OS PRESSUPOSTOS DO ENFOQUE CTS NOS PRODUTOS EDUCACIONAIS DE TERMODINÂMICA NO MNPEF (2013 - 2023)

## OS PRESSUPOSTOS DO ENFOQUE CTS NOS PRODUTOS EDUCACIONAIS DE TERMODINÂMICA NO MNPEF (2013 - 2023)

## THE PRESUPPOSITIONS OF THE STS APPROACH IN THERMODYNAMICS EDUCATIONAL PRODUCTS AT MNPEF (2013 - 2023)

Emanuel José Reis de Oliveira 1 , Adriana Aparecida da Silva 2

1

Instituto Federal do Espírito Santo/ Campus Vitória/ Proeja emanuel@ifes.edu.br

2 Universidade Federal de Juiz de Fora/ Faculdade de Educação adrianaaparecida.silva@ufjf.br

## Resumo

Desenvolvemos uma pesquisa bibliográfica de cunho qualitativo e interpretativista, na qual objetivamos examinar elementos dos produtos educacionais sobre conteúdos de Termodinâmica, desenvolvidos no âmbito do Programa Nacional de Mestrado Profissional em Ensino de Física (MNPEF), no que tange aos pressupostos do enfoque CTS. Consideramos que as propostas didáticas elaboradas nesse enfoque têm a contextualização, a interdisciplinaridade e a democratização de processos decisórios como pressupostos interdependentes. Procedemos à análise de conteúdo de três trabalhos desenvolvidos no período 2013 - 2023. No que concerne ao pressuposto da contextualização, constatamos que todos trataram de temáticas sociais relevante. Porém, ainda que de forma minoritária, parece haver uma incompreensão sobre o seu significado no âmbito do enfoque CTS, sendo associado somente à relação da Física escolar com aspectos cotidianos da vida dos estudantes. Quanto aos pressupostos da interdisciplinaridade e tomada de decisão, os autores de forma geral propuseram em seus produtos educacionais problemas que ensejam respostas quase integralmente com base tecnocrática e salvacionista.

Palavras-chave : termodinâmica, enfoque CTS, contextualização, interdisciplinaridade, tomada de decisão.

## Abstract

We carried out a qualitative and interpretivist bibliographical study, in which we aimed to examine elements of the educational products on thermodynamics content, developed within the scope of the National Professional Master's Program in Physics Teaching (MNPEF), with regard to the assumptions of the STS approach. We believe that the teaching proposals developed within this approach have contextualization, interdisciplinarity and the democratization of decision-making processes as interdependent presuppositions. We carried out a content analysis of three works developed between 2013 and 2023. However, although in a minority, there seems to be a lack of understanding of its meaning in the context of the STS approach, and it is associated only with the relationship between school physics and everyday aspects of students' lives. With regard to the assumptions of interdisciplinarity and decisionmaking, the authors have generally proposed problems in their educational products that almost entirely give rise to technocratic and salvationist responses.

Keywords : thermodynamics, STS approach, contextualization, interdisciplinarity, decision-making.

## Introdução

Na presente pesquisa, objetivamos examinar elementos dos produtos educacionais desenvolvidos sobre conteúdos de Termodinâmica, desenvolvidos no âmbito do Programa Nacional de Mestrado Profissional em Ensino de Física (MNPEF), no que tange aos pressupostos do enfoque CTS, objeto de estudo de diferentes pesquisadores na área como Auler (2007) e Silva et al. (2023). Nosso olhar foi norteado pelo seguinte problema de investigação: como os pressupostos da contextualização, interdisciplinaridade e tomada de decisão estão presentes nos trabalhos analisados?

Consideramos, em função da capilaridade do programa presente em 57 diferentes polos, que os materiais desenvolvidos colaboram não apenas no fazer docente do professor-mestrando, mas também daqueles profissionais que acessam os produtos educacionais por meio de endereços eletrônicos. Assim, ressaltamos a importância de debruçarmo-nos sobre trabalhos que potencialmente atuem como ferramentas no processo de formação continuada e em serviço no Ensino de Física. A escolha pela área de termodinâmica ocorreu porque 'em todos os processos que ocorrem na natureza e nas técnicas, o calor está direto ou indiretamente presente' (BRASIL, 2002; 2017).

A seguir, apresentamos a fundamentação teórica, a metodologia desenvolvida, a análise do corpus da pesquisa e os resultados encontrados e as considerações finais.

## Fundamentação teórica

O enfoque Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS) almeja uma perspectiva educacional que possa permitir ao cidadão em formação compreender o mundo em que vive a partir dos conhecimentos acumulados pela humanidade ao longo da história, considerando as interrelações entre ciência, tecnologia e sociedade. Assim, o enfoque CTS propõe não se limitar aos aspectos ou conceitos científicos, mas sim, partindo do mundo vivencial dos estudantes, direcionar 'a seleção de conteúdos disciplinares, para o estudo, para a compreensão e enfrentamento dos problemas e dilemas vividos pela comunidade mais ampla' (AULER, 2007, p. 6). Considerando o objetivo do enfoque CTS, Auler (2007) indica que as propostas didáticas elaboradas

tenham como norte três pressupostos interdependentes, os quais são apresentados a seguir:

A contextualização está associada à escolha de temas que (i) se relacionam com a vivência dos estudantes, fora do espaço-tempo escolar, com uma situação potencialmente problemática e cuja origem tem relação com práticas de ciência e tecnologia e, simultaneamente, (ii) representam situações de natureza controversa, ou seja, são passíveis de envolver opiniões diferentes a seu respeito, '(...) diferentes possibilidades associadas a diferentes conjuntos de crenças e valores, (...) bem como questões éticas e os valores humanos relacionados à ciência e à tecnologia' (SANTOS; MORTIMER, 2000, p. 119).

A escolha de situações controversas para abordagem em sala de aula pode permitir aos estudantes compreenderem que 'a complexidade dos temas requer a análise sob vários olhares disciplinares articulados em torno (...) de um problema aberto' (AULER, 2007, p. 7). Além disso, o tema controverso pode ainda permitir a discussão de questões filosóficas, sociológicas, políticas, econômicas, entre outras (SANTOS; MORTIMER, 2000), que constituem assuntos de natureza transversal à prática científica e tecnológica (CT). Tais possibilidades constituem o que denominamos interdisciplinaridade , que entendemos ter um papel fundamental para que o estudante possa compreender de maneira mais ampliada as relações de interdependência entre ciência, tecnologia e sociedade.

Por fim, o pressuposto da tomada de decisão e sua democratização relaciona-se diretamente com a origem do movimento CTS, bem como com os dois pressupostos acima apresentados. Estando o percurso didático orientado a partir de: (i) questões potencialmente problemáticas de cunho social e controversas; (ii) onde os temas transversais de naturezas distintas daquelas ligadas exclusivamente aos conceitos físicos se fazem presentes de maneira inequívoca; e (iii) o processo decisório encaminhado junto aos estudantes tende a se dar para além do âmbito dos conceitos da própria Física. Isso implica dizer que os valores acerca do próprio mundo vivencial, bem como as concepções dos estudantes sobre as práticas CT tendem a comparecer ao longo do processo decisório, podendo torná-lo, assim, mais democrático e se afastando de um processo hegemonicamente tecnocrático e salvacionista (SANTOS; MORTIMER, 2000; AULER, 2007).

## Metodologia

Desenvolvemos uma pesquisa bibliográfica de cunho qualitativo e interpretativista (ZANELA SACCOL, 2010). O corpus da pesquisa foi constituído por dissertações do MNPEF disponíveis no portal eletrônico da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), a partir de buscas nas quais adotamos como termos para consulta: (i) Ciência - Tecnologia - Sociedade (CTS) e termos afins; e (ii) conceitos fundamentais de termodinâmica (termômetro/s; escala/s termométrica/s; calor; temperatura; calor específico; processo/s termodinâmico/s). Respectivamente, os levantamentos realizados possibilitaram a identificação de 48 e 111 trabalhos com datas de defesa entre 2013 e 2023; e, com base em uma análise comparativa, a identificação de 4 trabalhos. Desses, um trabalho não foi localizado e não compõe o corpus de análise. Adotamos a perspectiva da Análise de Conteúdo (BARDIN, 1977) na investigação do material, utilizando os pressupostos CTS como categorias para a análise. Os três trabalhos são indicados no quadro 1:

Quadro 1: Corpus da pesquisa

Fonte: Elaboração própria.

Em sequência, apresentamos a análise empreendida e os resultados encontrados.

## Análise e resultados obtidos

Temporalmente, observamos que apenas 7 anos após a criação do MNPEF foi defendido um trabalho que versasse sobre conceitos de Termodinâmica tomando o enfoque CTS como aporte teórico, o que nos parece tardio considerando que ele se fez presente nas discussões nacionais na década de 1990 (SANTOS; MORTIMER,

2000). Observando o montante de trabalhos na área (111 dissertações), o corpus compõe não mais que cerca de 3% das dissertações desenvolvidas.

No que se refere à contextualização, notamos que Vieira (2020) concebe e propõe abordagens que ' relacionem sempre que possível esses assuntos com contextos do dia a dia em uma perspectiva técnico-científica (ensino CTS). ' (VIEIRA, 2020, p. 102). Como exemplo, o autor trata dos procedimentos para o engarrafamento de líquidos:

Em regiões que possuem uma elevada amplitude térmica (grandes variações de temperatura) ao longo do dia deve-se tomar cuidado com relação ao volume do líquido inserido no recipiente. É necessário considerar a temperatura máxima que pode ser atingida e ao calcular a dilatação real do líquido, então deve deixar um volume vazio no recipiente maior que essa dilatação observada, pois senão o líquido se dilatará mais que o recipiente causando o seu rompimento. (VIEIRA, 2020, p. 25).

Ou seja, a contextualização tem como norte exclusivamente explicações técnicas-cientificas vinculadas a uma prática CT e, por consequência, a ausência da controvérsia como preconizado no referido pressuposto. Por outro lado, Conceição (2021) propõe que a ' escola pode e deve ser encarada como um espaço de diálogo e reflexão sobre o fenômeno do Aquecimento Global, onde entenderão que tal problema se deve muito a ação antrópica na Terra ' (CONCEIÇÃO, 2021, p. 54). Embora o tema aquecimento global tenha um caráter controverso no que se refere aos posicionamentos políticos de alguns chefes de Estado e de alguns cientistas, o autor o trata de forma inequívoca de que tal aquecimento é resultado da ação humana sobre o planeta. Dessa forma, as possíveis compreensões diversas que poderiam emergir dos estudantes sobre o tema tendem a não aparecerem, impossibilitando os diálogos e reflexões a respeito. Por fim, Gumieri (2022) indica que o problema a ser abordado deve estar relacionado com o ' (...) cotidiano dos estudantes fora dos limites da escola e que de alguma forma reverbera na sala de aula e/ou em outros espaços-tempo escolares ' (GUMIERI, 2022, p. 50). A autora propõe como tema o transporte público na modalidade ônibus, tendo como norte as possíveis visões de tecnologia que os estudantes podem ter a partir dessa discussão, evidenciando assim a sua dimensão controversa.

Quanto ao pressuposto da interdisciplinaridade, o trabalho de Vieira (2020) apresenta diversos temas associados aos conteúdos de termodinâmica. Entre eles, propõe uma discussão sobre alimentação saudável, relacionando-a com os tipos de alimentos possíveis às pessoas em geral. Por exemplo, trata dos calores de

combustão de combustíveis e alimentos e conclui que alimentos muito calóricos ' (...)são capazes de causar problemas nutricionais como a obesidade e é necessário ter uma alimentação adequada para se ter uma boa qualidade de vida. (VIEIRA, 2020, p. 12 - 13). O autor limita-se à discussão do valor energético dos alimentos, mantendose novamente restrito às questões exclusivas da área de ciências da natureza, embora saibamos que o tema da alimentação saudável é um tema transversal a conhecimentos de diversas áreas. Dessa forma, relega questões como a desigualdade de acesso a essa alimentação saudável que ele próprio indica ser essencial para se ter uma vida digna e que, talvez, seja uma discussão de maior importância no contexto brasileiro. Na mesma direção, o trabalho de Conceição (2021), ao abordar questões ambientais internacionais, indica que há uma

(...) falta de conhecimento de boa parte dos estudantes em relação aos acordos internacionais do clima e as regulações internacionais do meio ambiente, além das divergências políticas entre alguns países no mundo. (CONCEIÇÃO, 2021, p.96)

Parece-nos, a partir deste excerto, que o autor esperava que os estudantes tivessem conhecimentos prévios acerca de acordos e regulações internacionais sobre o clima e meio ambiente. No entanto, entendemos que diante da abrangência do tema, o envolvimento de professores de outras áreas de conhecimento poderia tornar a discussão mais profícua e esclarecedora, em particular, sobre a posição do Estado brasileiro a respeito do aquecimento global. Na proposta de Gumieri (2022), embora o pressuposto da interdisciplinaridade não tenha sido 'contemplado explicitamente na [Sequência Didática] SD elaborada' (GUMIERI, 2022, p. 49), a autora aponta que

(...) na elaboração do trabalho em sala de aula pode-se fazer um encaminhamento com a Sociologia, a História e a Geografia discutindo por exemplo a questão dos direitos trabalhistas naquele momento histórico e atualmente. Ou seja, a interdisciplinaridade aparece nas questões relativas à natureza da ciência e da tecnologia de modo a direcionar a discussão que abrange as relações CT, (GUMIERI, 2022, p. 53 -54 - grifos nossos).

Com relação ao pressuposto da democratização da tomada de decisão, Vieira (2020) indica que o enfoque CTS tem como um dos seus objetivos levar o estudante a ' (...) desenvolver uma visão crítica do mundo em que está inserido, possibilitando o senso de responsabilidade para a tomada de decisões em problemas reais ' (Vieira, 2020, p. 25). Porém, parece-nos que o autor se afasta de criar uma situação para que os estudantes sejam levados a tomar uma decisão a respeito de um problema real ao propor contextualizações cujas respostas estão dadas a princípio apenas pela ciência e tecnologia. Conceição (2021), por sua vez, ao propor um debate não o faz com todos

os estudantes, mas apenas com alguns ' escolhidos para participarem da reunião/videochamada [e que] se encarregarão, em sala de aula, de explanarem para os outros colegas o que foi debatido com o professor ' (CONCEIÇÃO, 2021, p.152153). Se o propósito deste pressuposto tem como norte a democratização de processos decisórios, fazer um debate restrito com um pequeno grupo de estudantes não nos parece ser a opção mais democrática possível, ainda que os demais estudantes tenham tomado ciência, através dos colegas, sobre o que foi discutido com o professor. Finalmente, Gumieri (2022) propõe uma tomada de decisão pelos estudantes em dois momentos distintos: uma delas como um diagnóstico das posições dos estudantes acerca do tema proposto e outra ao final da SD, com o objetivo de identificar as possíveis modificações que podem ocorrer no entendimento deles sobre o problema. Para a autora, essa organização torna ' esse momento [da tomada de decisão] o ápice da SD, de modo coerente ao indicado por Auler (2007)' (GUMIERI, 2022, p. 73). Entendemos que a proposição de Gumieri (2022) pode permitir que os temas transversais à prática CT sejam discutidos ao longo do processo de ensino e, por consequência, apareçam no momento final da tomada de decisão por parte dos estudantes.

## Considerações finais

Nessa pesquisa bibliográfica de cunho qualitativo e interpretativista dedicamonos a examinar elementos dos produtos educacionais desenvolvidos no contexto do MNPEF (2013 - 2023) no que tange aos pressupostos do enfoque CTS. Quantitativamente, observamos a escassez de pesquisas, totalizando apenas 3% do material identificado inicialmente. Por sua vez, ao observarmos a dimensão temporal, entendemos que os trabalhos foram desenvolvidos tardiamente ao chamamento ao trabalho com o enfoque CTS que remonta nacionalmente à década de 1990.

No que se refere ao pressuposto da contextualização, observamos que todos os trabalhos abordaram temáticas sociais relevantes. Entretanto, parece-nos que há uma incompreensão sobre o que ele significa no enfoque CTS, ainda que de forma minoritária. Quanto à interdisciplinaridade e à democratização dos processos decisórios, há uma inversão, e majoritariamente os autores não propuseram produtos educacionais em que os temas transversais às práticas CT apareçam de forma mais

explícita, bem como propuseram questões cujas soluções primam quase exclusivamente por uma resposta cuja base é tecnocrática e salvacionista.

## Referências

AULER, D. Enfoque Ciência-Tecnologia-Sociedade: pressupostos para o contexto brasileiro. Ciência& Ensino, v. 01, número especial, nov. 2007. Disponível em https://ienci.if.ufrgs.br/index.php/ienci/article/view/1294. Acesso em 15 jan. 2024.

CONCEICAO, E. S. D. Unidade de ensino potencialmente significativa para o estudo da termometria, calorimetria e aquecimento global por meio plataformas de aprendizagem online. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física PROFIS). Universidade Federal do Vale do São Francisco. Juazeiro, 2021. Disponível em http://mnpef.univasf.edu.br/p01/index.php/teste-pdf/ Acesso em 24 out. 2023.

GUMIERI, R. K. O estudo da 1a. lei da termodinâmica no contexto da máquina a vapor: uma proposta de Sequência Didática no enfoque Ciência-TecnologiaSociedade (CTS). Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física PROFIS). Universidade Federal de Juiz de Fora. Juiz de Fora, 2022. Disponível em https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/vie wTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id\_trabalho=13008512#. Acesso em 24 out. 2023.

SANTOS, W. L. P.; MORTIMER, E. F. Uma análise de pressupostos teóricos da abordagem C-T-S (Ciência-Tecnologia-Sociedade) o contexto da educação brasileira. ENSAIO - Pesquisa em Educação em Ciências. Belo Horizonte, v. 2, n. 2, 2000. Disponível em https://www.scielo.br/j/epec/a/QtH9SrxpZwXMwbpfpp5jqRL. Acesso em 15 jan. 2024.

SILVA, E. O. V.; LOBINO, M. G. F.; ANDRADE, M. E. Práticas pedagógicas na física do ensino médio a partir da abordagem temática sob enfoque CTS/CTSA. Revista Foco. Curitiba (PR). v.16, n..7, e2493. 2023. Disponível em https://ojs.focopublicacoes.com.br/foco/article/view/2493/1710 Acesso em 26 abr. 2024.

VIEIRA, W. C. O ensino da termodinâmica sob a perspectiva ciência, tecnologia e sociedade (CTS) e da interdisciplinaridade dela decorrente. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física - PROFIS). Universidade Federal de Alagoas. Maceió, 2020. Disponível em

https://www.repositorio.ufal.br/bitstream/123456789/9398/1/O%20ensino%20da%20t ermodin%C3%A2mica%20sob%20a%20perspectiva%20Ci%C3%AAncia%2C%20T ecnologia%20e%20Sociedade%20%28CTS%29%20e%20da%20interdisciplinaridad e%20dela%20decorrente.pdf Acesso em 24 out. 2023.

ZANELA SACCOL, A. Um retorno ao básico: compreendendo os paradigmas de pesquisa e sua aplicação na pesquisa em administração. Revista de Administração da UFSM, v. 2, n. 2, p. 250-269, 24 jul. 2010. Disponível em https://periodicos.ufsm.br/reaufsm/article/view/1555/863 Acesso em 24 out. 2023.