TRANSDISCIPLINARIDADE E FORMAÇAO DE PROFESSORES: UMA PROPOSTA PARA O ENSINO DE FÍSICA, QUÍMICA E CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

## Transdisciplinaridade e Formação de Professores: Uma proposta para o Ensino de Física, Química e Ciências Biológicas

Edval Rodrigues de Viveiros *, Renato Eugênio da Silva Diniz Universidade Estadual Júlio de Mesquita Filho - - - UNESP BauruApoio Financeiroro: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Palavras -chave: Formação de Professores; Ensino de Física; Transdisciplinaridade

## I. Introdução:

- O fenômeno emergente da complexidade surge no cenário mundial como uma questão a ser enfrentada nos próximos anos pelo conjunto das Ciências como um todo (MORIN, 2002, (a), (b) e (c)).

Já não é mais aceitável que uma determinada ciência se imponha sobre as demais (NICOLESCU,1997, 2000), embora, segundo este autor, a Física seja a ciência que tenha conseguido um elevado grau de sistematização, inclusive sendo epistemologicamente norteadora de outras ciências. No entanto, o discurso científico não consegue dar conta de responder às inquietudes que as questões emergentes de âmbito internacional impõem à à conjuntura atual (BACHELARD, 1996).

- O contexto social exige uma postura integrada do conhecimento e de sua aplicabilidade, no sentido pragmático, filosófico, sociológico, antropológico e histórico da expressão. O discurso científico não deveria se sobrepor ao discurso do homemcomum, pelo contrário, deveria ser este último a dizer ao primeiro o que fazer (BERNSTEIN,1996). Estamos num estado em que já não basta discutirmos a qualidade acadêmica da produção cientifica e tecnológica. É preciso ir além e aprofundarmos a discussão num sentido de cooperação internacional, discussão esta que passa necessariamente pelas vias do papel central que a educação ocupa como meio de transformação social (BOURDIEU, 2004; DELORS,1998; UNESCO, 2005).
- O processo de Formação de Professores deveria enfocar metodologias que buscassem um enfoque no mínimo interdisciplinar seguindo até à transdisciplinaridade, enfatizando o trabalho colaborativo e em rede de aprendizagem, no sentido de que, através do diálogo entre as disciplinas, ocorresse a integração e a interação de conhecimentos em busca da solução de problemas comuns (UNESCO, 1970a, 1970b, 1974, 1976, 1986, 1998), concomitantemente, desenvolvendo-se e utilizando -se metodologias ou instrumentos didáticos e pedagógicos que favoreçam a construção de ambientes de aprendizagem integrativos e colaborativos (BEHRENS, MORAN e MASETTO, 2000; NIEVES ÁLVARES et al, 2002; UNESCO, 2004)

A Física desempenha um papel decisivo dentro deste processo, quer pelo avançado grau de sistematização atingida pela mesma e, consequentemente, pelo seu método epistemológico fortemente estabelecido e ainda por sua aplicabilidade em vários setores. Neste contexto, consequentemente, deve-se vislumbrar um processo de formação de professores de Física que privilegie aspectos deste perfil complexo e transdisciplinar emergentes, não apenas pelos motivos expostos, mas também e ainda pela necessidade que esta disciplina representa em termos do estabelecimento de determinados paradigmas que inclusive são referência para outras ciências.

Sendo assim, a investigação tem como problema principal o seguinte: O problema que a pesquisa tentará responder é: como a abordagem transdisciplinar influencia algumas funções cognitivas? Isto refletiria numa prática pedagógica docente complexa, crítica e reflexiva frente ao conhecimento, à sua própria formação e frente aos dilemas sociais?

## II. Público alvo:

A pesquisa será desenvolvida com alunos e alunas do último ano das licenciaturas dos cursos de Física, Química e Ciências Biológicas do Campus da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP) de Bauru.

## III . Caracterização da pesquisa, objetivos e hipóteses

Tendo em vista tais aspectos, o presente trabalho, que se configura dentro do desenvolvimento de parte da da dissertação de Mestrado em Educação para a Ciência, do Programa de Pós Graduação da Faculdade de Ciências da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, de Bauru. A abordagem será a metodologia qualitativa, na forma de estudo de caso.

Pretende -se buscar respostas a algumas questões, que foram subdivididas em três tipos de objetivos, adaptando um modelo proposto por Zabala (1998):

## Objetivo relacionado ao aspecto sociológico e função social do Ensino:

- 1º.: Verificar como a universidade está trabalhando a formação inicial dos professores em relação ao aspecto complexo do conhecimento e a conseqüente relação de uma disciplina em específico com outras disciplinas acadêmicas (no caso a Física, a Química e as Ciências Biológicas);

## Objetivo relacionado ao aspecto epistemológico:

- 2º.: Levantar alguns pressupostos que possam indicar na abordagem transdisciplinar, elementos para se construir uma epistemologia do conhecimento pedagógico para práticas de ensino-aprendizagem;

## Objetivo relacionado à concepção de aprendizagem e fontes didáticas

- 3º.: Identificar as representações mentais e os campos conceituais dos alunos nas situações de elaboração de atividades docentes disciplinar e transdisciplinar, respectivamente.

## Hipóteses:

- 1ª: A formação inicial dentro de uma abordagem transdisciplinar favorece o desenvolvimento de algumas funções cognitivas, comparativamente a uma abordagem exclusivamente disciplinar;
- 2ª: A prática docente complexa e transdisciplinar levam o indivíduo a uma atitude crítica sobre o conhecimento, uma auto-reflexão sobre sua prática e, ainda, uma visão social mais abrangente de seu papel profissional.

Estas hipóteses encontram-se fundamentadas em diversos autores onde, adotando-se abordagens de ensino-aprendizagem de natureza interdisciplinar e transdisciplinar, sinalizam no sentido de que metodologias complexas favorecem os processos cognitivos num sentido tal de se promover no individuo a ampliação de sua visão de mundo, com conseqüente possibilidade de ampliação de atitudes de auto-reflexão, atitudes colaborativas, de crítica frente ao conhecimento como um todo, tanto em sua produção como no uso de tal conhecimento e, por conseguinte, na ação docente na

área de ensino de ciências (WEILL, D'AMBROSIO e CREMA, 1993; SPIRO et al, É 1988; DE( MO, 2002; ZABALA, 2002; SOMMERMAN, 2003; UNIVERSITÉ DE MONTREAL, 2003).

Dentro desta mesma perspectiva, a UNESCO também se posiciona fundamentalmente a favor de tal abordagem dentro de todos campos do conhecimento, incluindo-se tanto as Ciências Humanas (principalmente a área educacional) e Sociais como também as Ciências Exatas (envolvendo também Educação em Ciências), e ainda com relação a formação de professores (UNESCO, 1970(a) e (b); 1976; 1985; 1998).

## IV -Desenvolvimento da pesquisa

Os alunos irão trabalhar em várias situações de elaboração, desenvolvimento e aplicação de atividades de docência, a partir de um dado tema. Estas atividades serão realizadas sob dois enfoques distintos: disciplinar e transdisciplinar.

As situações são as seguintes:

- · Elaboração escrita e apresentação oral de plano de aulas;
- · Construção de mapas conceituais e diagramas de Gowin (NOVAK e GOWIN, 1995);
- · Elaboração de hipertextos (BOLACHA e AMADOR, 2003);
- · Aplicação das aulas elaboradas em escola pública, em turmas do ensino médio.

Uma ultima tarefa será proposta, que seria a realização conjunta de uma atividade de docência envolvendo alguns dos sujeitos participantes das três disciplinas.

Toda esta produção será analisada segundo a teoria dos modelos mentais de Philip Johnson -Laird e a teoria dos campos conceituais de Gérard Vergnaud (JOHNSONLAIRD, 1993; VERGNAUD, 1990). Através destas teorias, segundo Moreira (2002, 1996), acreditamos obter os elementos necessários para inferirmos conclusões a respeito do processo cognitivo utilizado pelos alunos na elaboração de tais atividades, comparando os dois momentos, o disciplinar e o transdisciplinar.

## V -Coleta de dados

Com relação ao conjunto desta investigação, no que se refere à coleta e análise dos dados, utilizaremos os seguintes instrumentos:

- · Observação, participação sistemática e registro das atividades desenvolvidas pelos graduandos;
- · Aplicação de questionários envolvendo: o efeito das atividades desenvolvidas pelo pesquisador com os graduandos; suas impressões a respeito da aplicação da atividade de docência desenvolvida pelos graduandos na escola;
- · Análise das aulas proferidas pelos alunos, avaliando-se o processo de interação e argumentação desenvolvidos durante estas aulas.
- O levantamento destes dados está ocorrendo no atual momento, devendo ser finalizado até o final do primeiro semestre de 2006. Os resultados referentes a estes dados deverão estar completos por ocasião da apresentação deste trabalho no evento em questão.

## VI - - - Aspectos teóricos básicos

## VI.I -Transdisciplinaridade

Seríamos inexatos se precisássemos exatamente onde ou quem poderia ter definido primariamente o termo transdisciplinaridade, especialmente em Educação. Contudo, muitos autores mencionam uma citação feita pelo próprio Jean Piaget num colóquio sobre interdisciplinaridade em 1971, onde afirmou:

".à etapa das relações interdisciplinares, podemos esperar ver sucedê -la uma etapa superior que seria 'transdisciplinar', que não se contentaria em encontrar interações ou reciprocidades entre pesquisas especializadas, mas situaria essas ligações no interior de um sistema total, sem fronteira estável entre essas disciplinas" " (NICOLESCU, 1992).

Segundo Sommerman, a transdisciplinaridade surgiu por cinco motivos, a saber:

" 1) para contrapor-r-se às sucessivas rurupturas epistemológicas pelas quais o Ocidente passou desde o séc. XIII, 2) para contrapor-r-se à redução cada vez maior do real e do sujeito, 3) para contrapor-r-se à fragmentação cada vez maior do saber, 4) para levar em conta os dados da ciência contemporânea (física quântica, biologia, genética, neurologia...), 5) para reencontrar a unidade do conhecimento (SOMMERMAN, 2003).

A transdisciplinaridade não suprime em absoluto a disciplinaridade. Pelo contrário, para que ela seja praticada plenamente é necessária uma profunda compreensão das particularidades de cada disciplina, suas bases, os princípios sobre os quais se fundamentam cada disciplina ou ciência em particular.

Surge a necessidade de se estabelecer um diálogo entre as ciências e consequentemente um plano efetivo de ação transdisciplinar (SEVERINO, 2002).

A matemática e as ciências (Física, Química e Biologia) devem estar instrumentalizadas, no seio da universidade, para melhor prepararem seus futuros professores de ciências para o enfrentamento da questão transdisciplinar (MORIN, 2002a; MORIN, 2002c; LEVY, 2003; SANTOS, ALMEIDA, MAGALHÃES e SANTOS, 2005).

Diversas ações são propostas para se estabelecer o diálogo transdisciplinar, conforme destaca Severino (SEVERINO, 2002). Uma delas é privilegiar principalmente o trabalho coletivo (BASTOS, 2001; IRIBARRY, 2003).

Citando Jantsch, Ubiratam D'Ambrósio dirá que "a transdisciplinaridade é a conseqüência normal da síntese dialética provocada pela interdisciplinaridade, quando esta for bem -sucedida" (apud WEIL, D'AMBROSIO & CREMA, 1993, pg. 31, JANTSCH, 1980).

Para Antoni Zabala "a transdisciplinaridade é o grau máximo de relações entre disciplinas, de modo que chega a ser uma integração global dentro de um sistema totalizador. Esse sistema facilita uma unidade interpretativa, com o objetivo de

constituir uma ciência que explique a realidade sem fragmentações" " (ZABALA, 2002), esta visão terá uma importância absolutamente didático-o-pedagógico.

No Brasil várias universidades possuem centros inter e transdisciplinares, porém com finalidades bastante diversas (DOMINGUES et al 1999; DOMINGUES, 2004, 2005; FAZENDA, 2001). O Instituto de Estudos Avançados da Universidade de São Paulo funciona como um grande fórum de discussões de temáticas de âmbito nacional e internacional, nas mais diferentes áreas do conhecimento humano, à semelhança de outros institutos no gênero tanto nos Estados Unidos como na Europa. Logo após a criação do IEA/USP, a Universidade Estadual de Campinas e a Universidade Federal do Paraná, respectivamente, também criaram seus institutos. Mais recentemente foram também fundados o Instituto de Estudos Avançados da Universidade de São Carlos, o Instituto Latino Americano de Estudos Avançados da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, todos com características interdisciplinares.

Porém outros centros ou institutos, com características transdisciplinares também se instituíram. Mencionemos aqui alguns destes. A Universidade Federal de Minas Gerais possui o Instituto de Estudos Avançados Transdisciplinares, criado em 1999 com um perfil voltado para a questão da pesquisa (DOMINGUES, 2004 e DOMINGUES, 2005). Um dos mais recentes institutos a serem criados e que aborda a questão transdisciplinar é o LEPTRANS, Laboratório de Estudos e Pesquisas Transdisciplinares, vinculado a Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro.

- Já o Centro de Educação Transdisciplinar (CETRANS), surgiu na Universidade de São Paulo, volta-se mais à pesquisa, procurando um enfoque voltado à formação de professores. Através deste trabalho, o CETRANS produziu sua primeira Dissertação de Mestrado em 2003, onde o Professor Américo Sommerman, fundador, pesquisador e um dos coordenadores do CETRANS, realizou um Mestrado Internacional em Ciências da Educação, através da Universidade Nova de Lisboa (Portugal) e a Université François Rabelais de Tours (França), que se insere dentro do contexto de pesquisa que estas duas instituições tem trabalhado (PINEAU, 2005). Faz-se necessário mencionar ainda que o CETRANS, desde o inicio de sua fundação teve a colaboração e apoio tanto do mais importante centro internacional transdisciplinar, que é o Centre International de Recherches et Etudes Transdisciplinaires (CIRET), com sede em Paris, como também da UNESCO.

Outra experiência interessante de se mencionar foi também realizada através de pesquisa de mestrado, desta vez tendo como autor Lênio Fernandes Levy (Núcleo Pedagógico de Apoio ao Desenvolvimento Científico da Universidade Federal do Pará), constando de um trabalho transdisciplinar com duplas de professores atuando junto a alunos de escola pública, particularmente na categoria de Educação de Jovens e Adultos (LEVY, 2003).

Algumas universidades e centros tecnológicos, tanto no Brasil (FACITEC, 2005; Mattos & Mattos, 2005) como em outros países tem trabalhado no sentido de alterações em currículos universitários, ou na criação de cursos universitários num enfoque inter e transdisciplinar, como ocorre nos Estados Unidos, na França e na Alemanha (NICOLESCU, 1997; PAPST, 2004).

- É bom ressaltarmos que o enfoque transdisciplinar deve passar por todas as instâncias e níveis da formação de professores, ou seja, desde a formação do professor de educação básica (Mello, 2000), até o professor de nível universitário e seguinte (UNIVERSITÉ DE MONTREAL, 2003).
- O que se conclui de todas estas experiências é que atualmente existe uma preocupação muito bem fundamentada, com objetivos concretos e uma ação e práxis direcionada basicamente em alguns eixos principais: a promoção da discussão de âmbito internacional das questões globais envolvendo Ciência, Cultura, Tecnologia e Religião; a pesquisa acadêmico-o-científica (voltada ou não para aplicações

tecnológicas); e um foco voltado a questões de ensino-aprendizagem com um direcionamento pedagógico, educacional e didático, envolvendo tanto formação de professores quanto o trabalho direto com alunos nos mais diferentes graus do ensino formal.

## VI.II -A Transdisciplinaridade enquanto método

Para que a Transdisciplinaridade possa efetivamente se concretizar é necessário que a compreendamos enquanto também uma metodologia. Assim sendo, estabelece-e-se que o método transdisciplinar pressupõe os seguintes princípios:

- 1º: Princípio da Complexidade: todo sistema (social, biológico, físico e ecológico) são de natureza intrinsecamente complexos e, como tal, devem ser tratados de forma sistêmica;
- 2º: Lógica do terceiro incluído: estabelece uma espécie de lógica dialética mais profunda e generalizada onde eventuais contradições podem ser negociadas e consequentemente resolvidas através d do dialogo racional entre as partes envolvidas;
- 3º: Níveis de realidade: o fenômeno do mundo real, por sua intrínseca natureza complexa, pressupõem a multiplicidade de compreensão e expressão desta mesma realidade.

## VI.III -O sujeito e a complexidade: a questão da formação do indivíduo: a auto, a hetero, e a ecoformação

Fundamentando -se na concepção de Rousseau (1712-1778) sobre educação, Gaston Pineau vai desenvolver a teoria tri polar da formação que, basicamente descreve o processo pelo qual o individuo passa em relação a sua formação. Para isto vai dizer que são três os movimentos que interferem na formação do individuo: personalização, socialização e ecologização. Estes conceitos o levaram, consequentemente, a criar os conceitos de auto, hetero e ecofoformação.

Para Pineau, "a autoformação diz respeito a um processo de autonomização dos sujeitos-atores pela apropriação de seu poder de formação" (SOMMERMAN, 2003, pg. 59).

Por outro lado, a heteroformação relaciona-se com o pólo social da formação, os outros que se apropriam da ação educativa/formativa da pessoa (ibid., p.59). Finalmente, o termo ecoformação é a dimensão formativa do meio ambiente material, que é a mais discreta e silenciosa do que as outras duas (ibid., p.59).

A concepção de Pineau a respeito de autoformação conduz o individuo dentro de uma lógica ética voltada não somente para o si mesmo, não apenas voltada para o seu mundo interior no sentido egocêntrico da palavra. Neste sentido, Sommerman (op.cit.) menciona sete tendências relacionadas ao conceito de autoformação como: prática autodidática; pedagogia individualizada; formação metacognitiva; formação pela experiência; organização autoformativa do trabalho; aprendizagem autodirigida e autoformação como educação permanente.

Estas tendências seriam posteriormente sistematizadas em cinco categorias, segundo CARRÉ (apud SOMMERMAN, 2003, COUCEIRO, 2001, p. 40): autoformação integral, existencial, educativa, social e cognitiva.

As conseqüências destes conceitos de auto, hetero e eco formação foformulados por Pineau poderiam encontrar alguma correspondência com o conhecido conceito e Modelo de Mudança Conceitual desenvolvido por alguns autores (POSNER, STRIKE, HEWSON e GERTZOG, 1979; DRIVER, SCOTT e ASOKO, 1992) e o de perfil conceitual discutido por outros (MORTIMER, 1996). Porém, somente uma investigação mais aprofundada poderia nos revelar suas eventuais similaridades ou discrepâncias conceituais, o que não será nosso caso dentro deste trabalho.

## VI.IV -Estruturas cognitivas e hiperdocumentos: uma simbiose

Para o sociólogo Edgar Morin o termo conhecimento é utilizado no sentido de algo dotado de uma complexidade inerente (MORIN, 2002(a)). Para Morin o conhecimento é algo indivisível e que, portanto, não pode ser fragmentado, e advém da concepção ão sistêmica da realidade, que teve em Ludiwig von Bertalanffy (BERTALANFFY, 1973) um de seus predecessores. Em sua Teoria Geral dos Sistemas, este autor ira formalizar os mecanismos pelos quais as estruturas complexas se inter-relacionam. Neste sentido, Pedro Demo (DEMO, 2002) irá concordar epistemologicamente com Morin quando considera que o conhecimento possa ser organizado na forma hipertextual, notadamente em educação formal e científica, como sendo uma estratégia que condiz precisamente com a estrutura de funcionamento cerebral e cognitivo humano.

A estrutura cognitiva possui uma propriedade digamos, flexível, não sendo, portanto as estruturas cognitivas algo rígidas, imutáveis. Este conceito de "flexibilidade cognitiva" foi mais bem desenvolvido por Rand J. Spiro (SPIRO et al,1988). A teoria da flexibilidade cognitiva complementa a compreensão sobre o processo de aprendizagem em situações onde o individuo interage com materiais instrucionais mal estruturados ou em ambientes flexíveis de aprendizagem (CARVALHO, 2000). Podemos resumir a teoria da flexibilidade cognitiva nos seguintes princípios:

- 1. As atividades de aprendizado precisam fornecer diferentes representações de conteúdo.
- 2. Os materiais de instrução precisam evitar a simplificação do domínio do conteúdo e sustentar o conhecimento dependente do contexto.
- 3. A instrução precisa ser baseada em casos e enfatizar a construção do conhecimento, não a transmissão de informação.
- 4. As fontes de conhecimento devem ser altamente interligadas, em vez de compartimentalizadas.

Partindo então do pressuposto que a organização cognitiva é algo complexa, por conseguinte é conveniente buscarmos mecanismos ou formas de se interagir com a realidade e com o conhecimento através de uma organização também de natureza complexa, hipertextual e intertextual (no sentido mais amplo do termo, entendido aqui a palavra "textual" como sendo todas as formas discursivas, não apenas o texto no sentido literal da palavra).

É possível que uma prática docente transdisciplinar leve o docente a se utilizar de ferramentas de ensino -aprendizagem também com características complexas. Algumas destas ferramentas, como os mapas conceituais, o diagrama epistemológico de Gowin, hiperdocumentos em ambientes multimídias, podem favorecer o estatabelecimento de relações entre conceitos de uma forma mais elaborada, em

relação a abordagens pedagógicas mais lineares, fragmentadas, compartimentalizadas e estanques.

## VII. Referências Bibliográficas

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