A Introduçao de Tópicos de Física Moderna e Contemporânea em uma Concepçao CTS para Alunos da Zona Rural como Instrumento para o Exercício da Cidadania

## A Introdução de Tópicos de Física Moderna e Contemporânea em uma Concepção CTS para Alunos da Zona Rural como Instrumento para o Exercício da Cidadania

Reinaldo Marum de Oliveira 1 [marumoliveira@ig.com.br] Mauro Sérgio Teixeira de Araújo 2 [mstaraujo@uol.com.br]

1,2 Universidade Cruzeiro do Sul - - UNICSUL/SP

## Resumo

Este trabalho vem explicitar os resultados iniciais da pesquisa que está sendo desenvolvida em uma escola estadual de Ensino Médio na cidade de Piedade (SP), em um bairro da zona rural onde a maioria dos estudantes trabalha na lavoura.

Consideramos a necessidade de promover a inclusão de atividades curriculares e pedagógicas direcionadas para um projeto de desenvolvimento sustentável e solidário no campo, entendendo que as questões veiculadas em nosso meio estão estreitamente vinculadas ao espaço urbano, sistematicamente pensado para o mercado nos diferentes setores de produção e sem o devido foco nos problemas que caracterizam a Zona Rural.

Os habitantes do campo podem e devem ter condições para pensar a educação que traga como referência as suas especificidades, visando a sua inclusão na sociedade sem ser de forma hierarquizada ou subordinada e, com isso, facilitar a sua permanência nestas regiões por ampliar as condições para que sejam solucionados os problemas ali presentes, sendo essa uma das preocupações inerentes à abordagem CTS.

Para isso, procurou-u-se enfocar tópicos de Física Moderna e aspectos relevantes da Ciência, visando oportunizar aos alunos uma visão epistemologicamente correta da Ciência. A abordagem foi feita de modo a relacionar conceitos de luz, eletricidade, radiações e outras que compõem parte da estrutura curricular desenvolvida nos terceiros anos do Ensino Médio, série onde o trabalho está sendo desenvolvido.

No intuito de desenvolver adequadamente esse projeto, buscou-u-se apoio em teorias acerca do processo de aprendizagem, com ênfase para os conceitos espontâneos definidos por Vygotsky, segundo o qual as abstrações não sistematizadas e não conscientes exercem um papel importrtante na consolidação, pelo estudante, dos conceitos científicos, destacando ainda a mediação exercida pelo professor entre os dois conceitos. Neste contexto, tornar o processo educacional mais efetivo e mais eficiente consiste no ponto central do trabalho .

PALAVRAS -CHAVE: Tópicos de Física Moderna; Educação na Zona Rural; Concepções CTS.

## 1 -Introdução

Observa -se frequentemente no Ensino Médio a existência de uma pequena quantidade de aulas de Física, embora se constate um conteúdo programático demasiadamemente extenso, de modo que há grande dificuldade para que sejam incorporados tópicos relevantes de Física Moderna e Contemporânea, visando atualizar o currículo com temáticas capazes de proporcionar uma visão mais abrangente e adequada acerca das fenomenologias e tecnologias que influenciam diretamente o modo de vida atual. Por outro lado, a inadequação da estrutura curricular tem impossibilitado o

desenvolvimento de atividades experimentais que permitiriam consolidar os conhecimentos teóricos adquiridos, bem como desenvolver uma série de competências e habilidades solicitadas nas atuais orientações curriculares presentes na LDB, nas DCNEM e em documentos como os PCN.

Nesse contexto, o estudo da Física Moderna e Contemporânea tende a proporcionar um entendimento mais claro acerca da linguagem atual, permitindo ao aluno compreender a importância dessa teoria para o entendimento de diversas aplicações práticas dela decorrentes. De um modo geral, têm sido consideradas três vertentes representativas de abordagens metodológicas para a introdução de FMC no Ensino Médio: exploração dos limites dos modelos clássicos; não utilização de referências aos modelos clássicos; escolha de tópicos essenciais (Alvetti & Delizoicov, 1998; Terrazzan, 1994; Camargo, 1996).

Este trabalho prioriza propostas pedagógicas que valorizem, na organização do ensino, a diversidade cultural e os processos de interação e transformação do campo, a gestão democrática, o acesso ao avanço científico e tecnológico e as respectivas contribuições para ra a melhoria das condições de vida e a fidelidade aos princípios éticos que norteiam a convivência solidária e colaborativa nas sociedades democráticas, conforme estabelecido no art. 13, II das Diretrizes Operacionais para a Educação Básica nas Escolas do Campo - - Resolução CNE/CEB Nº 1, de 03 de abril de 2002. Deste modo, contemplando uma abordagem CTS, onde o ensino aumenta o nível de consciência dos alunos diante dos problemas que afetam sua vida, destacamos a questão do câncer de pele produzido pela exposição aos raios solares, principalmente os raios ultravioleta, tendo em vista gerar reflexões e debates que possam permitir avanços no sentido de que sejam prevenidos problemas futuros como a incidência de câncer de pele para quem fica exposto diariamente a a essas radiações.

Para Vygotsky, o aprendizado escolar "induz um tipo de percepção generalizante, desempenhando um papel decisivo na conscientização da criança dos seus próprios processos mentais" (1991, p.79).

Nesta proposta, a escola fornece a primeira a possibilidade de um contato mais do que casual com um sistema estruturado de inter-relações: os conceitos científicos. Ou seja, o ponto central da teoria de aprendizagem e desenvolvimento de Vygotsky é a mediação dos conceitos científicos em relação aos ououtros conceitos, forçando uma sistematização que tem como conseqüência uma consciência reflexiva ; isto é, um pensar sobre o processo de pensar. Pois, o o aluno no processo educacional deve se sentir sujeito da sua história, tendo como princípio norteador sua s experiências cotidianas, em contraposição ao conhecimento científico que expulsa e subordina os agricultores, a proposta de escola básica do campo pensa a produção de conhecimentos a partir da vivência dos alunos, os quais são filhos de agricultores . ArArticulando tais experiências com o conhecimento científico e tecnológico socialmente produzido , a aprendizagem torna -se mais significativa para os mesmos.

## 2 - - Perfil da Educação na Zona rural

A pesquisa em ensino de Física, em uma visão ampla, investiga as foformas de ensino e aprendizagem de conceitos científicos da Física e pode, por um momento, assumir a mesma problemática da pesquisa da psicologia do desenvolvimento. Cabe aqui salientar que, embora Vygotsky tenha realizado diversas pesquisas com crianças, a sua

teoria trata especificamente do processo de escolarização como um todo, podendo, portanto ser utilizada para os alunos adolescentes.

De acordo com a Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios (Pnad), de 2004, 17% da população brasileira vive na área r rural, porcentual que representa um expressivo contingente de 30,8 milhões de pessoas. A infra-estrutura escolar no campo é constituída por 96.557 escolas, responsáveis pelo atendimento de 7,6 milhões de alunos distribuídos entre as diversas etapas e modalilidades da educação básica.

Comparando esses dados com a última análise do IBGE, percebemos a drástica redução da população rural, conforme mostra o gráfico 1 abaixo.

Gráfico 1 - Participação da população residente segundo a localização do domicílio - Brasil - 1980-2000

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Fonte: IBGE - Censo Demográfico 1980, 1991, 2000 e Contagem 1996

Alguns especialistas defendem o argumento que o desempenho escolar é o resultado de dois fatores: o capital sociocultural e a qualidade da oferta. Diante da precariedade do capital sociocultural, decorrente do desamparo histórico a que a população do campo vem sendo submetida (sendo um dos problemas que está afastatando o homem do campo, conforme demonstra os dados do gráfico 1), e que se reflete nos altos índices de analfabetismo . A A oferta de um ensino de qualidade se transforma numa das ações prioritárias para o resgate social dessa população. A educação, isoladamente, pode não resolver os problemas do campo e da sociedade, mas a intervenção que está sendo abordada com o ensino da a Física Moderna e Contemporânea é um dos caminhos para a promoção da inclusão social e e do desenvolvimento sustentável, que tem como objetivivo, conscientizar a permanência do homem no campo.

## 3 - - Fundamentação Legal para a Educação no Campo

A Lei de Diretrizes e Bases da Educação, promulgada em 1996, forneceu as linhas e os princípios gerais que norteiam a Educação brasileira, em todos os níveis is de ensino. No que se refere especificamente à Educação nas zonas rurais, pode-se destacar como fundamentação legal a "Resolução CNE/CEB 1, de 3 de abril de 2002", que institui as Diretrizes Operacionais para a Educação Básica nas Escolas do Campo.

No sentntido de apoiar os projetos voltados para educação rural, o Presidente da Câmara da Educação Básica, reconhece o modo próprio de vida social e o de utilização do espaço do campo como fundamentais, em sua diversidade, para a constituição da

identidade da população rural e de sua inserção cidadã na definição dos rumos da sociedade brasileira, tendo em vista o disposto na Lei nº 9.394, de 20 de dezembro de 1996 -LDB, na Lei nº 9.424, de 24 de dezembro de 1996, e na Lei nº 10.172, de 9 de janeiro de 2001, que aprova o Plano Nacional de Educação, e no Parecer CNE/CEB 36/2001, homologado pelo Senhor Ministro de Estado da Educação em 12 de março de 2002.

## 4 - - Aspectos metodológicos da pesquisa

A pesquisa aqui descrita corresponde a uma primeira etapa de um processo de pesquisa que visa investigar procedimentos que possam contribuir para o aprimoramento do Ensino de Física em escolas da Zona Rural, respeitando as especificidades destas áreas, sendo os principais elementos que caracterizam a metodologia de trabalho empmpregada .

O aluno que mora na zona rural ou na periferia de uma cidade do interior tem que se sentir um "cidadão do mundo", responsável pela preservação e manutenção dos recursos que ele usufrui, consciente de que a durabilidade da vida depende de gestos pequenos, mas toma proporção maior quando atinge a sociedade, a atuação do mesmo influenciará o local onde vive, a representação que ele faz do meio que o cerca servirá como princípio para a representação que o mesmo fará do mundo.

## 4.1 - - Perfil dos estudantes envolvidos na pesquisa

Inicialmente foi aplicado um questionário etnográfico visando obter dados relevantes para a pesquisa, envolvendo 83 alunos de duas salas de terceiros anos do período noturno de uma escola pública da Zona Rural de Piedade, interior de São Paulo. Os alunos têm entre 17 e 19 anos e desse grupo 47 trabalham na lavoura, sendo a maioria do sexo masculino, 12 são ajudantes do comércio local, 6 trabalham na guarda mirim e outros no lar ou estão sem emprego.

Quanto às perspectivas futururas o grupo é bastante heterogêneo, pois numa mesma sala encontrammse tanto alunos com intenção de continuar seus estudos em um curso profissionalizante, como estudantes que desejam terminar a escola e ingressar diretamente no mercado de trabalho ou ainda aqueles que continuarão atuando na lavoura, auxiliando suas famílias.

Observa -se com os dados levantados que as origens sociais dos estudantes também são diversificadas, de modo que 30% dos alunos pertencem m à classe média típica do bairro da qual a escola faz parte, e 70% que fazem parte de zonas menos favorecidas do bairro, de uma classe social mais baixa.

## 4.2 - - Desafios e perspectivas da Educação na Zona Rural

Diante dos problemas vivenciados na escola, optou-u-se por desenvolver um trabalho que envolvesse o processo da leitura oral e escrita, acreditando-se que estas duas competências são necessárias para a vida do aluno e na relação deste com a sociedade, uma vez que a leitura propicia a o aluno interagir com o outro e com o meio social. Pode -se afirmar r que não é possível o desenvolvimento pleno do individuo sem o domínio da leitura. Neste sentido, Freire destaca (1999, p. 8):

"... aprender a ler, a escrever, alfabetizar-se é, antes de tudo, aprender a ler o mundo, compreender o seu contexto, não numa m anipulação mecânica de palavras, mas numa relação dinâmica que vincula linguagem e realidade...".

Hoje o desafio colocado para as famílias da zona rural, l, no que tange à educação dos filhos, ainda é maior. Pois as novas tecnologias que se reflete sobre o trabalho e a educação estão longe de chegarem à escola da zona rural. l.

O currículo da escola rural é um apêndice da organização de atividades e conteúdos da escola urbana; recebe apenas o acréscimo de objetivos e a indicação de conhecimentos que valorizam o trabalho agropecuário realizado em bases científicas e objetivam modificar o "homem rural". Esse currículo estimula apenas o conhecimento de plantas e animais; não faz referência ao humano, à sua cultura, à sua história, ao seu trabalho, ao meio em que vive (Gritti, 2000; Ribeiro, 1987).

## 4.3 - - Levantamento de conhecimentos prévios entre os estudantes

Quando recorremos a Bachelard (1996) encontramos duas afirmações importantes. A primeira, é que o ato de conhecer vai ao encontro a um conhecimento anterioior mal estabelecido, e, o segundo, é que para que o espírito científico seja efetivamente formado é necessário que se saiba formular problemas. Prossegue Bachelard afirmando que para o cientista, ou para o espírito científico, todo conhecimento é resposta a uma pergunta, salientando que (1996, p.18):

"Se não há pergunta, não pode haver conhecimento científico. Nada é evidente. Nada é gratuito. Tudo é construído"

Respeitando este modo de pensar, procurou-u-se efetuar um levantamento das idéias prévias do conhehecimento dos alunos acerca de aspectos que caracterizam os modelos atômicos e para isso, uma das características importantes do processo é a utilização de perguntas abertas, propiciando as respostas sem o "dirigismo" que poderia dar uma falsa idéia. Assim, iniciouuse o curso com uma atividade que solicita ao aluno o desenho do modelo atômico e quais são as suas partículas constituintes, segundo a sua compreensão, possibilitando obter informações para uma análise sobre o seu entendimento do átomo e de matériaia.

Após esta etapa, foi aplicado um questionário com situações familiares ao aluno, com palavras simples e precisas e desenhos esquemáticos, procurando enfocar a luz como tema central.

Figura 1 - - Questionário com perguntas e desenhos referentes à luz

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Analisando as idéias ou concepções dos alulunos expressas nos desenhos e na s questõtões, algumas dadas quais apresentadas na figura 1 acima, constata-se a existência de uma grande lacuna entre os seus coconhecimentos prévios e os conceitos de natureza científica (Lahera, 2006).

Visando estabelecer uma ponte entre estes dois domínios de conhecimento e buscando enfocar um tema que permitisse uma abordagem CTS (Sônia, 2005), optou-u-se por desenvolver o tema radiação ultravioleta, pois todos os dias os estudantes das zonas rurais estão expostos a ela, sofrendo grandes conseqüências, como envelhecimento precoce da pele e até mesmo câncer de pele. Portanto, para lidar com esse aluno da Zona Rural e que trabalha na lavoura sem proteção adequada, foram iniciados estudos sobre a incidência de câncer de pele e outros efeitos biológicos, como a catarata na visão . (Okuno, 2005). Esses temas serãrão tratados por textos de apoio, induzindo pesquisas entre os estudantes , discussões em sala de aula a e divulgações por intermédio de cartazes afixados na escola e nos principais locais do bairro.

## 5 - - Resultados obtidos

Um amplo conjunto de dados foi obtido através de registros das discussões realizadas em classe e das respostas escritas a questões apresentadas, compondo ainda o processo de investigação da realização de debates, mural l com faixas e cartazes expostos na escola e outras atividades que permitam aos estudantes entenderem aspectos relacionados ao processo de produção e desenvolvimento do conhecimento científico. A análise das informações permitiu estabelecer o quadro descrito abaixo:

- · Modelo Atômico: Os alunos descreveram o átomo como eles se lembravam do conteúdo estudado na Química, visto em desenhos ou animações de filmes e , deste modo, descreveram ou fizeram desenhos esquemáticos como sendo uma partícula invisível, com elétrons circulando e outros ainda que se lembraram que no núcleo tem prótons e nêutrons. Detectados estes problemas procurou-u-se estimular no aluno a realização de consultas a livros didáticos, internet e outras fontes e então foi abordar a constituição atômica e o que são números quânticos,

obtendo -se elementos para formar uma base inicial que permita o entendimento da Física Quântica e a compreensão da Física Moderna.

- · Luz: Percebeuuse que a maioria dos alunos descreve sobre a luz elétrica (lâmpada ou lanterna) e outros fazem referências à luz solar . Eles estabeleceram uma relação entre a luz e a luz solar e outros com a luz da vela, sendo que alguns alunos forneceram um m percurso aceitável para o caminho da luz, solicitado na questão 4 .

A maioria percebe que a sombra de uma árvore, desenhada na questão 5 , está errada, e os que tentaram fazer um esquema (que não foi pedido), apresentaram dificuldades em esboça-lo na posição correta.

Após a etapa inicial utilizando o questionário. Os alunos pesquisaram em livros, revistas e alguns na internet, os conceitos científicos da luz e já citam na na como uma onda eletromagnética ou então que transporta energia, o que será rá fundamental para fazer uma analogia com a radiação ultravioleta.

- · Radiação ultravioleta: Na etapa seguinte deste trabalho pretende-se realizar ações que permitam conscientizar o aluno de que a incidência de câncer de pele é a maior dentre todos os tipos de câncer e que a exposição à luz do Sol, principal fonte de radiação ultravioleta, sem a devida proteção, é a principal causa, problema que afeta diretamente boa parte dos estudantes por viverem e trabalharem na Zona Rural, expondo-se diariamente a estes fatores de risco. Neste sentido, deverá ser realizada uma abordagem interdisciplinar, pois é possível relacionar diferentes aspectos da Física com a área da saúde, incluindo neste processo uma pesquisa sobre a incidência de câncer de pele na cidade de Piedade e qual percentual refere-se aos trabalhadores da lavoura.

Acredita -se que este tipo de abordagem possibilite atender diversos preceitos que embasam a concepção CTS, pois um ensino voltado à conscientização dos problemas locais e o estímulo à mudança de de atitudes e ações são fatores relevantes capazes de prevenir ou minimizar os efeitos de problemas futuros. Neste sentido, podem ser destacadas algumas características ou estratégias dos programas CTS, conforme verificado no trabalho de Sônia e Zylbersztajin (2005: 180-181):

- a) Identificação de problemas sociais relevantes para os estudantes e de interesse e impacto local ou mundial.
- b) A participação ativa dos estudantes na busca de informações que podem ser aplicadas para resolver problemas da vida real.
- c) A ênfafase no processo de aquisição das habilidades que os estudantes necessitam para resolver seus próprios problemas.
- d) A oferta de oportunidades aos estudantes para atuar em suas próprias comunidades e colaborar na solução dos problemas detectados.

## 6 - - Conclusões

- O desenvolvimento desse projeto visa fundamentalmente contribuir para a atualização curricular na área do Ensino de Física, de modo a possibilitar ao aluno condições de desenvolver sua estrutura cognitiva para que consiga perceber a Física

como uma ferramenta útil para a compreensão da realidade científica e tecnológica que o cerca, além das interações existentes com outras áreas de conhecimento.

Para o aluno de zona rural, muitos temas estudados nos livros estão distantes de sua realidade, este perde o estimulo em estudar, abandona a escola e acaba voltando para a lavoura sem ter perspectivas futuras, dentro deste contexto percebe-se a importância de estimular a aprendizagem partindo de conhecimentos prévios dos alunos, ou seja, estudar a Física Moderna utilizando os recursos e as experiências que os mesmos adquiriram no trabalho na lavoura. Dentre os muitos elementos os quais fazem parte do cotidiano na zona rural, destaca-se a intensidade dos raios solares e os efeitos que os mesmos causam nos trabalhadores, a proporção de danos ambientais e humanos de tal modo que ele, por exemplo, se conscientize da importância de se prevenir da exposição à radiação ultravioleta e da correlação desta com o câncer de pele; os benefícios e os danos do uso das tecnologias como a eletricidade para o meio ambiente.

A escola fornece importantes instrumentos de leitura, compreensão e resolução de problemas do mundo social e cultural. E dentro deste contexto, o estudo da Física Moderna, está despertando-nos mesmo a consciência de que os conhecimentos adquiridos na escola serão úteis no cotidiano.

A abordagem proposta pretende que a introdução de tópicos de Física Moderna e Contemporânea seja feita sem considerá-la como mais um assunto estanque, mas ao contrário, represente um aprofundamento do conteúdo que é geralmente descrito nos aspectos macroscópicos, reduzindo o fenômeno e limitando a compreensão da natureza integralmente.

## 7 - Referências Bibliográficas

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