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## Ensino de física feito por professores de física para professores de física

Jesuína L. A. Pacca a [jepacca@if.usp.br]r] José Paulo Gircoreano b [gircoreano@gmail.com] Anne L. Scarincic ic [l.scarinci@gmail.com] Elifas Levi da Silva d [elifas\_levi@uol.com]m]

a Instituto de Física - Universidade de São Paulo b CEFET -SP c Instituto de Física - Universidade de São Paulo d CEFET -Cubatão

## RESUMO

O ensino de física no nível médio e fundamental enfrenta barreiras conceituais já identificadas e publicadas em grande parte na literatura especializada. Passar deste conhecimento para um planejamento pedagógico capaz de enfrentar o problema e levar à aprendizagem significativa é a questão que pesquisadores e formadores têm enfrentado. A partir do desenvolvimento de materiais/atividades problematizadoras para a sala de aula e do acompanhamento da sua aplicação e da aprendizagem conseqüente, por um grupo de professores, o trabalho propõe uma análise crítica do material e de uma reflexão sobre sua natureza za pedagógica, bem como de sua capacidade para ensinar. A pesquisa dessas questões levou à localização dos conflitos cognitivos e à possibilidade de propor atividades para enfrentá -los. A aplicação desses instrumentos em sala de aula deverá revelar aspectos importantes do conhecimento dos estudantes que permitirão orientar uma tomada de consciência sobre o significado do conteúdo em discussão e o processo de assimilação pelo aluno, isto é, possibilitará chegar à sala de aula com estratégias adequadas para trabalhar as dificuldades de aprendizagem dos conceitos. Este trabalho trata da construção de uma matriz de estruturação e categorização que permita então contextualizar adequadamente todas as atividades produzidas e aplicadas em classe, para uma divulgação on-line acessível aos professores interessados coerentemente com a concepção de ensino-o-aprendizagem que as produziu. O impacto desta ação para o ensino público não é imediato, mas espera-se um retorno com a comunicação de professores que puderem aproveitar r e consultar esse site, inserindo elementos novos nos seus planejamentos pessoais, de forma adequada.

## INTRODUÇÃO

A educação científica na Escola vem sendo alvo de críticas e motivo de insatisfações por parte dos especialistas em ensino e também pela sociedade usuária. Uma ma parcela significativa das críticas aponta a qualidade profissional do professor que está nas salas de aula como a principal causa dessa situação.

Na sala de aula os professores enfrentam a dificuldade de ensinar uma população cheia de problemas complexos e se sentem incapazes de superá-la. Enquanto isso, os pesquisadores, localizados principalmente nas instituições superiores de ensino e pesquisa, investigam o ensinar e aprender encontrando resultados signgnificativos e esclarecedores a respeito das situações e condições para ocorrência da aprendizagem efetiva e duradoura.

Mesmo reconhecendo que existem algumas experiências importantes e locais levando para o ensino médio um ensino de qualidade, no plano geral, a educação científica está longe e de ter acesso a esses resultados e de sentir alguma modificação para melhor.

Nos últimos seis anos desenvolvemos um programa de pesquisa no âmbito da formação continuada, através do Projeto FAPESP para a Melhoria do Ensino Público intitulado Eletromagnetisismo no Ensino Médio: Barreiras Conceituais e Estratégias de Ensino. Ao longo desses anos, acompanhamos o trabalho de cerca de 20 professores na tarefa de planejar atividades e aplicá-las com seus alunos, elaborando e reelaborando continuamente seu planejamento pedagógico, para construir critérios de avaliação e de estruturação de um plano didático; como objetivo geral principal os professores tinham a aprendizagem de qualidade dos seus alunos e a preparação para a vida; como objetivo específico, ensinar eletromagnetismo.

Os resultados com a formação de uma competência profissional específica foram muito satisfatórios, formando professores que se distinguem por dois atributos principais: capazes de incorporar no seu dia-a-dia instrumentos de ensino e controle le da aprendizagem, desenvolvidos pelos pesquisadores, e conscientes da importância do seu trabalho, na medida em que este toca pontos essenciais do aprender e propicia o estabelecimento de uma relação pedagógica profícua e adequada para garantir, além da apaprendizagem da física, a permanência do conhecimento adquirido.

Nossa referência mais essencial são as idéias expressas por Zeichner (1990) quando se refere à competência do professor e então a possibilidade de exercer sua autonomia nas escolhas e na elaboração do seu instrumento de trabalho pedagógico - o planejamento.

Os professores que têm participado do nosso projeto até agora já produziram material bastante variado e muito significativo para compor seus planejamentos pessoais. Neste momento estão aptos a estudar esse material e as condições que possibilitaram sua integração num planejamento, de modo adequado e consciente.

Reconhecendo o valor do trabalho dos professores e os resultados na sala de aula, além de uma avaliação favorável dos pareceristas da FAPESP, propusemos uma maior divulgação dos resultados do projeto para o ensino médio do país, que pudesse ultrapassar o Estado de São Paulo. A sugestão era pesquisar e produzir uma forma de publicação on-line, podendo assim beneficiar muitos outros profofessores , bem como outros grupos envolvidos com a formação de professores.

O projeto de formação continuada durante todos esses anos procurou trabalhar com os professores, partindo do que eles já eram capazes de produzir e planejar, bem como das suas concepções sobre o ensino e a aprendizagem de física na sala de aula. A partir disso levá -los a construir ir r novas concepções sobre a s sua prática através do acompanhamento do trabalho real com os alunos, aplicando o o seu planejamento pessoal. Nas coconcepções do sens o comum, dodos professores e dos alunos também procuramos subsídios para a compreensão do conteúdo e para a identificação das barreiras conceituais no seu desenvolvimento. A finalidade primordial do projeto foi sempre promover a reflexão dos professores sobr e sua prática pedagógica e auxiliá-los na reorganização da mesma propondo estratégias para enfrentar os conflitos cognitivos em sala de aula, dentro de concepções construtivistas da aprendizagem.

As atividades dentro do grupo de trabalho consta vam am de discusussões coletivas, elaboração de textos com as reflexões sobre o potencial pedagógico da atividade, montagem de experimento e detalhamento da sua descrição, pesquisa de outros materiais e outros experimentos, textos para conteúdos específicos, elaboração de avaliações, testes diagnósticos das idéias prévias s entre outros .

Fora das reuniões presenciais, os participantes individualmente elaboraram m seus relatos sobre as atividades e a aplicação em sala de aula, aplicararam m o planejamento com seus alunos, fizeram m leituras e pesquisas especiais, aplicararam m avaliações, observaram m e registrararam ocorrências significativas, etc.

- O grupo que trabalhou neste site é formado pela coordenadora e três estudantes de doutorado: Anne L. Scarinci, Elifas Levi da Silva, José Paulo Gircoreano. As professoras do ensino médio são: Ana Paula Vieira Costa, Maria Christina F. Bueno, Maria Helena Dias de Camargo, Mônica Falcheti Santana, Paula Vieira Soares, Regina H. Ponteli Costa, Rosa Pires Valério, Shizue Ideriba Shimizu. Outras também contribuíram com o material produzido anteriormente mas nesta fase haviam se afastado do grupo.

Assim passamos a organizar o material já produzido com o trabalho real dos professores. Este material tinha sido produzido para a construçução dos seus planejamentos, aplicados efetivamente, e analisados s criticamente em função dos resultados dessa aplicação; esse feedback era suficiente para refletirem sobre as modificações necessárias para manter o diálogo necessário com os aprendizes e garantir a aprendizagem. Nesse processo foram desenvolvidos procedimentos para condução das aulas e uma quantidade razoável de atividades de diferentes naturezas, inseridas num planejamento dirigido para o desenvolvimento e o controle da aprendizagem significativa.

- Os relatórios dos professores que completaram o 4 o ano do projeto, apresentando planejamentos os originais e pessoais, construídos a partir da reflexão e pesquisa da sua prática na sala de aula são ricos de material pedagógico, mesmo que, em parte, ainda numa forma preliminar r e muito específica para as situações individuais de cada um.

Caberia então um trabalho de pesquisa para organizar esse material, selecionar os temas de acordo com a natureza das atividades que apresentam, complementá-los quando necessário, reescrevê -los nunuma forma que facilitasse e sua divulgação, numa primeira etapa. Em seguida, e após reflexão e análise dessa organização inicial, elaborar e redigir os necessários textos explicativos, contextualizando o material, para possibilitar a inclusão num planejamento genérico e eventuais adaptações para a sala de aula em particular.

- O acervo já existente consiste de diversos materiais didáticos que foram integrando cada um dos planejamentos pedagógicos na medida em que este era aplicado com os alunos.
- A estrutura gegeral da pesquisa compreende: o desenvolvimento de instrumentos para obtenção e análise das concepções de senso comum, pesquisa de atividades capazes de enfrentar os conflitos cognitivos e pesquisa de materiais pedagógicos coerentes com as concepções e barrereiras identificadas, para aplicação na sala de aula. Quanto ao conteúdo tratado e organizado até o momento trata basicamente de corrente contínua e estrutura dos materiais: conceitos de corrente elétrica, de diferença de potencial e de força eletromotriz da da pilha.
- O conteúdo das atividades produzidas somou-u-se ao de grupos anteriores e deixou claro para nós a importância do envolvimento dos professores com alguma pesquisa , seja de conteúdo, de materiais específicos para as atividades ou de reflexão sobre sua atuação na sala de aula. Em geral o trabalho do grupo ultrapassou os limites do projeto, quanto às competências científica, didática e dialógica, com o desenvolvimento de autonomia suficiente para fazer escolhas e tomar dedecisões frente às exigências do seu ensino.

## Objetivo

Adotando como foco a elaboração do planejamento e sua reelaboração contínua, a partir do feedback da aplicação, a organização e contextualização do material. Trata-se de explicitar o significado e objetivo dos materiais disponíveis, parara sua inclusão nos planejamentos diferenciados e pessoais de cada professor que acessar esse material.

A contextualização o do material produzido e seu significado como atividade didática são essenciais para outros professores poderem subsidiar seus planejamentos pessoais. De fato, a inclusão de atividades didáticas específicas em planejamentos particulares bem como de outros materiais de ensino, não deve ocorrer se não fizer parte de uma seqüência pedagógica que respeita as concepções dos alunos que estão em em desenvolvimento e a convicção e segurança do professor quanto à efetividade e viabilidade desse procedimento na sala de aula e no espaço escolar. Da mesma forma tais recursos não devem ser levados sem ter seus objetivos claramente definidos quanto aos conteúdos científicos a serem aprendidos e ao desenvolvimento das capacidades desejados.

Essas exigências constituem os critérios principais para a elaboração do acervo capaz de prover para o professor interessado, recursos pertinentes e adequados a sua prática de planejar r e aplicar com seus alunos .

Nossa proposta de trabalho é de levá-los a avaliar criticamente os procedimentos por eles desenvolvidos e, num processo de colaboração com seus pares, levá-á-los à tomada de consciência do significado das tarefas, , focalizando as expectativas iniciais e os resultados reais da aplicação com os alunos, bem como o contexto geral do planejamento e das intenções implícitas.

## DESCRIÇÃO DO TRABALHO DESENVOLVIDO

Para a construção do site com as características desejadas, , começaremos por um levantamento de todas as atividades construídas individual e coletivamente, procurando encontrar critérios adequados para agrupá -las e dar-lhes significado, como ferramentas de aprendizagem e de pesquisa sobre o aprender. Essa dinâmica foi realizada ao mesmo tempo em que os professores reaplicavam seus planejamentos no ponto de desenvolvimento em que já estavam elaborados, podendo assim analisar cada atividade com foco no seu potencial pedagógico e epistemológico.

A metodologia para condução o do trabalho baseou-u-se e sempre numa concepção de cunho construtivista que considera o trabalho concreto produzido como objeto de análise e o reelabora com vistas ao resultado desejado, sempre com o feedback dos resultados parciais, isto é, nos encontros com m a equipe formadora, de posse do material existente e já aplilicado, os professores procuravam m responder à questões do tipo:

Qual o objetivo quanto ao conteúdo de física a ser aprendido?

Que concepções dos alunos estão envolvidas?

Qual a natureza epistemológ ica e didática da atividade?

Quais os objetivos gerais de aprendizagem?

Quais as condições para ser realizado?

As respostas a essas questões foram elaboradas e amplamente discutidas no grupo para constituírem suporte e dar organização ao material. Outras questões de caráter r mais analíticoreflexivo sobre o planejamento o passaram a constituir r o foco principal.

Como a atividade contribuiu para envolver os alunos? E para estabelecer conflitos com as idéias prévias?

Como a atividade contribuiu dentro do eixo que aponta para os objetivos de conhecimento?

Características que evidenciam situações e estratégias tais como conflito cognitivo, síntese de conteúdo/tema, introdução de conteúdo/tema, comprovação de teoria, pesquisa de modelo físico, avaliação diagnóstica, avaliação de aprendizagem, etc. são consideradas para estudar a seqüência do planejamento e as atividades essenciais selecionadas .

## RESULTADOS OBTIDOS

O site construído com o material produzido e pedagogicamente contextualizado o trata até agora do conteúdo de física sobre eletricidade, mas continua em elaboração e pretende abordar o eletromagnetismo e óptica física.

A estrutura elaborada até agora já permite utilizar esse acervo, entretanto o site continua e estará sempre em construção e reelaboração. A estrurutura atual é a seguinte:

Figura 1: Organização do menu principal do site

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Figura 2: página principal do site.

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A dinâmica do projeto do site deve permitir "navegar" pelos diferentes itens através de informações sobre o conteúdo de cada um e susuas ramificações possíveis de acordo com a natureza da informação desejada. Alguns exemplos dessas informações:

## Durante as aulas (D)

Relatos comentados dos professores sobre o transcorrer da sua aula.

## Planejamentos iniciais (B-I)

Esses foram os planejamentos elaborados antes do início do período letivo, e aplicados durante o ano de 200 7 sobre os conteúdos de eletricidade, magnetismo e eletromagnetismo. A proposta inicial era de trabalhar o primeiro semestre com eletromagnetismo e o segundo com conteúdos da ótica física. Estes planejamentos incluem atividades variadas e momentos de avaliações e diagnósticos das idéias prévias. Isto é, pressupõe o acompanhamento da aprendizagem.

## Testes diagnósticos e avaliações (E-E-I)

Os professores utilizam testes para diagnóstico das concepções espontâneas e construções mais pessoais dos estudantes, ou mesesmo para contextualizar um tema, levando o aluno a aplicar essas idéias. São testes desenvolvidos pelos professores ou adaptados da literatura específica. Também são utilizadas para orientar a elaboração de avaliações sobre a aprendizagem dos alunos.As idéias de senso comum, usadas para explicar as situações vividas, podem fornecer er inforormações preciosas para o professor identificar as barreiras conceituais que vão dificultar uma compreensão adequada dos conceitos físicos.

Figura 3: Exemplos de informações contidas nas páginas do site.

Figura 4: uma página típica do sisite.

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## CONCLUSÕES

Podemos dizer que a discussão sobre o conteúdo da física foi i a essência do trabalho , atestando que os professores têm grande carência nesse campo; questões de natureza mais pedagógica também foram colocadas , orientando o aprofundamento das questões e definindo as estratégias da sala de aula a que sejam capazes de enfrentar o conflito cognitivo. O desenvolvimento dos instrumentos exige compreensão dos conceitos em detalhe e profundidade, permitindo apontar e localizar os pontos essenciais das teorias. A pesquisa dessas questões levou à localização dos conflitos cognitivos e à possibilidade de propor atividades para enfrentá-los. É claro para nós que, com as atividades desenvolvidas e a participação efetiva do grupo nas discussões, os professores tiveram a oportunidade de explicitar também suas concepções alternativas e de modificá-á-las, com envolvimento na pesquisa e colaboração com os pesquisadores.

Consideramos que o site está numa forma accessível aos professores do ensino médio, entretanto esperamos obter retorno de professores, depois que for divulgado pelalas Delegacias de Ensino e em reuniões de pesquisa em ensino de ciências e de física, com trabalhos sobre o desenvolvimento do site e eventualmente oficinas ou mini cursos sobre o site e sua utilização.

Além disso, o desenvolvimento de competências específicas dos professores de física envolvidos diretamente, especialmente o crescimento profissional desta equipe de trabalho o foi evidente: os os relatórios apresentados como exigência da FAPESP mostrtram já uma competência adquirida com respeito à capacidade de planejar e de pensar o ensino e aprendizagem de física; os textos elaborados e que constituem o site, em grande parte focalizam a questão do planejar adequadamente o trabalho em classe. O impacto to desta ação para o ensino público não é imediato, mas espera -se um retorno com a comunicação de professores que puderem aproveitar e consultar esse site, inserindo elementos novos nos seus planejamentos pessoais, de forma adequada, e de acordo com a concepção de ensino-aprendizagem que os gerou .

As atividades com os professores , preocupados com a elaboração de um site para outros colegas, reforç ou u o deslocamento da visão espontânea, imediata, simplista , , para a visão elaborada, cientificamente aceita, dos os fefenômenos físicos e da sua explicação e, com isso, a possibilidade de criar instrumentos mais específicos para detectar, na incoerência entre as idéias dos estudantes, elementos de um modelo alternativo o e planejar a mudança conceitual. A aplicação dos os instrumentos pedagógicos produzidos, em sala de aula , já havia revela do aspectos importantes do conhecimento dos estudantes, mas a intenção de divulgar esses resultados levovou os professores a tomar consciência sobre o significado do conteúdo em discussão e o processo de assimilação pelo aluno através do trabalho da sala de aula; isto é, possibilitou pensar e refletir sobre as estratégias adequadas para enfrentar as dificuldades de aprendizagem e a ultrapassagem de barreiras cognitivas .

## BIBLIOGRAFIA

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