ENERGIA NUCLEAR: ANÁLISE DE UMA COLEÇÃO DA ÁREA DE CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS APROVADA NO PNLD 2021

## ENERGIA NUCLEAR: ANÁLISE DE UMA COLEÇÃO DA ÁREA DE CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS APROVADA NO PNLD 2021

## NUCLEAR ENERGY: ANALYSIS OF A COLLECTION FROM THE NATURE SCIENCES AREA AND THEIR TECHNOLOGIES APPROVED IN PNLD 2021

Juliane Cavalheiro Ramos 1 , Nilson Marcos Dias Garcia 2

1 UFPR-PPGE/NPPD, julli.cavalheiro@gmail.com 2 UTFPR-PPGTE/GEPEF/GETET e UFPR-PPGE/NPPD, nilsondg@gmail.com

## Resumo

A questão nuclear tem estado presente no nosso cotidiano, tanto por ser uma das formas de produção de energia elétrica quanto por conta de diversos acidentes que eventualmente ocorrem nas suas usinas como também por ser um desafio o controle do lixo atômico produzido. Com o objetivo de investigar como essa temática está sendo apresentada aos alunos do Ensino Médio, analisou-se uma coleção de Livros Didáticos da Área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, aprovada no Programa Nacional do Livro Didático (PNLD) de 2021. A análise foi feita segundo os critérios: presença do tema, contextualização dos conceitos, aplicações tecnológicas e orientações pedagógicas para a utilização dos livros. A coleção analisada foi a Multiversos: Ciências da Natureza, escolhida por ser a selecionada para ser utilizada por todas as escolas do Paraná. De modo geral, foi possível verificar que a coleção apresenta a temática de maneira satisfatória, contemplando aspectos históricos da Ciência e tangenciando dimensões políticas, sociais, econômicas e ambientais, que levam o estudante a desenvolver um papel crítico e ativo no processo de ensino e aprendizagem, possibilitando ainda, o desenvolvimento da Alfabetização Científica e Tecnológica. Além disso, as atividades propostas abordam a Energia Nuclear no Brasil e no mundo, refletindo sobre as influências do desenvolvimento tecnológico para a sociedade e o meio ambiente.

Palavras-chave : Livro Didático. PNLD. Energia Nuclear. Alfabetização Científica e Tecnológica.

## Abstract

The nuclear issue has been present in our daily lives, both because it is one of the ways of producing electricity and because of several accidents that eventually occur in their plants, as well as because it is a challenge to control the atomic waste produced. In order to investigate how this theme is being presented to high school students, we analyzed a collection of textbooks in the area of Nature Sciences and its Technologies, approved in the National Program of Textbooks (PNLD) of 2021. The analysis was made according to the following criteria: presence of the theme, contextualization of the concepts, technological applications, and pedagogical guidelines for the use of the books. The collection analyzed was Multiversos: Natural Sciences, chosen for being the one selected to be used by all schools in Paraná. In general, it was possible to verify that the collection presents the theme in a

satisfactory way, covering historical aspects of science and touching on political, social, economic and environmental dimensions, which lead the student to develop a critical and active role in the teaching and learning process, also enabling the development of Scientific and Technological Literacy. In addition, the proposed activities address Nuclear Energy in Brazil and in the world, reflecting on the influences of technological development for society and the environment .

Keywords : Paper Books Collection. PNLD. Nuclear Energy. Scientific and Technological Literacy.

## Introdução

Uma das principais ferramentas didáticas, disponíveis para todos os professores e alunos de forma gratuita, é o Livro Didático (CARVALHO, 2007). Em algumas realidades, talvez este seja o principal recurso para o professor utilizar em sala de aula. O Livro Didático (LD) pode ser, muitas vezes, o único livro com o qual os estudantes têm contato ao longo do seu percurso formativo. É inegável a importância desse instrumento no contexto das escolas públicas brasileiras. Além disso, alguns fatores, como as precárias condições de trabalho e de remuneração do professor e as lacunas apresentadas na sua formação, contribuem para que, principalmente nas escolas públicas, este seja o apoio básico e até mesmo, o único referencial do professor no preparo de suas aulas (OSTERMANN, 2004).

Libâneo (2002) aponta que o livro é um instrumento importante tanto ao professor, quanto ao aluno. É por meio deste que o docente pode reforçar seus conhecimentos acerca de um tema ou seguir as orientações pedagógicas de como apresentá-lo em sala de aula. Já para o aluno, o livro traz o conteúdo de forma sistematizada, com exercícios para fixar e reforçar os conhecimentos adquiridos em sala. Assim, o LD assume um papel primordial em sala de aula, por organizar o conteúdo do dia a dia e suprir as possíveis lacunas na formação inicial e continuada dos professores.

- O Programa Nacional do Livro Didático (PNLD), criado em 1985, tem como objetivo avaliar, selecionar, adquirir e acompanhar a distribuição do material didático. Esse processo de avaliação, aquisição e distribuição de livros didáticos para os professores e alunos das escolas públicas requer um alto investimento do Governo Federal. Assim, devemos ter um olhar crítico para os livros didáticos, a fim de perceber os limites e as potencialidades que eles apresentam para auxiliar o professor no processo de ensino aprendizagem.
- O estudo da temática 'Energia Nuclear', contemplado pela Física Moderna e Contemporânea (FMC), é de extrema relevância na formação cidadã e científica do aluno, pois desperta o interesse e a curiosidade do educando e possui muitas aplicações tecnológicas, principalmente quando nos referimos às formas de obtenção da energia elétrica a partir da energia nuclear.

Como objetivo dessa investigação, buscamos analisar a presença desta temática no manual do professor de uma coleção de livros didáticos aprovados pelo PNLD 2021, da Área Ciências da Natureza e suas Tecnologias, verificando se são apresentadas informações corretas, contextualizadas e se é propiciada a apreensão de conhecimentos básicos acerca do tema. Além disso, procurou-se também verificar se os conteúdos estão distribuídos em uma sequência didática que facilita a

aprendizagem dos discentes, se o texto transmite valores que favorecem a formação de uma consciência ambiental e se há informações sobre a produção de energia elétrica a partir da energia nuclear, sobre os cuidados necessários relativos sobre a energia nuclear no Brasil.

## Manuais escolares: artefatos da cultura escolar

A escola pode ser entendida como uma construção social (EZPELETA; ROCKWELL, 1989), fruto das interações entre diferentes forças e atores. É nela que se reproduz a cultura, sendo uma parte pré-determinada pelas instituições políticas e materializada por meio do currículo prescrito e outra, fruto das reações e adaptações locais a este currículo.

De acordo com Dominique (2001), a cultura escolar constitui um:

conjunto de normas que definem conhecimentos a ensinar e condutas a inculcar, e um conjunto de práticas que permitem a transmissão desses conhecimentos e a incorporação desses comportamentos; normas e práticas coordenadas a finalidades que podem variar segundo as épocas (finalidades religiosas, sociopolíticas ou simplesmente de socialização). (DOMINIQUE, 2001, p.10).

Esse conhecimento é selecionado, decantado e cristalizado pela escola. Forquin (1992), afirma que o papel da escola é o de identificar, consagrar e transmitir os conhecimentos da tradição cultural humana e é dessa maneira que se perpetua a conservação e transmissão da herança cultural do passado, aspectos que, em parte, são protagonizados pelos livros didáticos.

Como resultado do PNLD, política pública que garante o acesso gratuito do LD, podemos afirmar que, principalmente a partir de 2004, praticamente todos aqueles que passaram pela etapa da escolarização tiveram a oportunidade de estabelecer contato com algum tipo de livro ou manual escolar.

Essa presença é significativa, pois esse artefato é um objeto complexo (CHOPPIN, 2004) que afeta a experiência escolar em suas várias dimensões, principalmente aquelas ligadas ao ensino e assim, vê-se a importância que os livros didáticos assumem no processo de ensino.

Dentre as funções que esse objeto cultural assume, Choppin (2004) aponta que a principal e mais evidente é a pedagógica, pois interfere diretamente no planejamento da aula e na abordagem de um determinado conteúdo, atuando como um guia para o professor.

Nesse contexto, compreende-se a necessidade de utilizar os Livros Didáticos não apenas como fontes bibliográficas para as pesquisas acadêmicas, mas também como objetos de estudos aprofundados, através de um olhar crítico e atento.

## Abordagem da Física Moderna e Contemporânea no Ensino de Física

A abordagem de temas da Física Moderna e Contemporânea (FMC) no Ensino Médio (EM) tem o potencial de despertar o interesse dos alunos pela Ciência, principalmente por possuir aplicações que vão ao encontro da realidade dos discentes, pois praticamente todas as tecnologias atuais têm como base princípios dessa Ciência. Assim, introduzir esses temas em sala de aula e contextualizar esses

conhecimentos científicos com o que o aluno vê no cotidiano, se torna essencial para o desenvolvimento da Alfabetização Científica e Tecnológica, preparando-o para se posicionar de forma crítica na sociedade moderna (NASCIMENTO, 2019).

Nesse sentido, diversas pesquisas apontam para a necessidade de inserir tópicos atualizados de Física no currículo. Terrazzan (1992, p. 212) um dos precursores dessa preocupação, defende que a abordagem desses temas deve ser feita por meio da contextualização, em particular, utilizando o recurso da História da Ciência. Atualmente, todos os livros aprovados pelo PNLD trazem tópicos da Física Moderna, não sendo garantido, entretanto, que eles sejam abordados pelo professor em sala de aula.

- O estudo das diferentes formas de energia, especificamente a energia nuclear, é essencial para uma formação completa e científica do aluno, proporcionando a reflexão dos prós e contras do desenvolvimento científico e tecnológico para a sociedade e o meio ambiente. Cavalcante (2013) afirma que este é

um tema atual, relevante, presente na sociedade e que está associada ao domínio e ao grande avanço tecnológico atingido por um país, sendo um conhecimento primordial para a compreensão da produção, utilização, avaliação dos riscos de acidentes nucleares, enfim, os benefícios e malefícios do uso de tal fonte energética. (CAVALCANTE, 2013, p. 57)

Assim, a temática Energia Nuclear, contemplado pela Física Moderna e Contemporânea, é de extrema relevância na formação científica do aluno, pois desperta o interesse e a curiosidade do educando e possui muitas aplicações tecnológicas, principalmente quando nos referimos às formas de obtenção da energia elétrica a partir da energia nuclear. Além desse aspecto, há que se considerar a necessidade de segurança no manuseio dos materiais utilizados nas usinas nucleares e os efeitos de acidentes no seu funcionamento.

## Metodologia e Resultados

A pesquisa, de natureza qualitativa, analisou como a temática Energia Nuclear está sendo apresentada na coleção de livros Multiversos: Ciências da Natureza, de Leandro Pereira Godoy e outros autores (2020), escolhida por ser adotada para todas as escolas públicas do Estado do Paraná.

A coleção é composta por seis volumes, que, segundo orientação, deverão ser trabalhados ao longo dos três anos do Novo Ensino Médio. Cada volume se propõe analisar alguns temas, a saber:

Volume 1 - Origens

Volume 2 - Matéria, Energia e a Vida

Volume 3 - Movimentos e Equilíbrios na Natureza

Volume 4 - Ciência, Sociedade e Ambiente

Volume 5 - Ciência, Tecnologia e Cidadania

Volume 6 - Eletricidade na Sociedade e na Vida

Cada volume tem um eixo orientador e apresenta quatro unidades, que se relacionam com esse eixo e podem ser trabalhadas de forma complementar ou independente. As unidades são divididas em temas, cujos títulos direcionam o trabalho para o componente curricular Física, Química ou Biologia, que formam a área das Ciências da Natureza e suas Tecnologias.

A análise foi feita segundo categorias previamente definidas:

- -Presença dos conteúdos Energia Nuclear/Física Nuclear, que pretende verificar se os livros apresentam ou não esses conteúdos.
- -Apresentação dos conceitos, analisando como os conteúdos são apresentados, de forma conceitual ou prática.
- -Contextualização dos conceitos, verificando se na abordagem dos temas é feita uma contextualização histórica, levando em conta as dimensões sociais, políticas e científicas.
- -Aplicações tecnológicas, identificando quais são as aplicações presentes nos livros e se estão relacionados de forma adequada ao tema.
- -Orientações pedagógicas, analisando como esse recurso apoia o professor na abordagem do tema, no que se refere as orientações didáticas e metodológicas.

## Presença dos conteúdos Energia Nuclear/Física Nuclear

A verificação da presença desses conteúdos ocorreu após uma leitura flutuante dos sumários dos seis volumes, sendo possível identificar a presença dos conteúdos em três deles:

Volume 1: Eletricidade na Sociedade e na Vida;

Volume 2: Matéria, Energia e Vida;

Volume 3: Ciência, Tecnologia e Cidadania.

O tema 'Energia Nuclear' está presente nestes três volumes de maneira conceitual e, para complementar os textos, há a presença de figuras ilustrativas e coloridas, esquemas, tabelas e gráficos. No volume 3, o conceito da fissão nuclear é mais aprofundado e são propostas questões pontuais e espaço de aprendizagem, com opções de vídeos, simulações, sites e atividades de pesquisas que permitem a ampliação do conteúdo estudado. No volume 1, os autores buscam apresentar a Energia Nuclear como uma das diferentes formas de energias disponíveis no planeta.

## Apresentação dos conceitos

O volume 1 - Eletricidade na Sociedade e na Vida traz a temática Energia Nuclear na Unidade 1, intitulada 'Fontes de Energia', que discute sobre a produção e distribuição de energia elétrica, citando as diferentes fontes de energia, entre elas, a Energia advinda da Usina Termonuclear, mostrando um esquema de funcionamento de uma usina. Menciona que no Brasil existem duas destas Usinas em operação, Angra 1 e Angra 2, no Rio de Janeiro. Ao discutir as fontes de energia, aborda sobre os minerais radioativos, utilizados como combustíveis nucleares, essenciais para a produção da energia nuclear.

O volume 2 - Matéria, Energia e Vida, apresenta no capítulo 3 da Unidade 1, de maneira resumida, um tópico chamado 'Energia Nuclear', descrevendo que é uma energia liberada a partir de reações nucleares e que uma das fontes dessa energia é o minério de urânio, encontrado em vários países, inclusive no Brasil. Para complementar, há uma figura de uma rocha com cristais amarelos que indicam a presença de urânio.

- O volume 3 - Ciência, Tecnologia e Cidadania apresenta, na unidade 3, intitulada 'Química Contemporânea', conceitos relacionados a radiações e radioatividade. Ao longo desta unidade estão presentes os conceitos fundamentais da Energia Nuclear, como o comportamento de núcleos de elementos radioativos, a fissão nuclear e a reação em cadeia de átomos de urânio 235.

## Contextualização dos conceitos

No volume 1 são apresentados gráficos que contextualizam, social e economicamente, a utilização desta fonte de energia em relação a outras fontes, no Brasil e no mundo. Assim, é apresentada a importância dessa opção energética para o suprimento elétrico no mundo. No Brasil, por exemplo, 16,7% das fontes de energia para a geração da energia elétrica são não renováveis, sendo 2,5% produzido a partir do urânio.

No volume 3, elementos que tangenciam as dimensões históricas, políticas, sociais, econômicas e ambientais são apresentados. A descrição se inicia com a História da Radioatividade, trazendo as contribuições de quinze cientistas, dentre eles três mulheres, buscando evidenciar que a Ciência é construída de maneira coletiva. De todos os cientistas mencionados são destacados Lise Meitner, Otto Hahn e Otto Frisch que, juntos, perceberam a instabilidade do átomo de urânio, culminando na descoberta da fissão nuclear, crucial para o desenvolvimento da energia nuclear.

Ainda no contexto histórico, é abordado o desenvolvimento do Projeto Manhattan, em que esse conhecimento foi desenvolvido e aplicado com o objetivo de construir armas nucleares.

Na seção denominada 'rejeitos radioativos' é discutida a preocupação em descartar de maneira segura os resíduos decorrentes dos processos que utilizam a radioatividade. Contém fotos de tambores de armazenamento desses rejeitos nas usinas de Angra dos Reis/RJ e numa do Reino Unido e uma outra foto mostrando o aterro de rejeitos radioativos da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN).

Ao final da unidade, apresenta uma proposta de atividade em grupo, com a possibilidade de trabalhar interdisciplinarmente com as componentes da área de Ciências Humanas e Sociais Aplicadas. O tema é 'Segurança nuclear' e discute os acidentes nucleares mais conhecidos, como Chernobyl (1986), Goiânia (1987) e Fukushima (2011).

## Aplicações tecnológicas

Nesse sentido, um esquema de funcionamento de uma usina termonuclear é apresentado no volume 1.

O volume 3 apresenta o tema 3 - Radioatividade e suas aplicações, na qual discute diversas contribuições do domínio da Física Nuclear, como o avanço na Medicina nuclear, com a possibilidade de exames (raios-X, tomografia, cintilografia), diversos tipos de tratamentos (radioterapia, irradiação para controle de pragas na agricultura, proteção contra insetos, irradiação nos alimentos), e a radiação na indústria (esterilização, gamagrafia).

## Orientações pedagógicas para a utilização do livro

- O manual do professor está dividido em cinco seções:
- - Proposta organizacional da coleção, descrevendo o que será apresentado em cada seção do livro do estudante, como atividades, atividades extras, oficina científica, falando de..., integrando com..., saiba mais, e espaços de aprendizagem.
- - Orientações didáticas, que apresentam informações importantes sobre o novo Ensino Médio, o ENEM, a nova BNCC, as competências gerais e específicas da área, o ensino de Ciências da Natureza no século XXI, o atual papel do professor e outras discussões gerais da Educação.
- - Orientações metodológicas, apresentando as opções metodológicas que podem ser adotadas ao longo das aulas, como o levantamento de conhecimentos prévios, iniciar um tema por meio da contextualização, problematização, atividades práticas, uso de tecnologias digitais e a abordagem da história da Ciência, sempre pensando no protagonismo do aluno, potencializando o desenvolvimento das competências e habilidades propostas na BNCC. Além disso, orienta sobre o planejamento das aulas e as avaliações ao longo do processo de ensino e aprendizagem.
- - Referências comentadas, em que são fornecidas possibilidades de leituras complementares para o professor, de diferentes autores da educação, contribuindo para a formação continuada dos docentes.
- - Orientações específicas, que auxiliam no desenvolvimento de cada tema do livro, com indicações de atividades dinâmicas, norteadas pela BNCC. Oferece também oportunidades de aprofundamento para professores e estudantes. No início é apresentada uma sugestão de planejamento com o número de aulas a serem dispensadas para cada tema. Também há a sugestão de quais professores integrantes da área podem trabalhar preferencialmente cada tema e uma descrição de quais competências gerais, específicas e habilidades da BNCC podem ser abordadas durante os temas, evidenciando propostas específicas da Unidade que favorecem esse trabalho.

Em relação ao tema analisado, a Energia Nuclear, verificou-se que os livros apresentam uma relação explícita entre os conteúdos abordados e as competências e habilidades exigidas pela BNCC. Os autores indicam o componente curricular mais adequado para a abordagem de determinados tópicos, por exemplo, para o conteúdo fissão nuclear, sugere-se que seja trabalhado pelo(a) docente de Química e para trabalhar sobre o funcionamento de uma usina termonuclear, sugere-se que seja abordado pelo(a) docente de Física. Apresenta também opções metodológicas para a abordagem dos temas em sala de aula, como problematização, simulações, sugestão de sequências didáticas, simulações e outros recursos didáticos.

## Discussões dos resultados

A partir da análise dos dados levantados, observa-se que o tema Energia Nuclear está presente de maneira satisfatória na coleção Multiversos: Ciências da Natureza. Foi possível observar que na totalidade da coleção, a temática é desenvolvida de maneira complementar entre os volumes, atingindo o objetivo de oferecer uma visão geral sobre o tema, que perpassa a dimensão histórica, política, social, econômica, científica e tecnológica.

Como a proposta do Novo Ensino Médio, segundo as diretrizes da nova BNCC (2018), é trabalhar os conteúdos de forma interdisciplinar, nota-se que os professores de cada componente precisam buscar outras fontes para aprofundar o assunto de acordo com a especificidade de cada disciplina, já que, conforme apontado na análise, apesar de os conteúdos estarem presentes, são apresentados de forma sintéticas.

Apesar dos livros apresentarem nas orientações pedagógicas uma variedade de sugestões metodológicas para trabalhar os temas de forma contextualizada, observa-se na prática, que há a necessidade de diálogo e um planejamento em conjunto com os professores do componente curricular da área, para que os conteúdos sejam de fato, trabalhados de forma interdisciplinar e integrada. Ademais, a escola teria o papel de intermediador, proporcionando espaços de planejamento e familiarização com esses novos recursos didáticos

## Referências

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