O USO DO LIVRO DIDATICO EM DISCIPLINAS DE FISICA EM CURSOS DE GRADUAÇAO DE CIENCIAS EXATAS

## OUSO DO LIVRO D DIDÁTICO EM DISCIPLINAS DE FÍFÍSICA EM CURSOS DE GRADUAÇÃO DE CIÊNCIAS EXEXATAS

Gilmar de Abreu Cunha a

[cunhag@pucminas.br]r]

Yassuko Hosoume b

[yhosoume@if.usp.br]

Evandro Condé de Lima c

[condede@pucmins.br]r]

Tomás de Aquino Silveira

d

[aqsil@uol.com.br]r]

Fernando Eustaquio Werkhaizer e

[fewerk46@bol.com.br]

a, c, d, e

PUC - Minas

b IFUSP / PUC - Minas

## RESUMO

O levantamento de referências mostrou que há pouca pesquisa sobre a utilização do livro didático de Física, principalmente no ensino superior. Levantamos a hipótese de que há emprego insuficiente do livro didático de Física pelos alunos nos cursos de Engenharia e de Licenciatura em Matemática e em Física. Para examinar essa hipótese, investigamos alguns grupos de estudantes da área de Ciências Exatas da PUC-C-Minas. Alunos voluntários dos cursos de Engenharia Mecânica (ênfase em Mecatrônica), Engenharia Eletrônica e de Licenciaturas em Matemática e em Física responderam a um questionário sobre o uso dos livros textos de Física adotados em seus cursos de Física do semestre anterior à pesququisa. A análise das respostas mostrou que houve um uso intenso do livro pelas turmas de Eng. Mecânica (ênfase em Mecatrônica), que é o grupo de engenharia que apresenta o maior interesse pela Física, com foco nas aplicações práticas, e pela turma de Licenc iatura em Física, que demonstrou interesse maior na parte conceitual, colocando-se no pólo oposto a turma de Licenciatura em Matemática, em que foi evidenciado pouco uso do livro, havendo resultado similar para a Eng. Eletrônica. Uma conclusão geral indica que há utilização do livro didático nos grupos em que a Física desperta maior interesse e, nos outros grupos, onde o interesse pela Física é menor, a utilização do livro se dá ao menos para resolução de exercícios.

palavras-c-chave: livro didático - ênfase curricular - - ensino superior

## INTRODUÇÃO

Preocupados com o baixo rendimento escolar de estudantes da PUC-C-Minas nas disciplinas básicas de Física e, ao mesmo tempo, tendo observado a elevada freqüência de alunos xerocopiando cadernos de anotações de aulas de colegas, decidimos iniciar uma investigação sobre a forma como os estudantes usam as obras que são indicadas como livros -textos e, através dela, procurar identificar alguns elementos para a compreensão dessa situação .

Quisemos saber quantos alunos, nas turmas escolhidas, fizeram uso do livro e como o fizeram, e se a importância que deram ao livro tinha correlação com sua adequação ao curso e ao interesse dos alunos pela disciplina de Física. Perguntamo-nos se o interesse pela disciplina de Física leva o aluno ao uso intenso do livro-o-texto adotado para a disciplina. Apesar de ser um instrumento básico de trabalho para o magistério, verificou-u-se que há pouca investigação sobre o livro didático de Física, e a que existe é mais voltada para a análise dos conteúdos do mesmo, e não para o emprego que o estudante ou o professor faz dele. Pacheco (1979), um dos primeiros pesquisadores da área de ensino de

Física a se preocupar com o conteúdo dos livros didáticos 1 , faz análise dos exercícios dos livros didáticos de Física adotados nas escolas de ensino médio de Campinas, utilizando a taxionomia de Bloom. Wuo (2000) faz um estudo mais abrangente analisando o saber físico de 24 obras editadas a partir de 1980, definindo dezessete aspectos orientadores para sua análise, utilizando como referência o método de análise de conteúdo de Bardin. Uma análise histórica, também de autoria de Wuo (2003), mostra as mudanças no ensino de física através de caracterizações dos conteúdos dos livros didáticos de Física, em vários momentos de nossa história.

A importância do livro didático como recurso instrucional é ressaltada por Moreira e Axt (1986), que vêem uma tendência crescente de adoção desse instrumento especialmente "e"em um sistema de ensino massificado para o qual é preciso assesegurar um mínimo de qualidade " 2 . Entendendo ênfase curricular como " um conjunto coerente de mensagens sobre ciências comunicadas, explícita ou implicitamente, ao estudante " 3 , os autores listam dez delas, e mostram, com exemplos, que é sempre possível destacar uma ou mais ênfases presentes em obras voltadas para o ensino médio, não havendo livro "neutro".

Fazendo uma transposição das ênfases para as obras de nível de ensino superior, nos livros mais utilizados como o do Halliday e Resnick, do Tipler ou do Serway, constata-a-se como dominante a ênfase das "explicações corretas" 4 , que consiste, segundo ainda Moreira e Axt, numa expressão bastante sintética, em "transmitir com segurança ao aluno um conjunto de idéias (explicações corretas) aceitas pela comunidade científica" 5 . Quanto ao Hibbeler, trata -se de um caso em que a ênfase da "ciência do cotidiano" aparece quase tão marcante quanto a ênfase das "explicações corretas", evidenciada pelo uso intensivo de fotografias, desenhos muito realistas de dispositivos memecânicos, problemas que na grande maioria refletem situações concretas etc.

Ainda na rubrica "conteúdo", encontramos em Moreno (1993) uma crítica à qualidade das traduções de dois livros didáticos de Física destinados a cursos universitários introdutórios. Aqui é ressaltado o fato de que, para tal destinação, há pouquíssimos textos de autores nacionais 6 e poucas opções de textos traduzidos, e estes últimos apresentam erros de tradução, de linguagem e tipográficos.

O que se percebe é que há pouca pesquisa sobre o livro didático em Física no ambiente universitário, e praticamente nada no que se refere à forma de sua utilização e se tal uso está relacionado ao interesse pela disciplina. A nossa pesquisa se situa nesse último âmbito; para isso investigamos as formas de utilização dos livros de Física por estudantes do ciclo básico de cursos da PUC -Minas da área de Ciências Exatas.

## COLETA DE DADADOS

Diante da realidade complexa que é o mundo do ensino, decidimos fazer uma pesquisa de natureza qualitativa, seguindo as lições de Bogdan & Biklen (1994) e de Lüdke e André (1986). Buscávamos entender como o estudante lida com seu livro, o que inclui compreender o sentido do livro para ele, analisando as respostas a um questionário, aplicado na própria sala de aula, com m os alunos reunidos em turma, como estavam no semestre anterior, período em que cursaram as disciplinas de Física.

Elaboramos um questionário (Anexo I), com o qual buscamos investigar os mecanismos de uso (ou de não-uso) que os estudantes fazem dos livros-texto, especificamente em disciplinas da área de Física. Em todos os casos, as disciplinas haviam sido cursadas no semestre anterior (2º semestre de 2005).

Os cursos investigados, disciplinas, respectivos períodos em que as disciplinas foram cursadas e mamais alguns dados de interesse estão listados no quadro que se segue. As turmas foram escolhidas em razão de seus professores efetivamente usarem livros-textos, e por oferecerem contrastes acentuados: os três turnos estão representados, há quatro livros difeferentes, e os cursos apresentam diferentes rendimentos em Física. Os professores de Física sempre destacam o bom rendimento dos alunos da Eng. Mecânica (ênfase em Mecatrônica) e da Licenciatura em Física, enquanto se queixam de grandes dificuldades com os estudantes da Licenciatura em Matemática, ficando a Eng. Eletrônica em posição intermediária. O número de alunos que respondeu a pesquisa não é grande, por ter sido a voluntária a participação.

Em todos os casos houve uma breve preleção, em que foram explicados aos estudantes os objetivos daquele questionário.

## ANÁLISE DAS RESPOSTAS

Após levantamento das respostas s obtidas, elas foram agrupadas em categorias, e seus aspectos mais importantes são expressos nos parágrafos seguintes.

Ao responderem a primeira questão, 29 dos 43 alunos afirmaram que seus professores expuseram as razões (critérios) para adoção do livro, mas apenas 14 deles reconheceram que o livro correspondeu às razões apresentadas pelo professor para sua adoção. Assim, pelo menos para esse grupo houve adequação do texto à proposta do professor. É interessante observar que 21 alunos não responderam essa pergunta. Dentre as respostas que nos permitiram enunciar essas conclusões, destacamos:

"Era mais completo e os exercícios e o texto seguiam a sua aula". (MT) "Sim, explicando que o livro era bom em conteúdo e em sua aplicação na área da Física. A razão foi verificada, uma vez que o livro contribuiu bastante para o aprendizado." ( (Física)

- "Ele explicou o porquê dizendo que o conteúdo estudado no curso se encontrava em maior parte neste livro. E realmente o livro foi bastante utilizado."("(MT)

"Adotou este livro pensando que seria de simples explicação e com muitos exercícios interessantes." " (ET1)

Estes resultados mostram que os professores dessas turmas desenvolveram o conteúdo, em suas aulas, em acordo com o livro -texto que adotaram.

A análise das respostas nos mostra que os alunos do curso de Física, em sua maioria, ao contrário dos demais, ao mesmo tempo em que encontravam problemas interessantes (4 alunos em um total de 7), julgavam os exercícios e os exemplos (todos os sete alunos) como sendo o ponto mais ininteressante do livro-o-texto. Quanto aos outros cursos, dizem ter encontrado um problema interessante apenas 4 em 14 alunos da MT, e dos demais cursos, nenhum aluno, ou um aluno apenas.

Também foi verificada diferença de comportamentos entre os cursos, refeferente à utilização do livro na resolução dos exercícios propostos. Enquanto a maioria dos alunos da MT (11 em 14), da ET1 (8 em 9) e a totalidade da Física disse fazer uso do livro nesse aspecto, apenas 2 em 5 da ET1 e 3 em 8 da Matemática assim fizeram. Ressalte-se aqui a total nãooutilização do livro na resolução de exercícios por 5 dos 8 alunos da Matemática, e por 2 em 5 de ET1. Talvez tenhamos aqui um indício da pouca relevância dada à Física pelos alunos da Matemática (o que era esperado, devido às ququeixas dos professores), e pelos alunos do turno da tarde da Eletrônica.

Perguntados se recorreram a outro livro além do livro-o-texto, alunos de todos os cursos, exceto ET1, responderam positivamente, acentuadamente os da Física (6 alunos em 7); na Matemáticica, foram 4 em 8 alunos, e na Mecatrônica, 6 em 14.

Os poucos livros mencionados pelos alunos têm a mesma ênfase curricular dos livros adotados. Houve também consulta a livros de ensino médio, destacando -se, nesse particular, a Matemática.

No acompanhamemento da disciplina, em uma visão global dos grupos analisados, pode-se computar que pouco mais de dois terços dos alunos utilizaram o livro-o-texto. Cerca da metade deles usou o livro para exercícios e teoria e um terço somente para teoria, um terço só para exercícios e um terço após as aulas. Cerca da metade o utilizou para se preparar para as provas. É significativo o percentual de alunos (72,1%) que afirmou recorrer ao livro -texto na resolução de exercícios propostos pelo professor; desses, cerca da

metade afirmou estudar a teoria e os exemplos para resolver os exercícios. Exemplos de respostas obtidas nesse tópico foram:

- "S "Sim. Visualizava o que continha o capítulo e comparava com o caderno, quando tinha dúvida no exercício, lia a teoria necessária para resosolução ou assunto que me interessou." (MT)
- "Não, estudava pela matéria dada em aula."("(ET2)
- "Não, só fazia exercícios que o professor dava."(ET2)
- "Sim, fiz os exercícios indicados pelo professor. Estudei com o livro à medida que o professor passava a matériaia." (ET1)

De modo geral, pode-se concluir que houve utilização do livro, quase sempre em função dos exercícios propostos e provas.

Dois terços dos alunos afirmaram não terem recorrido ao livro na abordagem de um problema muito interessante, e houve até justificativa no caso de resposta negativa:

- " Não. Porque às vezes não compreendo a teoria ou a teoria está incompleta no capítulo." " (MT)
- "Sim. Alguma vez estava estudando sobre a tensão superficial e descobri como as árvores conduzem sua seiva até o todo de seus galhos, isto tudo através do livro texto." " (MT)
- "Não. Todos os problemas resolvidos com auxílio do livro-texto eram exercícios não muito interessantes, com pequenas exceções." " (ET2)

Do conjunto de dados, infere-se que quase nada do livro foi recordado ou despertou atenção especial para os alunos da Matemática. Já os da Mecatrônica e da Física se recordaram de vários pontos, e foram bastante explícitos naquilo que lhes tinha chamado a atenção:

- "A dedução de fórmulas, que é muito interessante." " (Fisica)
- "Problema na construção de ponte, como eram formados os processos de um amplificador de som, e princípios básicos de construção de motores." " (MT)
- "Entropia. Máquinas térmicas. 2ª Lei da termodinâmica." (MT)

Notável, nessa parte, a constatação de que os alunos da Mecatrônica recordam-se de aplicações tecnológicas, enquanto os da Física recordam-m-se de aspectos teóricos e de exercícios interessantes.

Da questão que solicitava um comentário sobre a importância que o livro-o-texto teve (ou não teve) papara o aprendizado, destacamos os seguintes como representativos da maioria dos comentários feitos pelos alunos:

- "Ele foi de grande importância, com o auxílio dos exercícios nele contidos pude treinar e memorizar o que era ensinado pela professora." " (Física)
- "O livro -texto é uma ajuda de autodidata, é um recurso que o aluno tem para recorrer na falta do professor." " (ET1)
- "O livro -texto tem maior conteúdo, só que pelo ensino do professor é mais resumido, eu acho melhor." " (MT)
- "Não obteve muita significância, pois como é um livro caro não o adquiri e o professor resumia o livro no quadro, então recorria ao livro somente para exercícios por meio de xerox." " (ET1)

Pudemos observar que os alunos dos cursos de Mecatrônica e Física são, como já constatamos pelas aná lises anteriores, os que consideram importante o livro para seu aprendizado.

Aberta a possibilidade, no final do questionário, de o aluno expor um comentário livre sobre o uso do livrootexto na disciplina referida, a maioria se omitiu. Entretanto, vale a pena transcrever algumas respostas, que manifestam espírito crítico e mesmo, em alguns casos, o desejo de colaborar.

"Não acho relevante pois não é seguido o livro todo, então não compensa comprá-lo e o professor dá explicações melhores que o livro com comentários e exemplos mais simples, só que depende dele para trabalhos e exercícios, que às vezes descobrimos erros nas respostas." " (ET1)

- "O livro -texto, sem sombra de dúvida tem o seu papel significativo ao longo do curso, representou e representa o complemento essencial." " (MT)
- "O livro -texto deve ser um livro fácil de ser entendido." " (ET1)
- "É importante a utilização de um livro -texto para o aprendizado extraclasse. Ler a teoria e resolver os exercícios propostos no livro, dá ao aluno uma boa base teórica e um bom incentivo para a continuidade do curso." " (Fisica)
- "Física não é matéria somente de exercícios, por trás dos métodos existe a teoria e esse é o grande aprendizado." " (MT)
- "Com o livro -texto você pode ler texto curiosos e interessantes sobre a matéria ap apresentada na aula e aprofundar se você estiver interessado na matéria apresentada por ele." " (MT)

Essas respostas, e mais o conjunto de respostas obtidas em sua totalidade, nos dão a entender que o método do questionário é interessante para o tipo de investigação que nos propusemos. Houve interesse em participar, com a exceção da Matemática, e as respostas permitem um conhecimento razoável do significado do livro para o aluno.

## 4. COCONCLUSÕES

É bastante heterogênea a forma de utilização do livro, ainda que se considerem alunos de uma mesma turma. Entretanto, em cursos distintos essa heterogeneidade é flagrante, especialmente se compararmos o curso de Matemática, cujos alunos, em sua maioria, praticamente ignoram o livro, com os cursos de Engenharia Mecatrônicica e de Licenciatura em Física, nos quais os estudantes em sua quase totalidade usam o livro, embora com algumas variações na forma de fazê -lo.

Por outro lado, se pelo menos dois terços dos alunos pesquisados usaram o livro-otexto, sentimo -nos autorizados a a concluir que para eles há uma importância inegável no uso desse recurso como instrumento de aprendizagem, ainda que apenas para a resolução de exercícios.

Na Matemática e na Eletrônica, a maioria dos alunos afirmou que não se recordava do que havia sido mais importante, ou de um exercício ou tema interessante do livro. Disso se pode concluir que para esse grupo o livro não tem importância fora do contexto do andamento da disciplina, não se constituindo em uma fonte de consulta. Eis algo que sugere que os professores da área de Exatas devem dedicar atenção especial para esse grupo de alunos, no que se refere ao livro de Física .

De fato, há pesquisas indicando que abordagens equivocadas podem impedir que a leitura de um livrootexto, na área de ciências, seja um instrumento útil para a aprendizagem. Em uma pesquisa no ensino médio, Radcliffe, Caverly e Peterson (2004) perceberam que, através do uso consciente de uma estratégia que envolvia diálogos periódicos buscando

esclarecer pontos duvidosos, e o uso de mapas conceituais desenvolvidos pelos próprios alunos, tanto a auto -avaliação subjetiva dos estudantes quanto seus resultados objetivos, avaliados por testes a ele aplicados, melhoraram sensivelmente. Houve mudança, para melhor, na expectativa tanto do professor quanto dos alunos, de que a leitura do livro-o-texto poderia conduzir a um aprendizado real.

Assim, inspirados nessa pesquisa, cujos resultados julgamos extensíveis ao ensino superior, entendemos que os professores da área de Exatas devem pautar seu trtrabalho pela adoção de técnicas de acompanhamento do uso que seus alunos estão fazendo do livro-otexto, ou de bibliografia de apoio. O uso da confecção de mapas conceituais deve ser estimulado (v., por exemplo, Salém [1984]), assim como estratégias de verifificação da compreensão.

Julgamos também necessária uma análise de abordagem de conteúdos e adequação dos livros didáticos ao curso, antes de sua adoção. Será que um livro do Tipler, aparentemente satisfatório para uma Engenharia Mecatrônica, atenderia a um curso de Matemática? E a um de Física? Esse questionamento surge a partir das fortes diferenças entre as respostas de alunos de cursos distintos. Não se pode ignorar o fato de que há livros de Física com outras ênfases curriculares, que não as apresentadas pelos livros investigados. Destacamos, por exemplo, os livros de Física de Alonso & Finn (2004), a nosso ver, representantes da ênfase da "estrutura da ciência" 7 , que podem ser indicados para o curso de Licenciatura em Física, quando menos, como complementntares ao livro adotado. Assim, os alunos teriam acesso a visões diferenciadas da Física, ao invés de se reportarem, como indicado na nossa pesquisa, apenas a outros livros que reiteram a ênfase curricular presente no livro-texto. No caso da Eng. Eletrônica a e da Matemática, talvez seja necessária a elaboração de livros-t-texto que, sem abrir mão de uma abordagem conceitual rigorosa, tratem extensivamente de aplicações nas respectivas áreas.

Algo implícito na pesquisa de natureza qualitativa é a possibilidade de de generalização (v. Lüdke e André, p. 23). Pensamos que as conclusões obtidas podem iluminar o trabalho dos professores de outros cursos da área de Ciências Exatas, não só da PUC -Minas, mas de outras instituições superiores, pela similaridade de situações, , pelo fato de os livros adotados serem extremamente difundidos, e pelo fato de a pesquisa ter investigado pontos bastante genéricos, não se prendendo a especificidades da instituição.

Entendemos que este trabalho constitui ponto de partida para investigaçõeões adicionais. Pode -se tratar os dados usando a técnica de análise do discurso com base no trabalho de Bardin (1995), para procurar uma compreensão mais profunda. Ao verificar que a turma de Matemática não faz uso do livro de Física, investigaremos proximamente se a turma de Física tem comportamento similar em relação aos livros de Cálculo e de Química .

## REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de Física Básica. São Paulo: Editora Edgard Blücher Ltda., 1998. 4 vols. (2ª reimpressão - 2002).

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RADCLIFFE, Rich, CAVERLY, David, PETERSON, Cunthia. Improving textbook reading in a Middle School Science Classroom. Reading Improvement, v.41, n.3, p. 145 -56, (Fall) 2004.

SALÉM, Sônia. Estruturas conceituais no ensino de Física. Dissertação de mestrado . IFUSP, 1984.

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TIPLER, Paul Allen. Física para cientistas e engenheiros - - vol. 1: Mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica. Rio de Janeiro: LTC, 2006. 793p.

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WUO, Wagner. A Física e os livros - Uma análise do saber físico nos livros didáticos adotados para o ensino médio. São Paulo: EDUC (Editora da PUC) - Fapesp, 2000.

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## ANEXO I

## Questionário:

- 1 a No início do curso, ao indicar o livrootexto, o seu professor explicou para a classe o porquê de se adotar esse livro? A razão se verificou?
- 2 a Para o seu estudo nessa disciplina você utilizou apenas o livro indicado pelo professor?
- 3 a Você utilizou o livro -t -texto para estudar a teoria?
- 4 a Na resolução dos exercícios prescritos pelo professor você recorria ao livro-texto?
- 5 a Em alguma situação você resolveu um problema muito interessante com a ajuda do livro -texto?
- 6 a Cite três coisas interessantes que você lembra do livro-texto.
- 7 a Faça um comentário sobre a importância que o livro-o-texto teve (ou não teve) para o seu aprendizado durante o curso.