UMA REVISÃO SISTEMÁTICA SOBRE AS ARTICULAÇÕES DO MODELO TEÓRICO CONHECIMENTO TECNOLÓGICO PEDAGÓGICO DO CONTEÚDO (CTPC) NA FORMAÇÃO INICIAL DOCENTE DE PROFESSORES DE FÍSICA (2009-2021)

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## UMA REVISÃO SISTEMÁTICA SOBRE AS ARTICULAÇÕES DO MODELO TEÓRICO CONHECIMENTO TECNOLÓGICO PEDAGÓGICO DO CONTEÚDO (CTPC) NA FORMAÇÃO DOCENTE DE PROFESSORES DE FÍSICA (2009-2021)

## A SYSTEMATIC REVIEW ON THE ARTICULATIONS OF THE THEORETICAL MODEL PEDAGOGICAL TECHNOLOGICAL KNOWLEDGE OF CONTENT (TPACK) IN INITIAL PHYSICS TEACHERS' GRADUATION OF (2009-2021)

Marcelo Bomfim Correa¹, Julio Cesar dos Santos Moreira², Gloria Regina Pessoa Campello Queiroz 3

1 CEFET-RJ/PPCTE/ marcelobomfimcorrea@gmail.com 2 CEFET-RJ/ PPCTE/juliusmoreira@gmail.com

3 UERJ-IF-DFAT/CEFET-RJ-PPCTE/gloriapcq@gmail.com

## Resumo

O artigo relaciona a importância das Tecnologias de Informação e Comunicação, as chamadas TIC's, com a formação inicial docente de professores de Física, cujo aporte teórico, desta pesquisa está no Conhecimento Tecnológico, Pedagógico do Conteúdo, O CTPC. A metodologia é baseada em uma revisão sistemática de artigos publicados. As buscas foram feitas nas bases de dados do Portal de Periódicos da CAPES e do Google Acadêmico com as palavras-chave 'TPACK', 'TPCK', 'CTPC', as expressões 'formação inicial dos professores de Ciência' e 'formação inicial dos professores de Física'. Nas bases de dados foi gerado um resultado de cinquenta e quatro publicações. Após a leitura dos resumos, dezessete artigos se encaixaram nos critérios estabelecidos. A partir da análise realizada, foram classificados e encontrados três artigos empíricos e catorze artigos teóricos. Nenhum deles pode responder diretamente à pergunta: Quais são as articulações do modelo teórico CTPC - TPACK com a formação inicial docente de professores de Física?

Palavras-chave : TPACK, Formação de professores de Física, CTPC

## Abstract

The article relates the importance of Information and Communication Technologies, the so-called ICT's, with the initial teacher training of Physics teachers, whose theoretical contribution, of this research is in the Technological, Pedagogical Knowledge of Content, The TPACK. The methodology is based on a systematic review of published articles. The searches were carried out in the databases of the CAPES Periodicals Portal and Google Scholar with the keywords "TPACK", "TPCK", "CTPC", the expressions "initial training of science teachers" and "initial training of science teachers". Physics teachers'. In the databases, a result of fifty-four publications was generated. After reading the abstracts, seventeen articles met the established criteria. From the analysis carried out, three empirical articles and fourteen theoretical articles were classified and found. None of them can directly answer the question: What are

the articulations of the TPACK theoretical model with the initial teacher education of Physics teachers?

Keywords : TPACK, Initial Formation of Physics Teachers, CTPC

## Introdução

Nas últimas duas décadas cada vez mais a sociedade vem sendo influenciada pela informatização e por instrumentos tecnológicos caracterizados pela alta velocidade em que a informação é gerada, processada e compartilhada. As tecnologias de informação e comunicação (TIC's), se constituem numa linguagem de comunicação essencial no século XXI. Nesse sentido, as práticas pedagógicas vêm procurando contemplar o seu uso (RIEDNER, 2021). Diante das mudanças exigidas, é preciso repensar a formação docente, que cada vez tem se tornando mais complexa e repleta de desafios (GUEDES, 2020).

Esse artigo realizou uma revisão sistemática de artigos que relacionam a formação inicial de professores de Física com a integração das TIC's ao ensino com o Conhecimento Tecnológico, Pedagógico do Conteúdo, (CTPC), tradução de Technological Pedagogical Content Knowledge TPACK ( ), o que não se reduz à seleção e uso dos diversos recursos tecnológicos disponíveis, mas a uma interação entre as potencialidades dessas ferramentas e o Conhecimento Pedagógico de Conteúdo (CPC), tradução de Pedagogical Content Knowledge ( PCK ), dos professores para desenvolver recursos educativos para suas práticas de ensino. O aporte teórico (PCK) potencializa a capacidade do professor em transformar o conhecimento de conteúdos com formas pedagógicas poderosas, levando em conta as experiências e vivências de seus estudantes (SHULMAN,1986 e 1987). Já o CTPC refere-se a uma forma sintetizada de conhecimento com a finalidade de integrar ferramentas tecnológicas ao ensino e aprendizagem em sala de aula, surgindo da crescente demanda causada pela presença das TIC's na sociedade. Esse contexto atual gera a urgência de uma formação docente para a integração das TIC's de forma crítica e criativa à educação (CHAI; KOH; TSAI, 2013).

## O modelo teórico Conhecimento Tecnológico, Pedagógico do Conteúdo

CTPC TPACK . segundo Graham (2011) e Chai, Koh e Tsai (2013), surgiu em uma articulação inicial feita por Pierson (2001). No entanto, foi apenas em 2005 que o conceito ganhou maior destaque, com diversos pesquisadores sugerindo concepções voltadas para a integração da tecnologia ao conteúdo, em especial pela publicação de Koehler e Mishra (2005), responsáveis pela popularização do termo 'TPCK' . O termo foi alterado em 2008 para TPACK (Thompson, 2008) quando, em uma conferência, alguns membros da comunidade propuseram o uso desta sigla, por ser mais fácil de ser pronunciada. O modelo TPACK desenvolvido por Koehler e Mishra (2005) utilizou como origem a concepção da Base de Conhecimento de Shulman (1986), especificamente do CPC - PCK ), ao qual foi explicitamente integrado o componente tecnológico.

A Base de Conhecimento de Professores pode ser categorizada envolvendo diversos tipos de conhecimento, sendo que o PCK para esse autor é a categoria de conhecimento considerada mais importante, sendo a chave para o professor transformar o conhecimento do conteúdo que ele possui em formas pedagogicamente

adaptadas às capacidades de aprendizagem de seus alunos. O conjunto das categorias originais da Base de Conhecimento proposta por Shulmann (1986 e 1987) - conhecimentos: do conteúdo; pedagógico; o do currículo; pedagógico do conteúdo; dos estudantes e suas características; dos contextos educacionais; dos objetivos, finalidades e valores educacionais, e seus fundamentos filosóficos e históricos sofreu reestruturações para inserção do Conhecimento Tecnológico no modelo anterior, mantendo algumas categorias e incluindo novas, formando o modelo CTPC (TPACK) (Figura 1). As categorias são representadas por meio do diagrama de Venn, com três círculos sobrepostos, cada qual representando uma forma distinta de conhecimento dos professores. (PIERSON, 2001; KOEHLER; MISHRA, 2005; THOMPSON, 2008; GRAHAM, 2011; CHAI et al. 2013; CIBOTTO; OLIVEIRA, 2017).

Figura 1. Modelo teórico CTPC (TPACK): as categorias dos conhecimentos.Fonte: Imagem adaptada de Rolando (2015)

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No diagrama da figura 1 cada um dos três círculos representa uma das componentes da base de conhecimento dos professores: (conteúdo [C], pedagogia [P] e tecnologia [T]) e suas superposições parciais resultam em três novas componentes, sendo elas relacionadas à incorporação da tecnologia ao ensino. De acordo com Mishra e Koehler (2006) sete componentes passam então a formar a base do conhecimento do professor, que), eles são:

- 1. Conhecimento do Conteúdo - CC ( Content Knowledge - CK ): conhecimento dos conteúdos de sua disciplina de formação inicial, além dos fatos e conceitos intrínsecos a ela, pressupondo conhecimento das formas pelas quais os princípios fundamentais de uma área disciplinar estão organizados, a compreensão dos processos de sua produção, representação e validação epistemológica. (FERNANDES, 2015).
- 2. Conhecimento Pedagógico - CP ( Pedagogical Knowledge - PK ): a respeito dos processos, práticas e métodos de ensino e aprendizagem, e como eles envolvem os objetivos, valores e propósitos educacionais em geral.
- 3. Conhecimento Tecnológico - CT ( Technological Knowledge - TK ) - acerca das tecnologias habituais da sala de aula, tais como livros, giz e quadro-negro, e tecnologias mais avançadas, como Internet e vídeo, envolvendo as habilidades necessárias para operar tecnologias específicas.
- 4. Conhecimento Pedagógico do Conteúdo - CPC ( Pedagogical Content Knowledge - PCK ): abordagens de ensino que melhor se ajustam a um conteúdo específico e formas de organização de elementos deste conteúdo para um ensino melhor.

- 5. Conhecimento Tecnológico de Conteúdo --CTC ( Technological Content Knowledge - TCK ): competência de escolher qual a tecnologia mais adequada para ensinar um determinado conteúdo e de como a tecnologia e conteúdo se relacionam.
- 6. Conhecimento Pedagógico Tecnológico -CPT ( Technological Pedagogical Knowledge - TPK ): sobre como as diferentes tecnologias, seus componentes e suas capacidades são utilizadas no contexto de ensino e aprendizagem.
- 7. Conhecimento Pedagógico Tecnológico de Conteúdo - CPTC ( Technological Knowledge, Pedagogical of Content - TPACK ): diferente do conhecimento de um expert em tecnologia ou de outro especialista em uma determinada área do saber humano e difere também do conhecimento pedagógico geral compartilhado por professores de diferentes disciplinas.

A partir desses pressupostos, será apresentada a revisão sistemática feita de artigos na literatura que tratam da formação inicial de professores de Física em base do referencial CTPC. Indicaremos ao final as lacunas consideradas existentes e que podem gerar direcionamentos para pesquisas futuras.

## Metodologia

A metodologia empregada nesse artigo está baseada nos procedimentos de Revisão Sistemática de pesquisa propostos por Koller, Couto e Hohendorff (2014) e que têm como objetivo identificar métodos de pesquisa utilizados em uma área de estudo e indicar novos rumos para investigações posteriores. Os procedimentos metodológicos nesse tipo de pesquisa incluem a formulação de perguntas de investigação, a definição da estratégia de busca, o estabelecimento de critérios de inclusão e exclusão de documentos e a análise criteriosa da qualidade da literatura selecionada. Para sistematizar essa pesquisa, foi feita uma pergunta norteadora: Quais as articulações do modelo teórico CTPC - TPACK são feitas com a formação inicial docente de professores de Física? A busca foi conduzida em duas bases de dados: Portal de Periódicos da CAPES e Google Acadêmico, entre os anos de 2009 e 2021. As palavras-chave utilizadas foram as siglas 'TPACK', 'TPCK' , 'CTPC' e as expressões 'formação inicial dos professores de Ciências' e 'formação inicial dos professores de Física'.

A primeira busca na base de dados Google Acadêmico apresentou um resultado inicial de 6960 produções e no Portal de Periódicos da CAPES 13 produções. Para refinar a busca, foram feitos ajustes no controle de pesquisa das plataformas, selecionando a opção 'artigos de revisão', e isso gerou um segundo resultado no portal do Google Acadêmico (54 artigos) e no Portal de Periódicos da CAPES (os mesmos13 artigos). Ao confrontar as produções encontradas percebemos que o total de artigos do Portal da Capes já constavam na busca feita no Portal do Google Acadêmico. A partir desse ponto, foi feita uma análise inicial, com a leitura dos resumos 54 artigos encontrados. Considerou - se incluso na pesquisa os termos 'formação docente de ciências', 'formação inicial de ciências e inovação tecnologia' e qualquer resumo que relacionasse as palavras-chave e os termos citados. Após a análise individual de cada resumo, foi possível selecionar apenas 17 produções acadêmicas, os quais contemplam os critérios de seleção estabelecidos. Os artigos foram numerados, tendo sido feita a leitura completa das 17 produções a fim de extrair informações para análise. Para visualização desses dados, foi organizado o quadro 1 com a classificação em Teórico ou Empírico.

Quadro 1: categorização dos artigos coletados para análise.

Os artigos que se basearam em observação e ou experimentação do modelo CTPC foram classificados como do tipo Empírico. Já os artigos que apenas utilizaram o modelo TPACK como referencial teórico de integração de tecnologias ao ensino foram classificados como Teóricos.

## A análise dos artigos coletados

## 1. Artigos Teóricos:

Os artigos selecionados relacionam o modelo CTPC com a questão da integração da tecnologia ao ensino, sendo que quatro deles, (A02), (A04), (A10) e (A16) fazem menção a ele como um referencial teórico para o ensino em geral, para o ensino de ciências ou uma matéria especifica por meio de tecnologia, como por exemplo Ciências (A16), ou para a formação de professores (A11), indicando que esses profissionais poderiam se beneficiar com a inclusão de tecnologias. (A07) discute a formação de professores em Portugal para o uso de TIC's e conclui afirmando que programas de formação devem passar necessariamente pelo desenho de modelos que vão ao encontro do desenvolvimento integrado das competências docentes de acordo com o referencial do CTPC. Na mesma linha, os artigos (A03), (A08) e (A15) abordam problemas relacionados com a integração de tecnologias ao ensino e sugerem que programas de formação de professores para o uso de tecnologias ignoram a variação inerente às diferentes formas de conhecimento disciplinar. (A02) e (A11) alegam que o desenvolvimento da base de conhecimento envolvida no modelo CTPC deveria ser organizada em torno das disciplinas específicas. Em consonância com (A02) e (A10), (A07) discute a avaliação das bases de conhecimento envolvidas no modelo CTPC, considerando ser necessário estabelecer triangulação metodológica entre diferentes instrumentos de avaliação baseando-se não somente em autorrelato dos professores, mas também na planificação e análise das suas aulas.

## 2. Artigos Empíricos:

A análise dos artigos levou em consideração a forma como o modelo CTPC foi abordado e o delineamento metodológico a partir do qual as pesquisas foram

realizadas. Nenhum artigo utilizou abordagem quantitativa, mas sim análises qualitativas dos dados coletados por meio de variados métodos, destacando-se a utilização de questionários, entrevistas (A13) e autorrelatos (A17), buscando entender como as tecnologias foram utilizadas em contextos escolares específicos ou como professores percebem a tecnologia na sua prática docente. No que tange à área de conhecimento, destaca-se a formação inicial professores, sendo ela abrangente para as áreas de ensino de ciências e formação de professores. No campo das ciências destaca-se a relação entre o modelo CTPC e a integração da tecnologia no ensino por meio de ambientes virtuais de aprendizagem, tanto em disciplinas de ensino superior quanto no campo da formação continuada de professores. Cabe ressaltar que dois artigos empíricos, (A13) e (A17), mencionam a formação inicial de professores de forma abrangente, sem especificações de área.

## Considerações Finais

De forma geral, podemos afirmar que a produção científica analisada tem abordado o modelo CTPC de forma conceitual e se encontra em um estágio inicial da pesquisa em comparação a outros campos do ensino. Os resultados obtidos indicam que a pesquisa acerca da integração de tecnologia no ensino com alicerce no modelo CTPC, no contexto da formação inicial de professores de Física, encontra-se em um estágio no qual a importância do modelo é reconhecida. Esse reconhecimento se expressa pela quantidade crescente de estudos que citam o modelo na Introdução, como referencial ou na discussão como um modelo importante para compreensão de seus resultados. Por outro lado, os estudos empíricos também se encontram em estágio inicial, observando-se um reduzido número de estudos que de fato aplicaram o modelo ao que se pretendia aferir: diferentes tipos de conhecimento de professores acerca da integração da tecnologia ao ensino. A partir desta constatação, implicações acerca das possibilidades de pesquisa futura, com base no modelo teórico CTPC, se mostram atuais.

## Os próximos passos dentro da Pesquisas sobre TPACK

Provavelmente, grande parte dos professores, dos cursos de formação inicial não tiveram em seus cursos disciplinas que utilizaram de maneira extensiva as TIC's, se fazendo necessário um constante aperfeiçoamento, tanto em tecnologia quanto na forma em que eles a utilizam. A estrutura TPACK pode fornecer aos docentes subsídios teóricos durante o processo de criação, experimentação e mesmo de fracasso ao qual eles se submetem enquanto se aperfeiçoam. Acreditamos que quando os professores adquirem a capacidade de elaborar uma aula com base nos conceitos integrados de aula do TPACK, a aprendizagem dos alunos pode melhorar (CHAI, KOH E TSAI, 2013) e atender as demandas sociais atuais.

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