a realização de experimento no Puy-de-Dôme. Os autores propõem ideias de como estes registros podem ser utilizados em vista de uma aula de ciências mais dinâmica, com objetivo de deixar de lado o método expositivo presente na maioria das aulas de ciências. A carta de Torricelli foi editada de forma a parecer uma entrevista realizada entre um jornalista e o cientista presente na Edição V de um jornal. Já para o experimento do Puy-de-Dôme, a ideia proposta no artigo é de que a correspondência fosse utilizada de forma direta na sala de aula em uma perspectiva investigativa. O texto é concluído com a ênfase na importância de fazer com que o aluno seja protagonista no processo de construção de sua alfabetização científica, ao invés de apenas receber informações dos produtos da ciência. Através de seu interesse e indagações o aluno será capaz de entender que a ciência é construída pelos humanos, através de colaborações. Isto é importante para desmistificar a ideia de que cientistas são gênios isolados de qualquer contexto social, político, econômico, etc.

## Discussões e Considerações Finais

A presente revisão teve por objetivo analisar atuais trabalhos, voltados para o tema Linguagens e Ensino de Física/Ciências, que possam contribuir para reflexão sobre o processo de ensino e aprendizagem de física na educação básica.

Uma vez que o aluno faz parte da construção da sociedade e também se constrói nela, o professor, ao preparar sua aula, deverá levar em consideração a inserção daquele no ambiente extraescolar, para buscar entrar em contato com suas experiências em sociedade. Com isso, o docente pode também ser capaz de estimular o discente e gerar motivação para aprender.

Os artigos trazidos para análise neste texto possuem em comum o cuidado na utilização da comunicação como fator de incentivo às práticas pedagógicas. É notório que há um consenso no pensamento dos autores citados em relação à busca pela interação como estratégia de construção de conhecimento científico dos alunos, seja pela argumentação, diálogo em sala de aula, interação com diversas

ferramentas ou foco no entendimento da Ciência como uma construção humana, cultural.

O socio interacionismo de Vygotsky e a linguagem de Bakhtin surgem como teorias convergentes com as atuais discussões na área por se mostrarem fundamentais para motivar o diálogo e a interação, possibilitar o debate e a construção coletiva a respeito de fenômenos estudados e lançar mão da argumentação para defesa de diversos pontos de vista. Esse fato se relaciona ainda com a questão dos Direitos Humanos, presente em um dos trabalhos, quando permite que diversas formas de entender o mundo dialoguem em um mesmo espaço, de maneira a gerar empatia. Além disso, ao entrarem em contato com a problematização, pela contextualização da realidade dos cientistas de determinada época, é possível perceber que não há neutralidade na Ciência nem no discurso sobre ela.

Para assuntos de Física Moderna Contemporânea (FMC), a utilização de diferentes linguagens é importante para a compreensão de fenômenos relativamente complicados e considerados abstratos para os alunos. O uso de metodologias que envolvam linguagem não verbal e a promoção de debates que abordam assuntos de algum tópico de FMC capacitam os estudantes a compreenderem a relação abstrato/concreto, fundamental para o desenvolvimento do próprio conhecimento. Os enfoques apresentados nos trabalhos analisados indicam ainda a possibilidade de desenvolvimento da motivação através da interação, por meio de aulas mais participativas, para tornar o processo de ensino-aprendizagem menos rígido e verticalizado. A interação faz parte do processo de aprendizagem e, para Freire, esta ruptura com o processo mecanicista se torna essencial para a construção do conhecimento científico.

Percebemos ainda o diálogo estabelecido entre Linguagem e a perspectiva Ciência, tecnologia e sociedade (CTS) que vem se apresentando como uma importante área para a construção do conhecimento científico do aluno, no que se refere ao ensino de física na educação básica (SILVA, 2016). Sua implementação nos espaços de educação formal e não formal, por meio de excursões a museus, realização de filmes, peças de teatros, pinturas, etc., promete despertar o interesse do aluno em adquirir um aprendizado de forma a se distanciar do tradicional método de ensino, no qual é decretada a presença de um transmissor (professor) e de receptores (alunos).

Por fim, outro caminho fundamental para compreender a Ciência como parte de nossa cultura (ZANETIC, 2005) é a promoção do diálogo entre a Ciência e a Arte, caracterizando uma abordagem pedagógica interdisciplinar indispensável para a construção de uma visão que contemple a complexidade da evolução histórica dos conceitos. Dessa maneira, pensar o uso dos tipos de linguagem no Ensino de Física e suas implicações para a sociedade requer discutir os caminhos que podemos planejar para favorecer reflexões filosóficas, políticas e pedagógicas acerca das práticas educativas e das suas interferências na sociedade em que vivemos.

## Referências

BOGDAN, R. C. & BIKLEN, S. K. Investigação Qualitativa em Educação: uma introdução à teoria e métodos. Porto, Portugal: Porto Editora, 1994.

CAVALCANTI, E. L. D.; SOARES, M. H. F. B. O uso do jogo de roles (roleplaying game) como estratégia de discussão e avaliação do conhecimento químico. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias , v. 8, n. 1, 2009.

FORATO, T. C. D. M; PIETROCOLA, M.; MARTINS, R. D. A. Historiografia e natureza da ciência na sala de aula. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 28, n. 1, p. 2759, 2011.

FREIRE, P. Pedagogia da autonomia : Saberes necessários à prática educativa. 25. ed. São Paulo: Paz e Terra, 1996.

GUERRA, A. A identidade e o diálogo como possibilidade de superação da controvérsia entre educadores e historiadores da ciência. In: CAMARGO et al. (Org.). Controvérsias na Pesquisa em Ensino de Física . São Paulo: Livraria da Física, 2014. cap. 6,

p. 129-142.

MARTINS, R. A fundamentação histórica da lei da inércia: um exemplo de conflito entre educadores e historiadores da ciência no uso da história da ciência no ensino de física. In : CAMARGO, S. et al. (org). Controvérsias na pesquisa em ensino de física . São Paulo. Livraria da Física, 2014. p. 143 - 159.

MENDES, J. F. O uso do software modellus na integração entre conhecimentos teóricos e atividades experimentais de tópicos de mecânica sob a perspectiva da aprendizagem significativa. 2009. Dissertação (Mestrado) - Universidade de Brasília.

PEREIRA, A. M. R. Avião de papel . Projeto de peças. Disponível em: <www.ebah.com.br/content/ABAAAfGpkAG/aviao-papel>. Acesso em: 03 mai. 2019.

PÉREZ GÓMEZ, A. I. Compreender o Ensino na Escola: modelos metodológicos de investigação educativa IN: Pérez Gómez, A. I. e Sacristán, J. G. Compreender e transformar o ensino . 4ª ed. Artmed, 1998.

SILVA, H. Linguagem, epistemologia, contexto, sujeito e ensino de Física/Educação em ciências: trajetos. In : CAMARGO, S. et al. (org). Controvérsias na pesquisa em ensino de física . São Paulo. Livraria da Física, 2014. p. 285 - 304.

SILVA; A. Jogos e avaliação no processo ensino-aprendizagem: uma relação possível. REnCiMa , v. 2, n. 1, p. 1-8, 2011.

SILVA, A. P. B; PEREIRA, D. D. L. Abordagem CTS no ensino de física: simplismo e acriticidade. XVI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física , Natal, p. 1-8, 2016.

SILVEIRA, R. S.; BARONE, D. A. C. Jogos Educativos computadorizados utilizando a abordagem de algoritmos genéticos. In: Congresso da Rede Iberoamericana de Informática Educativa, 4., 1998, Brasília.

STUDART, N.; S.R. DAHMEN. A física do voo na sala de aula. Física na Escola , v. 7, n. 2, 2006.

TEODORO, V. D. Modellus: experiments with mathematical models . Disponivel em: < http://phoenix.sce.fct.unl.pt/modellus/ >

VIGOTSKY, L. S. Manuscrito de 1929. 2000.

Educação & Sociedade , n. 71, p. 45-78,

VOSGERAU, D. S. R; ROMANOWSKI, J. P. Estudos de revisão: implicações conceituais e metodológicas. Revista Diálogo Educacional , v. 14, n. 41, p. 165-189, 2014.

ZANETIC, J. Física e cultura. Ciência e Cultura , São Paulo, v. 57, n. 3, p. 21-4, 2005.