UM LEVANTAMENTO SOBRE O ENSINO E APRENDIZAGEM DE CIÊNCIAS EXATAS EM ESCOLAS PÚBLICAS DE ENSINO MÉDIO DE NILÓPOLIS - RJ

## UM LEVANTAMENTO SOBRE O ENSINO E APRENDIZAGEM DE CIÊNCIAS EXATAS EM ESCOLAS PÚBLICAS DE ENSINO MÉDIO DE NILÓPOLIS - RJ

## Emanuelle São Leão 1 , Alexandre Lopes de Oliveira 2

- 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro - Campus Nilópolis, manusaoleao@yahoo.com.br
- 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro - Campus Nilópolis, alexandre.oliveira@ifrj.edu.br

## Resumo

Este trabalho consiste em um estudo descritivo sobre as dificuldades existentes no processo de ensino e aprendizagem das disciplinas de física, química e matemática, isto é, ciências exatas, do ponto de vista dos atores desse processo. Para isso, elaboraram-se questionários do tipo semiabertos, ou seja, que se estruturavam em perguntas objetivas e discursivas de livre escolha, aplicados a três grupos distintos: 1) alunos de 1º e 3º anos; 2) professores e 3) aos membros da equipe pedagógica, em sete escolas públicas de ensino médio do município de Nilópolis - RJ. Nos questionários foram abordados temas sobre experiências e perspectivas de cada um sobre as disciplinas, a formação acadêmica e experiência educacional dos professores e membros da equipe pedagógica, assim como os recursos oferecidos e a participação dos estudantes em eventos científicos de cada escola. Tendo como objetivo discutir não só as dificuldades apontadas por alunos e professores no processo de ensino e aprendizagem, como também identificar os fatores essenciais para a melhora do ensino. A partir da análise dos dados obtidos pudemos observar muitas semelhanças entre os perfis dos alunos nas escolas estaduais visitadas, assim como seus respectivos professores e membros da equipe pedagógica. Para um ingressante na licenciatura conhecer a realidade mais de perto é de grande valor, uma vez que seja possível uma antecipação na criação de estratégias didáticas para o ensino, quando esse chegar ao mercado de trabalho.

Palavras-chave : Ensino de ciências exatas, ensino-aprendizagem.

## Introdução

A aprendizagem de ciências exatas para muitos estudantes do ensino médio pode ser encarada como sendo um mal necessário, uma barreira a ser rompida, um rito de passagem obrigatório para aqueles que desejam concluir ou dar continuidade aos seus estudos em um nível universitário. Muitos desses acreditam que as ciências exatas são simplesmente um processo mecânico de teorias e fórmulas transcritas do quadro negro para seus cadernos, ensinadas fora do contexto, ou seja, nunca serão utilizadas e de nenhuma maneira tem ligação com o seu dia-a-dia.

Trabalhar na contramão desse conceito previamente concebido é um desafio para os professores atuantes na área de ciências exatas e para os novos profissionais em formação. Nessa visão, muitos profissionais buscam por cursos de qualificação de professores, seja Lato Sensu ou Stricto Sensu, bem como por novos mecanismos e conteúdos voltados para o ensino dessas ciências no ensino médio.

A partir da '(...) tão falada metáfora da alfabetização científica e tecnológica aponta claramente um dos grandes objetivos do ensino de Ciências no nível médio: que os alunos compreendam a predominância de aspectos técnicos e científicos na

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30 de janeiro a 04 de fevereiro de 2011

tomada de decisões sociais significativas e os conflitos gerados pela negociação política' (MEC/SEB, 2006).

As orientações curriculares para o ensino médio vêm reforçar o sentido e a compreensão do significado de competências presentes nos parâmetros curriculares nacionais, onde deve ser compreendida como uma possibilidade de colocar a relação didática em perspectiva para a partir de então se evitar oferecer aos alunos conteúdos específicos fragmentados ou, em muitos casos, técnicas de resolução de exercícios, já que o retorno será isso mesmo: conteúdos reprodutivos, na melhor das hipóteses, de pouca utilidade fora dos bancos escolares, ou seja, o ensino de ciências exatas deve buscar integrar o estudante ao meio a qual ele está inserido, tomando conhecimento dos avanços técnico-científicos que influenciam nossas vidas até os dias de hoje.

- O objetivo deste trabalho é fazer um estudo descritivo, por levantamento através de questionário especificando as dificuldades existentes no processo de ensino e aprendizagem nas disciplinas de ciências exatas, em escolas de nível médio regular no município de Nilópolis - RJ.

## Metodologia e Desenvolvimento

Inicialmente obtivemos do site da Secretaria de Educação do Estado do Rio de Janeiro 1 a relação das escolas públicas estaduais do município de Nilópolis. Limitamos-nos àquelas que possuíam ensino médio regular, no turno diurno. Note que para cada escola visitada foi emitida uma declaração pedindo permissão para a realização do trabalho. Os questionários que se estruturavam em perguntas objetivas (abertas) e discursivas de livre escolha (fechadas), foram aplicados em cada escola a três grupos: alunos de 1º e 3º anos do ensino médio, professores que lecionam física, demos preferência a esses professores por pertencermos à mesma disciplina de atuação e membros da equipe pedagógica, sendo totalmente anônimos e um tipo para cada grupo. Cada questionário foi elaborado seguindo recomendações para esse fim, segundo Cruz e Ribeiro (2004, p. 29).

A aplicação de cada questionário foi realizada de forma simultânea entre professores e alunos, já que escolhemos os dias e horários em que haveria aulas, enquanto, aos coordenadores foi realizada separadamente. O questionário direcionado aos estudantes voltava-se para suas perspectivas em relação ao ensino de ciências exatas. Para os professores voltava-se para sua formação acadêmica, experiência educacional e suas opiniões sobre o déficit de profissionais de educação. No questionário da coordenação pedagógica voltamo-nos para a estrutura da instituição, os recursos oferecidos e a participação dos estudantes em eventos científicos.

Os questionários foram aplicados a 10 professores, 7 coordenadores e 261 alunos, sendo 137 alunos do 1º ano e 124 alunos do 3º ano, compreendidos numa faixa etária de 14 a 22 anos das seguintes escolas públicas: Colégio Estadual Antônio Figueira de Almeida, Colégio Estadual Aydano de Almeida, Colégio Estadual João Cardoso, Colégio Estadual Professor Mário Campos, Colégio Estadual Professor Ubiratan Reis Barbosa, Escola Estadual Marechal Zenóbio da Costa e CIEP - Brizolão 230 Manoel Malaquias Gurgel da Silva.

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## Resultados e Discussões

A seguir serão apresentados e discutidos dados referentes às respostas obtidas dos questionários aplicados ao corpo discente (1º grupo), corpo docente (2º grupo) e do setor pedagógico (3º grupo), respectivamente.

## 1º grupo - Perguntas direcionadas aos alunos de 1º e 3º anos do ensino médio

Aqui, optamos em aplicar o questionário a alunos em turmas de 1º e 3º anos porque queríamos comparar a visão do aluno que acaba de ingressar e do aluno que está finalizando o ensino médio.

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Figura 01: Respostas dos alunos de 1º e 3º anos referentes ao interesse sobre a) o conteúdo das aulas de ciências exatas e b) sobre a melhoria de seu aprendizado.

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Da Figura 01.a , podemos perceber que o interesse pelas disciplinas de ciências exatas cai significantemente do 1º ao 3º ano, isto é, 12% dos alunos do 1º ano contra 26% dos alunos do 3º ano não acham interessante essas disciplinas. No resultado apresentado na Figura 01.b , podemos notar um maior desinteresse em atividades experimentais no 3 ano, quando comparamos com as respostas obtidas o com alunos do 1 ano. O que pode ser observado em relação a esse decréscimo é o que os alunos ingressantes do ensino médio estão mais motivados a aprender e a participar de atividades do que os alunos do 3º ano. Uma grande parte dos alunos concluintes já escolheu a carreira que gostariam de seguir e estão mais preocupados com as matérias específicas do vestibular (a maioria não pretende seguir exatas). No caso dos alunos do 1º ano, muitos vieram de um ensino fundamental deficiente, em especial nas disciplinas de física e química. Note que dos resultados apresentados na Figura 01.b percebe-se que o fator ' outros ' ganha destaque. Os alunos, tanto do 1º, quanto do 3º ano registraram que a melhoria do ensino se deve ao trabalho em conjunto de vários fatores diferentes, que vai desde a utilização de experiências em laboratórios e atividades lúdicas até na qualificação do professor e no aumento de carga horária. O que pode ser levado em consideração em relação à primeira pergunta.

A Figura 02.a retoma a ideia da pergunta ilustrada na Figura 01.a , agora respondida especificando o conteúdo de física .

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Figura 02: Respostas dos alunos de 1º e 3º anos sobre a) a importância de se estudar física e b) se já se reprovou nessa disciplina.

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Novamente, alunos do 3º ano apontaram como o maior motivo de desinteresse pelo estudo de física por não ser específica à carreira pretendida. A ideia de se fazer a pergunta correspondente a Figura 02.b mesmo para os estudantes de 1º ano é que não descartamos a possibilidade de existirem repetentes nessa série.

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Figura 03: Respostas dos alunos de 1º e 3º anos sobre a) a participação em eventos científicos e b) sobre o que achou de tais eventos.

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Através dos resultados apresentados na Figura 03.a podemos notar que é grande o número de estudantes que nunca participaram de eventos científicos. As justificativas para esse número foram quase unânimes: 'A instituição não promove'.

As respostas da pergunta direcionada apenas àqueles que já participaram de algum evento científico, Figura 03.b , demonstraram um bom equilíbrio entre os alunos do 1º e do 3º anos. No entanto, a maioria revelou somente ter participado das atividades pelo intuito de receber algum conceito ou nota extra em algumas disciplinas e não espontaneamente, isto é, independente de ganharem ou não bônus por isso. O que deixa-nos mais apreensivos sobre como demonstrar a importância das ciências exatas para eles.

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Figura 04: Respostas dos alunos de 1º e 3º anos sobre a preferência de aulas de ciências exatas.

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Na Figura 04 , apresentamos os resultados quanto a preferências de aulas práticas ou teóricas. Tanto para 1º ano quanto para o 3º, os alunos se manifestaram como ter mais afinidades em aulas práticas, mesmo para aqueles que não acreditam contribuir para a melhoria do ensino (ver Figura 01.b ).

## 2º grupo - Perguntas direcionadas aos professores que lecionam física em turmas de 1º e 3º anos do ensino médio

Adotamos a expressão 'professores que lecionam física' ao invés de 'professores de física' por esperar encontrar algum professor de outra disciplina lecionando física, como de fato encontramos.

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Figura 05: Respostas dos professores de física sobre a) sua experiência educacional e se b) possui alguma pós-graduação em ensino de ciências.

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Os dados apresentados na Figura 05.a demonstram que a maioria dos profissionais está compreendida de 5 anos inclusive a 10 anos (5 ├ 10). O impressionante neste quadro está no vão existente de 15 a 20 anos. Na Figura 5.b menos da metade responderam ter alguma pós-graduação em ensino de ciências. Lembrando que esse questionário foi direcionado apenas aos professores que estavam lecionando física naquele momento. Não descartando a possibilidade de haver especialização em outra área que não fosse exata. Um dado alarmante encontrado no questionário docente é que havia um professor ministrando aulas de física para duas turmas ao mesmo tempo. Uma do 1º ano e outra do 3º ano. E o mais surpreendente é de que não se tratava de um professor de física, mas sim, de matemática. O que nos faz refletir sobre a questão da falta de professores e improviso desses, mesmo nas proximidades de grandes centros, no nosso caso a cidade do Rio de Janeiro.

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Figura 06: Respostas dos professores de física sobre a) quantidade de turmas ministradas e b) quantidade de alunos por turma.

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Aqui na Figura 06.a e na Figura 06.b , os dados são ainda mais surpreendentes, pois quando perguntados sobre quantas turmas trabalham na instituição. Ficamos impressionados pela quantidade revelada. Era possível encontrar um professor para cada 6 a 9 turmas.

Além da falta, improviso e sobrecarga destes profissionais. O número de alunos por turma é desafiador. Os dados mostram que a quantidade de alunos por turma está muito acima do recomendável sobre o índice professor e aluno.

'(...) Cabe ao respectivo sistema de ensino, à vista das condições regionais e locais, estabelecer parâmetro para atendimento do disposto neste artigo, observado que o número de alunos por professor, em cada turma, não ultrapasse: trinta e cinco alunos nos quatro anos finais do ensino fundamental e no ensino médio'.

'(...) A Constituição Federal determina, em seu art. 206, inciso VII, que um dos princípios a servir de base ao ensino é a garantia de padrão de qualidade. A Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional, por sua vez, em seu art. 4º, inciso IX, define padrões mínimos de qualidade de ensino como 'a variedade e quantidade mínimas, por aluno, de insumos indispensáveis ao desenvolvimento do processo de ensino-aprendizagem' (INEP, 2008).

Porém, sabemos que a realidade presente nas salas de aulas brasileiras é bastante diferente. Como podemos demonstrar através da seguinte notícia:

'Brasil tem maior número de alunos por professor no nível secundário'

Dados da edição de 2002 da pesquisa World Education Indicators (WEI), realizada pela Unesco e pela Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), mostram que o Brasil tem 35,6 estudantes por docente no nível secundário, a maior proporção entre 45 nações ricas ou em desenvolvimento que participaram da pesquisa. Para efeito de comparação internacional, o secundário vai da 7ª série do ensino fundamental à 3ª série do ensino médio. O levantamento utiliza dados de 2000. Nos países desenvolvidos, a média de aluno por professor é de 14,3 e nos em desenvolvimento, 21,7. O Brasil apresenta um índice bastante superior aos demais países da América Latina que participaram da pesquisa. Na Argentina, por exemplo, a relação é de 11,2, no Peru, de 18,5, e no Uruguai, de 14,9 alunos por docente. Mais próximos dos índices brasileiros estão o Chile e o México, respectivamente com 30,2 e 31,7 alunos por professor (Inep, 2004).

Quando perguntados sobre o oferecimento de recursos didáticos, tais como experiências e modelos geométricos para facilitar o ensino, algumas das respostas obtidas foram que alguns professores não os utilizam, apenas adotam o quadro para

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transmitir os conteúdos programáticos. E os que utilizam, pouquíssimos, cerca de 10%, responderam alternar entre os recursos próprios e os que são oferecidos pela instituição.

Figura 07: Respostas dos professores de física sobre o déficit de profissionais de ensino.

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Através dos resultados mostrados na Figura 07 podemos notar que são inúmeros os motivos que ocasionam a falta de docentes em sala de aula. Mas, é a baixa remuneração que ainda segue como grande destaque ao longo dos anos.

## 'Por dia, 18 professores abandonam sala de aula no Rio'

Baixos salários e condições inadequadas de trabalho são dois dos principais motivos apontados pelo Sindicato Estadual dos Profissionais de Educação (Sepe) para a saída de 4.543 professores da rede estadual em 2009. O número, obtido a partir de pesquisa do sindicato, mostra que média de 18,7 professores deixou o Estado por dia útil neste ano. Há 12 anos, segundo o Sepe, essa média era de 15,1.

O levantamento, realizado com dados do Diário Oficial, apontou que, de janeiro a novembro deste ano, 1.540 professores foram exonerados (destituídos do cargo), 2.972 se aposentaram e 31 foram demitidos (deixaram de ser servidores). Diretor do Sepe, Tarcísio Motta afirma que a situação dos professores do estado está longe do ideal. "Muitos deixam o cargo porque estão insatisfeitos com o trabalho. As condições e os salários são bem ruins para eles", reclama. [...] (NOÉ, 2009)

## 3º grupo - Perguntas direcionadas aos membros da equipe pedagógica

No questionário direcionado aos membros do setor pedagógico pudemos traçar um perfil sobre o nível acadêmico e da experiência de atuação desses profissionais responsáveis em dirigir e manter a qualidade de ensino nessas instituições.

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Figura 08: Respostas dos coordenadores sobre a) nível de escolaridade e b) experiência educacional.

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Dos resultados apresentados na Figura 08.a , podemos observar que profissionais com apenas o ensino médio fazem parte desse setor, não estando de acordo com as determinações da LDB.

' Art. 64 A formação de profissionais de educação para administração, planejamento, inspeção, supervisão e orientação educacional para a educação básica será feita em cursos de graduação em pedagogia ou em nível de pós-graduação, a critério da instituição de ensino, garantida, nesta formação, a base comum nacional'. (LDB, 2006).

Da Figura 08.b , profissionais pertencentes às equipes de coordenação pedagógica possuem entre 20 e 25 anos no setor. O que demonstra que tais profissionais possuem experiência relevante para trabalhar na área.

Em relação à estrutura da instituição, todos afirmaram possuir laboratórios e bibliotecas, porém somente 50% disseram estarem em uso ou em bom estado de utilização.

Durante a visita, algumas escolas apresentaram a falta de espaços para atividades práticas. A justificativa está nas reformas que estes lugares estavam tendo. Por o laboratório estar em reforma seus equipamentos estavam guardados na biblioteca. E vice-versa. Impedindo dos alunos utilizarem esses espaços. O que acarreta em dupla deficiência na estrutura da instituição.

Figura 09: Respostas dos coordenadores sobre a promoção de eventos científicos.

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A partir das respostas apresentadas na Figura 09 , poderemos confrontar com as obtidas na Figura 03 . Perguntamos sobre a promoção de eventos científicos na qual os estudantes alegaram a instituição não promover. Pela análise dos dados torna-se perceptível que as instituições promovem, sim, tais eventos. Então, por que

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a maioria dos estudantes tanto do 1º quanto do 3º ano disseram nunca terem participado? Se por um lado dizem que nunca viram nada parecido e do outro dizem que periodicamente realizam-se eventos?

Nas visitas realizadas às escolas não apenas nos limitamos em aplicar os questionários, como também tivemos a chance de conhecer o espaço físico das instituições. Nesses momentos pudemos observar se a escola divulgava algum evento científico ou não. E pudemos afirmar: havia divulgação não só de eventos científicos, mas também esportivos e artísticos como dança e teatro. Então, se a escola promove eventos, por que quase todos os alunos responderam que não sabiam de sua existência? Será que nos deparamos com uma infeliz coincidência de entrevistar alunos desinteressados em sete escolas públicas? A resposta provavelmente possa passar bem longe dessa. Mas a justificativa que nós encontramos é algo bastante simples, mas não menos importante: a divulgação.

- O modo como os eventos são divulgados pode fazer a maior diferença, principalmente, quando voltados para um determinado tipo de público. Neste caso, os jovens. As divulgações feitas pelas instituições visitadas não passavam de um simples papel A4 colado nas paredes, pelo menos quando se tratava de olimpíadas e concursos científicos. Pois, para outros eventos era possível encontrar cartazes, faixas e painéis alguns podendo ser considerados até memoráveis. O que nos parece de certo modo que as instituições possuem algum descrédito em relação a essas atividades.

Portanto, neste contexto, apresentamos talvez o que possa ser considerada à barreira entre a instituição e o aluno. A instituição em si deve criar estratégias para poder conquistar esses jovens, fazê-los se interessarem de alguma forma em participar de atividades científicas, sem que isso seja uma forma de ganhar bônus em alguma disciplina. Ou melhor, que os faça pensar que o maior bônus esteja em seu aprendizado.

## Considerações Finais

Pode-se dizer que '(...) a falta de recursos humanos habilitados a lecionar na Educação Básica no Brasil não é questão atual e, historicamente, a busca pela eficiência neste aspecto tem sido sinônimo de soluções (ou improvisos) que pouco contribui para a melhora da qualidade da oferta pública de educação neste nível (ARAÚJO e VIANA, 2008)'. Essa carência tem provocado grandes perdas na qualidade daquilo que é ensinado aos nossos alunos em sala de aula.

- É certo que não podemos apenas nos basear na amostragem tomada para este trabalho como um retrato abrangente para todo o município. E ainda que os resultados obtidos possam não ter muito que acrescentar para os que já atuam na área, para um ingressante na licenciatura vivenciar na ótica de um futuro professor a realidade de sua provável região de atuação é de grande valor, uma vez que seja possível uma antecipação na criação de estratégias didáticas para o ensino, quando esse chegar ao mercado de trabalho.
- O que pode ser feito no sentido de contribuir para que as pessoas construam uma imagem mais positiva das ciências exatas para que os estudantes tenham maior interesse pelo estudo desta ciência e, assim, melhore seu aprendizado, são de grande importância. E tem a ver com a maneira como a disciplina é ensinada nas escolas.

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Muitas das dificuldades enfrentadas pelo professor em sala de aula, principalmente, as relacionadas com a questão do gostar e do aprender, podem ser contornadas por ele mesmo, com o auxílio de uma metodologia adequada de ensino. A maneira como um professor desenvolve um determinado assunto em sala de aula influencia o aluno a gostar ou não do que está sendo tratado.

Quando se trata de abordar o modo como trabalhar adequadamente a física nas escolas, invariavelmente surge, entre outras, a questão do enfoque experimental, cuja importância é reconhecida por professores e alunos. Porém, esse reconhecimento nem sempre se traduz em ações efetivas no fazer pedagógico do professor de física.

Isto geralmente ocorre, entre outras causas, por deficiências na formação do licenciando nesta área instrumental, por falta de uma atitude mais comprometida do profissional do ensino com esta linha de trabalho ou pela carência de equipamentos e de espaços adequados para as aulas práticas de física na escola.

## Referências

ARAÚJO, Renato Santos; VIANNA, Deise Miranda. Baixos salários e a carência de

professores de física no Brasil. In: XI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física, 2008, Curitiba - PR. Disponível em

&lt;www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/epef/xi/sys/resumos/T0219-1.pdf&gt;. Acesso em 25 ago. 2010.

Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias/ Secretaria de Educação Básica - Brasília: Ministério da Educação, Secretaria de Educação Básica, 2006. 135 p. (Orientações Curriculares para o Ensino Médio; Volume 2)

CRUZ, Carla; RIBEIRO, Uirá. Metodologia Científica: Teoria e Prática . 2ª edição. Rio de Janeiro: Axcel Books do Brasil Editora, 2004.

CURY, Carlos Roberto Jamil; PAULO, Antonio de. LDB: Lei de Diretrizes e Bases da Educação: Lei 9.394/96/ Apresentação Carlos Roberto Jamil Cury e edição e notas de Antonio de Paulo. 10ª Ed. - Rio de Janeiro: DP&amp;A, 2006.

Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira. Disponível em &lt;http://www.inep.gov.br/imprensa/noticias/censo/escolar/news04\_01.htm&gt;. Acesso em 07 mar. 2010.

NOÉ, João. Por dia, 18 professores abandonam sala de aula no Rio. O DIA Online , 17 dez. 2009. Disponível em &lt;http://www.anj.org.br/jornaleeducacao/por-dia-18professores-abandonam-sala-de-aula-no-rio/&gt;. Acesso em 28 abr. 2010.

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