A Relevância do Aprendizado de Física para o Profissional em Oceanografia

## A Relevância do Aprendizado de Física para o Profissional em Oceanografia

Rosana B. Santiago (rosanab@uerj.br)

Universidade do Estado do Rio de Janeiro Rua São Francisco Xavier 524, Maracanã, Rio de Janeiro

## Resumo

- O desconhecimento por parte dos alunos dos temas específicos tratados por pesquisadores em Oceanografia e portanto a não percepção da inserção dos conteúdos de física nesses estudos, e o fato da maioria dos alunos trazer consigo a herança do ensino médio, de um ensino de física descontextualizado do dia-a-dia e carente de recursos didáticos experimentais, dificultavam o ensino-aprendizagem na disciplina de Física VII. Curso esse cujo conteúdo é composto por temas clássicos de eletricidade e magnetismo.

Nesse trabalho apresentam -se os métodos adotados e resultados obtidos no curso de

Título da seção: O Ensino de Física para a Graduação

Física VII para a Oceanografia (Oce) da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). A metodologia adotada visou tornar real a indissociabilidade entre pesquisa, ensino e extensão na universidade, com isso tornando mais claro a importância do aprendizado de física na profissionalização dos alunos de Oceanografia. Sustentando assim, uma adoção de uma lógica universitária profissional distinta da lógica disciplinar.

## Introdução

Nos últimos anos tem-se refletido e tentado detectar as possíveis causas que levam a aprendizagem de ciências físicas alvo de crescente desinteresse por parte dos alunos do ensino médio e superior. Observa-se que os alunos de modo geral apresentam grande dificuldade de construir os conceitos de física como apresentados no ensino tradicional, onde as situações colocadas são fictícias, distantes da realidade que os cerca e muitas vezes contra intuitiva. Na tentativa de recuperar este processo, os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) recomendam que o ensino, dentre outras tarefas, deva contemplar as situações cotidianas. Portanto o corpo docente e os pesquisadores em ensino têm por responsabilidade proporcionar aos seus alunos experiências de aprendizagem eficazes tentando combater as dificuldades mais comuns e inovando seus métodos e instrumentos pedagógicos.

Em alguns cursos, como é o caso do nosso curso de Oceanografia, a maior parte das disciplinas que faz parte do ciclo básico é oferecida por outros institutos, tais como: a Matemática, a Física, a Biologia, a Geologia, entre outras. Essa forma de estabelecer a grade curricular vem do aspecto dos temas tratados propriamente na Oceanografia serem interdisciplinares, sendo construídos a partir de conteúdos das diferentes áreas 1 . Do ponto de vista dos alunos, não e incomum que as disciplinas do ciclo básico pareçam desprovidas de significados objetivos para a formação do seu futuro profissional, esse aspecto em muitas vezes, se torna um dos pontos geradores de desinteresse por essas disciplinas e comprometendo gravemente o aprendizado necessário.

- O trabalho aqui apresentado relata uma mudança metodológica e seus resultados mais imediatos na disciplina de Fisica VII, disciplina oferecida pelo Instituto de Física (IF) da UERJ no ciclo básico da Faculdade de Oceanografia desta universidade. A metodologia

adotada visou tornar real a indissociabilidade entre pesquisa, ensino e extensão na universidade, tornando assim, mais claro e atraente a importância do aprendizado de conteúdos de física na profissionalização dos alunos de Oceanografia; sustentando assim, a adoção de uma lógica universitária profissional distinta da lógica disciplinar (Tardif, 2002).

- A Faculdade de Oceanografia da UERJ é a primeira e única no Estado do Rio de Janeiro e faz parte do Centro de Tecnológico de Ciências da UERJ, anualmente ingressam 40 alunos via vestibular, com uma relação média candidatos/vaga de 13 (treze) para 1(um).

A Física VII é alocada no terceiro período na grade curricular, e é composta por temas clássicos de eletricidade e magnetismo com aulas teóricas e algumas experimentais. Ao que se tem conhecimento não existe uma literatura específica com exemplos de física básica em eletricidade e magnetismo pertinentes a área de interesse oceonográfica, de modo que os livros usualmente adotados são os mesmos que nos cursos de Engenharia, Química e Física.

## Justificativas

Foram observados vários aspectos que dificultavam o ensino-aprendizagem na disciplina de Física VII, entre estes escolhemos dois como sendo os principais:

- · O desconhecimento por parte dos alunos dos temas específicos tratados por pesquisadores em Oceanografia e portanto a não percepção da inserção dos conteúdos de física nesses estudos.
- · A maioria dos alunos traz consigo a herança do ensino médio, de um ensino de física descontextualizado do dia-a-dia e carente de recursos didáticos experimentais.

Por entendermos que como as decisões profissionais já começam a serem feitas ao final do curso básico quando os alunos procuram ingressar nos programas de Iniciação Cientifica (IC) em pesquisas que são desenvolvidas no Instituto que esses alunos fazem seu curso superior, ou mesmo em outros Institutos que desenvolvem temas correlatos com a formação básica, refletimos sobre as seguintes questões:

Como deve ser o ensino de Física em nível de graduação, para alunos de faculdades correlatas, que propicie uma tomada de consciência da importância desse conteúdo, para que no futuro possa lhes permitir escolhas autônomas e maduras nos caminhos profissionais que desejarem seguir?

A pesquisa sobre o ensino realizado nas universidades vem ganhando terreno no Brasil. Cunha e Leite (1996) relataram um estudo que procurou contribuir para o desvelamento dos processos de ensino e aprendizagem nos cursos de Pedagogia, Física e Medicina, de duas universidades gaúchas de UFPel e UFRGS. Em outro trabalho, Cunha (1996) discute a importante questão do desafio a ser enfrentado para a conquista de uma real indissociabilidade entre pesquisa, ensino e extensão na universidade, a qual, apesar de estatutária, raramente se apresenta de forma coesa. Para ela:

'A maior parte da comunidade universitária, e em especial os docentes, explicita a idéia de que há indissociabilidade quando o professor faz ensino e tem projetos de pesquisa e extensão. Espelhando o que seu plano de trabalho exige, há horários e compartimentos específicos para cada uma dessas atividades. A idéia de indissociabilidade se concretizaria pelo trânsito de experiências e conhecimentos que o professor leva aos alunos, como resultado de suas vivências acadêmicas' (Cunha, 1996, pág 32).

## Métodos

Os aspectos supracitados nortearam a escolha de uma nova metodologia para a disciplina de Física VII que foi desenvolvida no primeiro semestre de 2004. A escolha de uma metodologia alternativa foi precedida por uma pesquisa informal por parte do professor da disciplina. Inicialmente foi feito contato com um docente da Faculdade de

Oceanografia da UERJ, previamente escolhido em função do perfil de sua linha de pesquisa: Geofísica Marinha. Nessa especialidade há uma maior utilização dos conteúdos de física no dia a dia dos profissionais.

Em conversa informal foi possível conhecer em linhas gerais os temas específicos tratados por ele e por outros pesquisadores que atuam nessas áreas. De que forma e em quais situações os conceitos físicos de eletricidade e magnetismo são utilizados no seu cotidiano profissional, qual o grau de conhecimento desejável para um aluno sair do ciclo básico e ingressar em projetos e nas disciplinas que seguem ligadas aos temas de Física VII. Exemplos de equipamentos (baseados em princípios físicos) utilizados por oceanográfos foram apontados como bons exemplos a serem discutidos em sala de aula. Artigos e livros de Oceanografia Física foram indicados e posteriormente lidos por nós na tentativa de direcionar o curso com exemplos práticos da área de interesse da graduação.

Com o objetivo de construir um perfil da turma com relação as suas expectativas profissionais, dos cursos de física do ciclo básico e o grau de relevante que esse tem na sua profissão, foi distribuído um questionário no primeiro dia de aula, para os alunos responderem. Analisando as respostas alguns pontos podem ser destacados: a grande parte dos alunos ao escolherem a carreira de Oceanografia não tem em mente que também vão lidar com ciências exatas, suas justificativas são associadas a admiração e ao prazer de estar em contato com o mar; os alunos sabem apontar o tipo de trabalho que o oceanógrafo faz ( Pesquisas, Consultorias, Planejamento de Projetos... ); lugares on de podem trabalhar (Instituições de Ensino governamentais ou não, Marinha do Brasil, Petrobrás, ONGs...) ; e se dividem no modo de responder a pergunta, quais as áreas de pesquisa de interesse do Oceonógrafo ( Biológicas, Química, Física e Geológica ) ou (Meio ambiente, seres marinhos, regiões costeiras...) . A maioria acredita que a física vai contribuir para a sua formação mas poucos sabem especificar em que tipo de pesquisa oceanográfica a eletricidade e magnetismo estão presentes. A grande parte dos alunos preferem aulas experimentais as teóricas (Porque através da realização da prática compreendemos os fenômenos físicos...; As duas formas, a teoria voltada para a prática do dia a dia faz mais sentido para mim...). Quando perguntados se os cursos oferecidos na pelo IF/UERJ estão ajudando a aumentar o conhecimento em física, 80% da turma acha que não, justificando (...não foi nada além do que eu aprendi no 2 grau...), (....não houve aprofundamento do o conteúdo do colégio....); (.....pouco voltados para a oceanografia...), (... nenhuma conexão com a oceanografia.....). Somente um aluno da turma participava informalmente de IC.

Segundo o Dr. Marcelo S. Dias, conceituado professor do Instituto de Geociências, os cursos de física ministrados nos últimos anos não desperta interesse por parte dos alunos causando um alto grau de reprovação e ocasiona distanciamento dos interesses particulares com os práticos. Ainda em tempo, dois laboratórios de pesquisa de oceanografia foram visitados, o que também contribuiu para enriquecer comentários ao longo do curso.

## Resultados e Conclusão

Analisado os questionários dos alunos e refletido sobre os comentários dos docentes da Oce, julgamos necessário implementar ações inovadoras nesse curso. Tradicionalmente a Física VII contempla aulas teóricas e experimentais em horários e locais distintos. Por solicitação do professor conseguiu-se que todas as aulas fossem ministradas no laboratório possibilitando um dinamismo e enriquecimento das aulas teóricas devido a presença dos equipamentos (capacitores, resistores, fontes, bússola, etc) que em muitas vezes eram apresentados auxiliando na compreensão dos modelos teóricos expostos. O curso foi iniciado com aulas experimentais com material de baixo custo (antes não fazia parte do

programa), onde os pares de alunos discutiam entre si e redigiam um texto justificando o modelo físico por eles propostos pertinentes aos experimentos, posteriormente os grupos se confrontavam em defesa dos seus modelos. As aulas teóricas foram mescladas com mais 6 (seis) experimentos, alguns claramente relevantes a Oce, como por exemplo, Surgimento da corrente elétrica devido a salinidade da água , Medida do Campo Magnético da Terra , entre outras. Alguns experimentos tiveram relatórios formais e outros apenas comentários e cálculos feitos ao longo do desenvolvimento da experiência. Por outro lado, os alunos deveriam apresentar um seminário ao final do curso, caberia aos alunos propor o conteúdo do seminário, entretanto os assuntos a serem abordados deveriam estar presentes na prática da pesquisa em oceanografia, e necessariamente conter tópicos de Física VII. Após pesquisarem junto aos pesquisadores-docentes internos e externos a nossa instituição os possíveis temas para seus seminários, num segundo momento, os alunos vieram expôr ao professor de Física VII suas propostas, com intuito de discutir os modelos fisicomatemáticos possíveis (onde o grau de dificuldade foi avaliado) a ser incluído no seminário. As questões sobre os aspectos físicos envolvidos eram amadurecidas e esclarecidos, no ponto de vista dos alunos, conforme os conceitos, experimentos e modelos físicos eram trabalhados em sala de aula. Por fim os temas acordados foram: 1)Raios e Tempestades: estudo dos relâmpagos, sua origem, suas características e seus efeitos locais e globais sobre a atmosfera, o solo e o homem. Prevenção e proteção. Modelo físico: a Terra vista como um capacitor esfêrico carregado. 2)Magnetismo aplicado a Oceanografia: geomagnetismo terrestre e suas causas internas e externas, origens do campo magnético ser variável, animais que se orientam pelo campo magnético. Modelo físico: Cálculo do campo magnético da Terra supondo-a um dipolo magnético. 3)Magnetometria: Medidas do Campo Magnético da Terra via magnetrômetros. Modelo físico: descrição e utilização desses equipamentos. 4)Telemetria: rastreamento de animais marinhos, transmissão de dados via satélite. Modelo físico: descrição e propriedades das ondas eletromagnéticas, descrição e utilização de antenas.

Os seminários foram apresentados em data-show com a presença de convidados externos. A avaliação do curso foi feita através de uma prova formal com exercícios de cálculos, três testes surpresas ou não (um teste em duplas), notas dos relatórios, do seminário e do trabalho impresso sobre o tema do seminário onde foram incluídas as entrevistas com os pesquisadores.

Alguns resultados positivos dessa metodologia já foram observados, dois desses alunos participam, agora de projetos IC com aqueles pesquisadores que eles tiveram a oportunidade de conversar, alguns grupos irão participar com painéis relativos aos seminários na mostra de extensão na UERJ. Dessa forma os alunos desse curso universitário estabeleceram desde o início relações com o saber que vai lhes possibilitar escolhas profissionais futuras para a realização de seus projetos, cuja indissociabilidade entre a pesquisa, o ensino e a extensão, será elemento indispensável nesse caminho.

## Referências

CUNHA, M.I. Ensino com Pesquisa: A Prática do Professor Universitário, Caderno de Pesquisa São Paulo, n. 97, p. 31-46, maio de 1996.

CUNHA, M.I. e LEITE, D. Decisões Pedagógicas e Estruturas de Poder na Universidade Campinas: Papirus Editora, 1996.

MEC - Parâmetros curriculares nacionais. Brasília: 1999.