A GRAVITAÇÃO NOS LIVROS DIDÁTICOS DO ENSINO MÉDIO: UMA ANÁLISE À LUZ DE UM DOS CRITÉRIOS DO PNLEM

## A GRAVITAÇÃO ÁNOSLIVROS DIDÁTICOS DO ENSINO MÉDIO: UMA Ç ANÁLISE À LUZDE UM DOS CRITÉRIOS DO PNLEM

Kleber Luiz Nogueira 1 , Wilton Silva Dias 2 , Mikael Frank Rezende Junior 3

- 1 Licenciado no Curso de Física da Universidade Federal de Itajubá [klnogueira@yahoo .com.br]
- 2 Instituto de Ciências Exatas - Universidade Federal de Itajubá [w[wilton@unifei.edu.br]
- 3 Instituto de Ciências Exatas - Universidade Federal de Itajubá [mikael@unifei.edu.br]

## R ESESUMO

Ao longo de quase uma década, políticas curriculares para o En sino Médio têm sido divulgadas no Brasil. No âmbito federal, documentos constituintes da reforma do Ensino Médio, como os Parâmetros Curriculares Nacionais e as Diretrizes Curriculares Nacionais do Ensino Médio, expressam as principais propostas produzidas s no campo oficial. Junto a essas medidas encontramos o Plano Nacional do Livro Didático, instituído pelo Governo Federal nas escolas públicas de todo o país, a partir de 2004. O Programa Nacional do Livro do Ensino Médio prevê a distribuição de Livros Didáticos para os alunos do ensino público de todo o Brasil. A Resolução nº. 38 do Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação, que criou o programa, define o atendimento de forma progressiva aos alunos das três séries deste ciclo. Uma vez que o Livro Didático é ainda a principal ferramenta utilizada pelo professor para elaboração de suas aulas, acreditamos que dar ferramentas visando qualquer tipo de progresso nesse campo pode proporcionar um avanço na qualidade do ensino de física no nível médio. Neste sentitido, somos levados a considerar que a análise dos livros didáticos realizada pelo Ministério da Educação tornou-s-se ainda mais importante. Na área de física são seis títulos aprovados pelo MEC, incorporados na avaliação deste programa. Neste estudo, fizemos s uma investigação das possíveis mudanças que ocorreram com o conteúdo de gravitação universal pósanálise do MEC. Para isso, estudamos os Livros Didáticos de Física publicados antes e após a implementação do Programa Nacional do Livro Didático do Ensino Médio através de uma tabela comparativa, onde centramos em analisar os livros sob a óptica dos erros e induções aos erros conceituais. Uma conclusão inicial dessa investigação foi que praticamente não ocorreram mudanças na temática de gravitação dos livros aprovados pelo MEC.

## 1 -INTRODUÇÃO

Ao longo de quase uma década, políticas curriculares para o Ensino Médio (EM) têm sido divulgadas no Brasil. No âmbito federal, documentos constituintes da reforma do EM, como os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) e as Diretrizes Curriculares Nacionais (DCNEM), expressam as principais propostas produzidas no campo oficial (Dias e Abreu, 2006). Junto com essas medidas encontramos o Plano Nacional do Livro Didático, (PNLD), instituído pelo Governo Federal nas escolas públicas de todo o país, a partir de 2004.

Nesse sentido, a necessidade de se rever as práticas educativas e os conteúdos ensinados na disciplina de física em nível médio tornaram-se objeto constante de discussões nas pesquisas em ensino das ciências, em espececial, em ensino de física (Ricardo et al. 2005). Segundo Nicioli e Mattos (2006):

Além de discutir as pesquisas realizadas no campo dos livros didáticos, evidencia que há muita dificuldade em encontrar uma bibliografia de pesquisa sobre o assunto, porém isisso não está desmotivando trabalhos nessa área, mas, pelo contrário, o número de pesquisas está aumentando (p.3)

Entretanto, o conteúdo de física ensinado nas escolas brasileiras pode ser apresentado de várias formas diferentes. Pesquisas como a do Santos Neto e Pietrocola (2004) apontam para a necessidade de inserir a História da Ciência como um facilitador de compreensão dos temas abordados. Outra forma é a partir dos fenômenos de natureza macroscópica e social, refletir sobre a construção das teorias científicas (Leite, 2006).

Pórem, independente dos indicadores advindos de pesquisas acadêmicas, é sabido que o ensino de física no EM brasileiro é desenvolvido baseado principalmente nos Livros Didáticos (LD). Sendo este um recurso muito utilizado no trabalho docente, o livro didático pode auxiliar no processo ensino-a-aprendizagem de Ciências, física, ou mesmo reforçar distorções conceituais (Leite 2006, p.73).

Nota -se que este recurso vem sendo utilizado não como um apoio instrumental para os docentes nas aulas de física, mas como um guia metodológico de suas ações e de elaboração das propostas curriculares (Leite, 2006). Assim, a importância do LD na vida escolar do aluno juntamente com o PNLD fez com que em 2006 os LD de física utilizados nas escolas de EM M passassem por uma avaliação do Ministério da Educação (MEC). Devido à importância do LD no contexto educacional e pelos fatos comentados anteriormente realizamos nesse trabalho uma investigação sobre a avaliação realizada pelo MEC. Com o objetivo de verificar as principais mudanças ocorridas no LD de Física do EM devido à avaliação do MEC, selecionamos o conteúdo referente à temática Gravitação Universal. Para isso utilizamos uma classificação pautada em critérios comparativos, aplicada aos livros publicados antes e após a avaliação do MEC.

Para justificar a escolha do conteúdo de gravitação, podemos lembrar o fato de se tratar de um conteúdo que facilmente permite diferentes abordagens e que por estar intimamente relacionado ao tema de Astronomia pode e deve servir de motivação para a aprendizagem dos estudantes (Dias, 1997). Gostaríamos de lembrar uma vez mais que nosso objetivo aqui não é analisar o papel do LD, nem tão pouco verificar se eles estão em sintonia com os objetivos propostos por documentos legais, nem tampouco verificar sua utilização e abrangência. Nesse estudo apenas investigamos os possíveis resultados e mudança proporcionada pela análise do MEC, e por isso, apesar de nossas opiniões e impressões práticas sobre as muitas questões que giram em torno dos LD, julgamos não ser oportuno apresentá-las.

2 -O LIVRO DIDÁTICO E O PLANO NACIONAL DO LIVRO DIDÁTICO DO ENSINO MÉDIO: UM BREVE HISTÓRICO

Como comentado anteriormente, devido sua importância na escola básica, vários autores vêm trabalhando com a análise de LD, como Mendes (1996) e Nicioli Junior e Mattos (2004), onde fazem um levantamento bibliográfico dos LD de Física utilizados EM no Brasil em diferentes períodos. No Ensino de Física, os LD têm se mostrado um poderoso instrumento selecionador e organizador de conteúdo e métodos de ensino (Ferreira e Selles, 2003). De acordo com Ferreira e Selles (2003), já nas primeiras tentativas de se organizar os conteúdos para o ensino brasileiro, os LD estavam presentes.

Atualmente, os LD de Física utilizados no EM são apresentados, com pequenas variações, em três grandes áreas: Mecânica, Termodinâmica/Óptica/Ondulatória e Eletromagnetismo, organizado nos LD geralmente em três volumes. Entretanto temos também todos esses temas reunidos Ú em um único volume, ao qual tradicionalmente denomina-se de Volume Único.

Devido a sua importância, em 1995, após uma reformulação das políticas do programa, o PNLD assume também a função de avaliar os LD de modo a promover uma melhoria na qualidade destes materiais. Ainda assim, Braga adverte para o fato de que esta mesma avaliação não contemple determinados parâmetros que dizem respeito à organização de conteúdos e acabam por reforçar aspectos indesejáveis dos LD como a tradicional divisão temática adotada na maioria das coleções didáticas (Braga, 2003).

Em um cenário atual, o governo federal executa três programas voltados ao LD: o PNLD, o Programa Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio (PNLEM) e o Programa Nacional do Livro Didático para a Alfabetização de Jovens e Adultos (PNLA). O PNLEM foi implantado em 2004, pela Resolução nº 38 do FNDE, programa que prevê a universalização de LD para os alunos do EM público. Inicialmente o programa atendeu aos alunos da primeira série das escolas públicas das regiões Norte e N Nordeste do país.

No processo de avaliação, as editoras inscrevem os seus títulos a fim de participarem dos programas do MEC. Os LD inscritos são analisados por uma comissão formada pelo MEC. Findada a avaliação, os especialistas elaboram resenhas dos livros aprovados, que passam a compor o Guia do Livro Didático, que é disponibilizado em um sítio na internet e enviado em material impresso para as escolas cadastradas no censo escolar.

Para a disciplina de física foi publicado no Diário Oficial, edição número 23 de 01/02/2006, através da portaria Nº. 366, de 31 de Janeiro de 2006 o resultado das avaliações dos LD dos Componentes Curriculares de Física e Química, realizadas no âmbito do PNLEM/2007.

Tabela1: Livros selecionados pelo PNLEM

Ainda que críticas possam ser feitas, o PNLD pode ser considerado um marco histórico na educação brasileira pelo fato de instâncias oficiais terem reconhecido o papel do LD no ensino e na própria atualização do professor, além da necessidade intrínseca e constante de se melhorar a qualidade desse tipo material.

## 3 -UMA BREVE D ISCUSSÃO SOBRE A GRAVITAÇÃO UNIVERSAL: DOS DOCUMENTOS AOS LIVROS DIDÁTICOS

De acordo com as Orientações Curriculares Para o Ensino Médio (2004), os PCNs são orientações educacionais que juntam os diversos aspectos de conteúdos, metodologia e epistemologia, e não são apenas alterações e/ou atualizações dos conteúdos (Brasil, 2002, p.55). Esses documentos buscam promover o debate permanente nas escolas e corroborar a necessidade de uma formação continua dos profissionais envolvidos (Brasil, 2002).

Nos PCN+ (Brasil, 2002) originaram os temas estruturadores, onde o desenvolvimento das competências e habilidades são delineadas para a escolarização no EM. Nesse documento são privilegiados seis temas estruturadores para organizar o ensino de física: 1) Movimentos: Variações e conservações, 2) Calor, ambiente e usos de energia, 3) Som, imagem e informação, 4) Equipamentos elétricos e telecomunicações, 5) Matéria e raradiação, 6) Universo, terra e vida. A distribuição desses temas ao longo do período destinado ao EM configuram-s-se como uma das possíveis organizações para o EM. Porém, cada um desses temas não pode ser compreendido de forma separada, pois eles só completam seu sentido por meio de suas interações e de suas relações com outras áreas do conhecimento (Brasil, 2002).

O conteúdo analisado nesse trabalho acomoda -se prioritariamente dentro do tema Universo, terra e vida. Segundo os PCN+ (Brasil, 2002, p.70) é indispensável uma compreensão de natureza cosmológica, permitindo ao jovem refletir sobre sua presença e seu "lugar" na história do universo, tanto no tempo como no espaço, do ponto de vista da ciência. Espera-s-se que o aluno ao final do ciclo da educação básica, adquira um entendimento atualizado das hipóteses, modelos e formas de investigação sobre a origem e evolução do universo em que habita (Brasil, 2002). Ainda segundo os PCN+ é importante propiciar aos alunos uma visão cosmológica das ciências que permita situarem no tempo, apresentando-lhes os instrumentos para seguir e apreciar, por exemplo, as conquistas espaciais, as descobertas feitas pelos telescópios ou o mundo fascinante das estrelas (Brasil, 2002). Nessa abordagem, o PCN+ ressalta: ganha destaque a a interação gravitacional, uma vez que são analisados sistemas que envolvem massas muito maiores que aquelas que observamos na superfície da terra (Brasil, 2002, p.78). Ao mesmo tempo, lidamos

com modelos de universo que permite construir síntese da compreensão física, sistematizando forças de interação e modelos microscópicos (Brasil, 2002).

Para esse tema estruturador são apresentadas três unidades temáticas: Terra e sistema solar; O universo e sua origem; Compreensão humana do universo. Segundo os PCN, "a possibilidade de um efetivo aprendizado de cosmologia depende do desenvolvimento da teoria da Gravitação Universal, assim como noções sobre a constituição elementar da matéria e energia estelar" " (Brasil, 1999, p.17). Portanto, observa-se que o conteúdo do trabalho aqui proposto está presente no currículo básico da educação e que também é enfatizado nos documentos oficiais para a melhoria do ciclo básico da educação, em especial o EM.

## 4 -METODOLOGIA E CRITÉRIOS DE ANÁLISE

Muitas tentativas de transformação nas práticas educacionais esbarram na falta e ausência de material didático (Brasil, 2006). Segundo as Orientações Curriculares para o Ensino Médio (2004): historicamente a escola se apóia no livro didático, que nem sempre está presente na escola pública. a. Outros materiais didáticos para promover a melhoria do ensino são deficitários s (Brasil, 2006, p.56). Com os dados dos seis LD aprovados procuramos os mesmos em edições anteriores e posteriores ao programa do MEC. A ação de comparar as duas edições dos LD de Física do EM aprovados pelo MEC tem como objetivo verificar se os mesmos sofreram mudanças em virtude do PNLEM, sendo inicialmente classificados segundo os critérios a seguir: Número total de páginas, número de páginas do capítulo, número de exercícios do capítulo, número de atividades extras, existência de textos complementares, apresentação do conteúdo, número de figuras ilustrativas, existência de erros e/ou indução ao erro, distribuição do conteúdo, vocabulário e aspecto visual. Os itens mencionados anteriormente constituem parte da tabela comparativa utilizada em uma pesquisa mais ampla. Neste trabalho centramos na apresentação da categoria denominada erros conceituais.

- O item de nossa análise que está designado por erros e induções a erros busca verificar se LD de física do EM, quanto ao conteúdo de gravitação, apresentam algum tipo de erro, desatualização e induções que possam levar os alunos e até mesmos os professores do EM à conclusões erradas. A seguir apresentamos quais os erros mais comumente encontrados nos LD destinados aos alunos e professores do EM baseados em autores que já pesquisaram tal assunto, como as referências de Canalle (2003), Canalle, Trevisan e Latarri (1997).

Um erro comumente encontrado foi a figura que representa a órbita da terra em torno do sol: uma elipse com alta excentricidade. Segundo Canalle (2003), este é um erro grave, pois leva alguns professores e muitos alunos à automática conclusão de que o verão ocorre justamente quando a Terra passa mais próxima do Sol, ou seja, fica associado que as estações do ano ocorrem devido à variação da distância da terra ao sol. Uma detalhada discussão sobre essa questão é apresentado por Dias e Piassi (2007). Certamente o desenho representado por essas figuras é útil didaticamente quando queremos explicar a Lei das Áreas ou a Lei dos Períodos e até mesmo a Lei das Órbitas de Kepler, contudo, a uma informação errada esta sendo transmitida, de que a órbita da terra tem realmente este formato (Canalle,

2003). Segundo o mesmo autor, os alunos aprendem que a órbita da terra é uma elipse muito achatada, o que foi constatado em prova da olimpíada de Astronomia.

Outro erro, o segundo de nossa análise, diz respeito as pontas que aparecem nas figuras que representam o sol e as estrelas. Segundo Boczko (1998), os livros deveriam trazer em algum lugar da obra a informação de que as estrelas são esféricas e que as "pontas" são fenômenos ópticos (cintilações) criados pela atmosfera da Terra conforme a luz das estrelas a atravessa. Percebemos também a falta de proporcionalidade nas figuras. Assim conforme comentado por Boczko (1998), acreditamos que deveria constar que o tamanho e a distância não estão em escala por motivos técnicos. Na tabela 2 apresentamos a relação de símbolos para auxiliar durante a a análise dos livros.

Tabela 2: Símbolos de identificação

## 5 -R ESESULTADOS

Os dois livros A analisados são de edições de 1997 e de 2006, ou seja, um intervalo de quase 10 anos. Sobre o ponto quque propomos nossa análise, A0 A0 e A apresentam erros que podem ser identificados como graves para a compreensão dos alunos, onde foram identificados dois erros que podem de forma indireta induzir ao leitor à construção equívoca e errônea a respeito de algum fenômeno, conceito ou idéia. O primeiro erro é sobre o ensino das órbitas dos corpos celestes. Tanto o livro A0 A0 0 (figuras 7.2 e 7.3 do respectivo livro) e A (figuras 6.2 e 6.3 do respectivo livro) representam as órbitas dos planetas através de elipses muito achatadas. Outro problema é que os livros A0 A0 e A representam as estrelas com pontas. Sob um aspecto mais amplo, verificamos que o livro publicado em 2006 e aprovado pelo MEC e que faz parte do PNLEM é basicamente idêntico ao livro com edição em 1997, mantetendo os possíveis erros e induções a erros.

Os livros B0 0 e B são de edições de 2005 e 2007, respectivamente publicados em volume único. Tanto B0 B0 quanto B, apresentam erros ou induzem diretamente à erros. Esses erros são iguais nas duas versões. O primeiro erro é sobre as figuras que representam as órbitas dos corpos celestes. Na página 185 de B0 0 e na página 180 de B as figuras apresentam elipses, que representam as órbitas dos planetas, com alto nível de achatamento, ou seja, alta excentricidade. Outro erro relaciona-se

às figuras que representam o Sol e estrelas com pontas. Essas figuras podem ser observadas nas páginas 185 do livro B0 0 e na página 180 do livro B. A informação desatualizada sobre Plutão deve ser relativizada em função da data da edição que esta contida no livro B. Na página 180 o livro fala que o planeta "Plutão" tem a órbita mais excêntrica. Recentemente planeta "Plutão" foi re-classificado, deixando de ser um planeta em nosso sistema solar.1 Com base em nossa análise concluímos que o livro B, aprovado pelo MEC não sofreu alterações em relação ao livro B0, antes da aprovação.

Os livros C0 0 e C são de edições 2005 e 2007 respectivamente. No entanto, os dois livros apresentam erros, que são basicamente os mesmos que estão sendo encontrados no decorrer desse trabalho: figuras destinadas a representar as órbitas dos planetas são sempre desenhadas de forma exageradamente excêntricas, (páginas 182, 183 nas figuras 7.17, 7.18 e 7.19) das duas versões. Apesar das figuras 7.18 e 7.19 apresentarem corretamente a figura do sol (sem pontas) a figura 7.8 ainda induz o aluno à erros por apresentar o sol com pontas. Nota-s-se que na página 182 a figura 7.14 de C0 e C apresenta o sistema solar com a seguinte frase: "Esquema atualizado do sistema solar". Nesse es quema, as órbitas e os planetas não foram representadas em escalas. Pela análise da figura constatamos a presença do planeta Plutão, que foi re-classificado, deixando de ser um planeta, mostrando que o esquema dos livros C0 e C não estão completamente atualizados. Através dessa análise verificamos que basicamente não há diferenças entre os livros C0 0 e C, publicados em um intervalo de 2 anos, antes e após a análise do MEC.

Os livros D0 D0 e D analisados são de edições 2002 e 2007 respectivamente publicados em volume único. No entanto, os dois livros apresentam erros, que são basicamente iguais nas duas edições. Figuras2 destinadas a representar as órbitas dos corpos celestes apresentam-nas com alta excentricidade. Notamos que as duas edições apresentam um erro tipográfico: a figura de número 6 não existe, enquanto a figura de número 7 é repetida duas vezes. Nota-se que na figura 2 apresenta o sol com pontas e que as figuras 2 e 3 estão escritas em outra língua. Através dessa análise verificamos que basicamente não há diferenças entre as duas edições do livro D, antes e após o MEC, publicadas em um intervalo de 5 anos.

Os livros E0 e E analisados são de edições 2005 e 2007 respectivamente publicados em volume único. No entanto, notamos que algumas figuras apresentam erros e induções a erros. Trazem a trajetória de um planeta com alta excentricidade, ou seja, uma elipse muito achatada, levando o aluno a uma compreensão errada da órbita da Terra, podendo induzir à idéia errada de que as estações do ano são causadas pepela variação da distância da terra ao sol. Assim, verificamos através desses elementos que os dois livros, publicados num intervalo de 2 anos, antes e após a análise do MEC, essencialmente se mantiveram iguais.

Os livros F0 0 e F são de edições 2001 e 2007 respectivamente e apresentam o conteúdo de gravitação no primeiro capítulo do segundo volume de sua coleção. No

entanto, as figuras dos livros F0 0 e F, que são destinadas a representar as órbitas dos planetas apresentam erros, como órbitas muito excêntricas. O livro F apresenta o sistema solar, (página 9 figura 16), contendo Plutão como planeta. Com isso o livro se mostra desatualizado, pois tal planeta foi re-classificado. No livro F0, encontramos um erro ao discutir a segunda lei de Kepler, onde o livro faz uma comparação com duas áreas, A1 e A7, mas durante a sua explanação utilizam-s-se dados somente de A1, ao descrever os arcos que os planetas devem percorrer. Esse erro foi corrigido no livro F. Finalmente, constatamos que os livros F0 e F não apresentam diferenças significativas apesar da diminuição do número de páginas na nova publicação e de alguns itens de nossa análise apresentarem diferenças.

## 6 -CONSIDERAÇÕES FINAIS

Baseados na importância dada ao LD no EM e ao fato de atingir um número cada vez maior de alunos da escola pública devido ao PNLEM, essa ferramenta didática tornou -se alvo de uma análise por parte do MEC. Interessados em saber o impacto dessa análise na qualidade dos livros, realizamos esse trabalho de investigação, embora limitado ao conteúdo de gravitação universal. A ferramenta que utilizamos para esse fim, uma classificação pautada em critérios comparativos, mostrou -se satisfatória de acordo com os objetivos do trabalho. Ao analisar as figuras apresentadas nos LD notamos que o número de figura, bem como sua composição e desenho não sofreram grandes alterações. Chamamos a atenção para o fato de que na maioria dos livros analisados há pelo menos dois tipos de indução à erros devido ao desenho da órbita da Terra (e dos planetas em geral) e do Sol, e que não mudaram devido a análise do MEC.

Tabela 33- Comparação entre o número de erros e induções nos livros antes e depois da análise do MEC.

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Ao estudar a história do LD e os LDs mais antigos (Mendes, 1997) podemos entender a origem dessa papadronização. Claro que não podemos esquecer que isso está intimamente ligado com os objetivos dos livros. Ao fazer uma comparação com propostas e projetos de ensino de física (GREF, PEF, PSSC, Harvard) que têm a idéia de apresentar e discutir a física segundo uma proposta alternativa ao LD, qualquer pessoa nota imediatamente, entre muitas diferenças, a distribuição dos conteúdos.

Em um caráter ainda exploratório, ficou evidenciado através da análise realizada que o conteúdo de gravitação universal é apresentado no LD com as seguintes características: 1) Apresenta o conteúdo em algo em si, ou seja, destacado da realidade do mundo; 2) Desenvolve a atividade escolar como uma atividade fechada que se dá como um fim em si, e não como um meio inserido numa totalidade maior; 3) Transmite interpretações pré-estabelecidas acerca da realidade, tornando -a a-histórica; 4) Fornece pacotes de conteúdo, isolados entre si, numa seqüência mecânica que supõe a acumulação simples do conhecimento. Contudo, para uma afirmação mais conclusiva são necessários outros dados, que não apresentaremos aqui.

À guisa de conclusão, se retomarmos a pergunta principal deste trabalho - quais mudanças ocorreram no conteúdo de gravitação nos livros didáticos com a análise do MEC? - pode-s-se afirmar que: 1) praticamente não ocorreram mudanças significativas; 2) nos itens analisados as diferenças encontradas, quando para melhor, tinham como objetivo se adequar ao esperado pelo MEC. 3) os livros didáticos não se aprimoraram com a análise do MEC para entrar em sintonia com os propósitos de PCN. Esse resultado já esperado, não difere de outros resultados obtidos em análises semelhantes, porém com outro enfoque, como apresentados por Conceição et al. (2005) e Núñez et al. (2003).

## 7 -REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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