ESCOLA DE FÍSICA NO CERN: UM RELATO SOBRE A FORMAÇÃO CONTINUADA DE PROFESSORES

## ESCOLA DE FÍSICA DO CERN: UM RELATO SOBRE A FORMAÇÃO CONTINUADA DE PROFESSORES

## Gláucia G.G.Costa 1 , Querem H.F.Rebelo 2

1

EE Prof. José Juliano Neto, gggcosta@gmail.com

2 Instituto Adventista de Manaus, aquerem@gmail.com

## Resumo

O presente trabalho traz um relato de experiência vivida por professoras, do ensino médio público brasileiro, na Escola de Física do CERN e uma breve reflexão da importância da Formação Continuada. A Formação Continuada é um tema que está sempre presente em qualquer discussão sobre a formação e a prática do professor, bem como o processo ensino-aprendizagem das ciências, portanto existe uma grande necessidade em se manter professores atualizados e aptos para o desenvolvimento de novas práticas pedagógicas especialmente as voltadas para a Física Moderna Contemporânea. Diversas são as proposições para que a mesma ocorra, sejam por Encontros, Simpósios, Congressos, Cursos de curta ou de longa duração, Cursos de especialização, Projetos e até mesmo Mestrados profissionalizantes e Cursos de Pós-Graduação, Mestrado e Doutorado, lato sensu. O CERN (Conseil Européen pour La recherche Nucléaire) localizado na Suiça através do programa National Teacher Programmes (Programa Nacional para Professores) oferece aos professores uma Formação Continuada na língua materna dos membros participantes do CERN. Através do programa do Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP), foi possível a participação de vinte professores brasileiros de Física na 4ª Escola de Física no CERN para Professores de Língua Portuguesa. A escola, proposta pelo CERN, desenvolveu, no período de uma semana, uma programação direcionada para os professores de Física que se dividiu em quatro tipos de atividades, dentre elas: palestras, cursos, visita aos laboratórios e atividades culturais. Por meio desta escola o professor se torna um multiplicador do conhecimento adquirido e através da escola em que trabalha atingir aluno do ensino médio, os possíveis futuros cientistas e também multiplicadores desse saber.

Palavras-chave : Professor; Formação Continuada; CERN

## Introdução

A Física como todas as Ciências Básicas vive em constante evolução, com conhecimento sendo produzido todos os dias numa dimensão exponencial. Desta forma é difícil a um professor ficar em constante aperfeiçoamento se não tiver à sua disposição uma formação continuada.

No Brasil a Sociedade Brasileira de Física (SBF), o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), o Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT), a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) têm feito grandes esforços para proporcionar estágios e programas de formação continuada para professores de Física de Ensino Médio. E, visto que o Brasil não é membro do CERN, foi através desses esforços, que conseguiram, por meio do programa do Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP) de Portugal, a realização de um estágio para alguns professores brasileiros de Física no Programa Nacional para Professores do CERN. O LIP é uma associação científica e técnica de utilidade pública que tem como campo de atuação a investigação no campo da Física Experimental de Altas Energias e da Instrumentação Associada. As

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30 de janeiro a 04 de fevereiro de 2011

suas atividades de pesquisas são, em grande parte, desenvolvidas em colaboração com o CERN e, também, com outras organizações. Ele é avaliado, como excelente, em três avaliações sucessivas pelos painéis internacionais, mostrando assim sua seriedade e empenho nas atividades desenvolvidas, dentre elas, levar uma formação continuada aos professores portugueses de Física na área da Física de Partículas.

- O CERN (CERN, 2010), em um de seus compromissos, que é o de levar o conhecimento por eles gerado para os alunos do ensino médio, através de seus professores, possui três possibilidades de escolas para esses professores do Ensino Médio:
- 1) High School Teacher Programme (Programa de Professores de Ensino Médio): é ministrado durante um período de três semanas iniciais de Julho, e em língua inglesa;
- 2) Physics Teachers Programme (Programa para Professores de Física) que é realizado em três dias, é um curso de fim de semana em língua inglesa, para professores de toda Europa;
- 3) National Teacher Programmes (Programa Nacional para Professores): é ministrado na língua materna dos membros participantes do CERN e é realizao em 6 dias aproximadamente (CERN Education, 2010).
- O LIP e o CERN através do Programa Nacional para Professores organizaram em conjunto a 4ª Escola de Verão de Física no CERN para Professores Portugueses, que ocorreu de 05 a 10 de setembro de 2010, da qual nós professores brasileiros participamos.

Nestas Escolas os palestrantes procuram a todo o momento deixar clara a necessidade dos professores de Física das escolas de ensino médio se manterem atualizados e entusiasmados para que criem o prazer em seus alunos em estudar as ciências e até se tornarem cientistas

Segundo Mick Storr, em sua palestra 'Questionários e Avaliação do Programa' (CERN, 2010), o CERN trabalha com quatro objetivos principais:

- 1ª) Pesquisa Fundamental, que procura responder às questões:
- -De onde viemos?
- -Do que somos feitos ?
- -Para onde vamos ?
- 2ª) Educação, que pretende um treinamento de cientistas de amanhã através dos professores que lá freqüentam, desejando:
- -Inspirar jovens para estudar ciências
- 3ª) Transferência de Tecnologia, onde deseja junto às Empresas:
- -Compartilhamento de conhecimentos e habilidades
- 4ª) Colaboração Internacional, onde se quer:
- -Trabalhar junto com um objetivo comum
- Ao se frequentar a Escola, fica claro que os objetivos propostos à Educação são:

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- · fornecer aos professores participantes atualização e aprofundamento em temas da física de partículas;
- · apresentar aos participantes experimentos e pesquisas desenvolvidos no CERN;
- · permitir o contato entre pesquisadores e professores de ensino médio;
- · estimular o desenvolvimento de materiais didáticos ligados à física contemporânea para uso com alunos do ensino médio;
- · integrar professores de diferentes línguas e culturas a fim de permitir a troca de experiências culturais e profissionais (Gama, 2009).

## A importância da Formação Continuada de Professores de Física

Formação continuada é um tema que está sempre presente em qualquer discussão sobre a formação e a prática do professor, bem como o processo ensinoaprendizagem das ciências (GATTI , 2008; LOPES Jr; GOMES; STOQUE; GIUZIO, 2009; PEREIRA; CAVALCANTI; OSTERMANN, 2009; PINHEIRO; COSTA, 2009; SAUERWEIN, 2008; SCHEID; SOARES; FLORES, 2009; SOUZA,2006) . Diversos são os cursos que têm sido oferecidos, mas muitos ficam apenas no aspecto teórico, de difícil absorção, distante de onde a experimentação tem sido feita, de onde o conhecimento tem sido gerado e, assim, da aplicação deste conhecimento. Este é um dos motivos que faz com que o professor que procura melhorar sua formação fique desanimado. Desta forma, os cursos que procuram levar a teoria e a prática, conjuntamente, são sempre os mais procurados. Estágios realizados em centros de pesquisa sempre levam novo fôlego ao professor, que se sente mais motivado para suas aulas, para as discussões que possa gerar com seus alunos, para a elucidação de dúvidas que esses alunos possam ter.

Num país como Brasil, onde o grande desafio não é só garantir acesso à escola, mas também manter os alunos nela dever-se-ão priorizar conteúdos que possibilitem um ensino que tenha sentido. Para tanto este conteúdo deve ser estudado, vivenciado e incorporado, e a melhor forma se dá, fazendo com que os alunos possam observar os fenômenos e, melhor ainda, se puderem constatá-los e manipulá-los manual ou intelectualmente no seu dia-a-dia. De acordo com Ausubel (Ausubel, 1981), a aprendizagem ocorre quando novos significados são adquiridos e atribuídos pelo aprendiz, através de um processo de interiorização de novas idéias, com conceitos e proposições relevantes já existentes em sua estrutura cognitiva. Desta forma, o professor, deve proporcionar meios para que os alunos vivenciem os processos básicos que levam à produção do conhecimento cientifico, submetendoos a constantes avaliações, aperfeiçoamentos e complementos.

Dentre os conteúdos contemplados, para o Ensino Médio, pelos documentos oficiais, está a Física Contemporânea, e Ostermann (OSTERMANN; MOREIRA, 2000) salienta que a introdução de conceitos de Física Contemporânea neste grau de ensino é capaz de despertar a curiosidade dos alunos, fazendo-os perceber como se dão os empreendimentos humanos, bem como permitem o contato desses alunos com idéias revolucionárias fazendo com que se crie a possibilidade de atrair

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jovens para esta carreira de pesquisa e ensino. E, é este tipo de escola realizada pelo CERN que traz aos professores uma melhor compreensão sobre os conceitos de Física Moderna Contemporânea, a qual está relacionada com uma tecnologia de ponta. Possibilita, além disso, uma melhor visão e domínio deste conteúdo a ser ministrado, levando ao desenvolvimento de novas práticas pedagógicas esses conteúdos.

## Metodologia

A Escola de Professores no CERN em Língua Portuguesa (CERN Education, 2010) foi desenvolvida em uma semana de estágio, com uma programação direcionada, para os professores de Física do Ensino Médio, que se dividiu em quatro tipos de atividades: palestras, cursos, visita aos laboratórios e atividades culturais.

As palestras oferecidas foram:

- -Da Física de Partículas para o Universo, no qual o coordenador do Programa Prof. Dr. Pedro Abreu (LIP), deu uma breve introdução à visão atual do nosso Universo.
- - Estatística em Física de Partículas e a Participação Brasileira no CERN com o Prof. Dr. Vítor Oguri (UERJ), onde nos contou como a Estatística é utilizada nos experimentos do CERN, e de como o Brasil participa nos experimentos lá realizados.
- - Princípios da Detecção de Partículas, onde a Drª Ana Maria Henriques Correia (CERN) nos mostrou como são os sistemas de detecção das partículas nos mais diversos experimentos.
- -O Detector CMS e a participação portuguesa onde o Prof. Dr. André David (LIP) nos elucidou como era e quais os experimentos possíveis de serem realizados com esse detector, e nos deu uma visão geral de como é a atuação e a importância dos pesquisadores portugueses no CERN
- -Sistemas de Aquisição de Dados Drª Clara Gaspar (CERN) nos demonstrou como são constituídos os sistemas de aquisição, as dificuldades, problemas surgidos e como tentar resolvê-los.
- -Física Aplicada com Aceleradores (ISOLDE) -Prof. Dr. João Guilherme Correia (ITN Instituto Tecnológico e Nuclear) nos contou que o ISOLDE tem como uma função básica de ser um separador de isótopos on-line, e que seus experimentos são utilizados na Medicina, na Astrofísica, na Física Atômica, na de Estado Sólidos e Nuclear.
- - Aplicações da Física de Partícula - Prof. Dr. Luís Peralta (LIP - Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas / FCUL) nos mostrou as aplicações em Medicina que estão sendo feitas e as possibilidades que estão se abrindo, através dos experimentos realizados no CERN.
- -Preparação de um Acelerador - Prof. Dr. Gaspar Barreira (LIP) nos elucidou que o elemento principal para um acelerador é a diferença de potencial. Mostrou-nos, também, a evolução dos aceleradores e os que estão montados no mundo, sendo que até agora o maior e mais potente é o LHC, que é um protótipo, piloto e equipamento ao mesmo tempo, pois não se terá outro a ser feito.

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- - A Agência Ciência Viva - Profª Rosalia Vargas (Agência Ciência Viva e Pavilhão do Conhecimento) nos contou o que é e como funciona essa Agência, que está atuando em todas as regiões de Portugal, e que procura difundir o conhecimento por toda a população.
- - Física de Partículas sem Aceleradores artificiais - Prof. Dr. Fernando De Carvalho Barao (LIP Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas) nos contou sobre a Física de Partículas e Astropartículas em experiências de Raios Cósmicos, Raios Gama, e experiências de neutrinos, utilizando-se dos Próprios raios cósmicos que atingem a superfície terrestre, sem aceleradores.
- -Porquê um LHC? Prof. Dr. Gaspar Barreira (LIP Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas / IST) discutiu algumas das razões para a construção da maior máquina científica até o momento.
- -O Detector ATLAS e a participação portuguesa -Prof. Dr. António Onofre (LIP e Univ. Minho), onde nos mostrou como é e quais os experimentos que são feitos com esse detector.
- - Questões em Aberto na Física de Partículas e no Universo - Dr. Jon Ellis, nos fez um levantamento dos problemas que ainda continuam em aberto.
- O programa ofereceu um curso da Construção de uma Câmara de Nuvens (Figuras 1 (b), (c) e (d)) que do ponto de vista do processo de ensino-aprendizagem pode ser utilizado com alunos do ensino médio, pois é confeccionado com materiais alternativos de baixo custo. A câmera permite a exploração e análise de imagens produzidas por ela, fazendo despertar no aluno a curiosidade do saber e conseqüentemente o interesse pelo assunto de Física de Partículas.

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Figura 01: Algumas fotos dos cursos: (a) Prof. Dr. Pedro Barroso em uma de suas aulas; (b) Prof. Dr. Mick Storr e a Câmara de Nuvens; (c) Construção da Câmara de Nuvens; (d) Raios Cósmicos observados com a Câmara de Nuvens.

- O interessante, nesta Escola, é observar que tentaram conjuminar a parte teórica do dia com as visitas aos laboratórios.

As visitas realizadas foram:

- - ATLAS Visitor Centre e SM-18 (Figura 2(a));
- - CAST + LHCb - Laboratórios do CERN; e Globe + Microcosm - centros de divulgação científica do CERN (Figura 2(b),(c),(d));
- - Caverna Eletrônica do CMS e Centro de Controle do CERN (Figura 2(e));
- - PS/ADLINAC e o Centro de Cálculo (Figura 2(f)).

Figura 02: Visitas realizadas: (a)Prédio do ATLAS; (b)Prédio do LHCb; (c) Sala de Controle do LCHb;(d) Globe;(e) Centro de Controle do CERN; (f) Sala do Centro de Controle do CERN.

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Todos os dias ocorriam uma Sessão de Revisão do dia e Sessão de Dúvidas, Perguntas e Respostas, com todos os professores participantes da escola

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e professores do CERN, que eram muito úteis para os esclarecimentos que desejávamos.

Nas Atividades Culturais que nos propuseram tivemos uma Caça ao Tesouro que constava de uma visita aos pontos mais importantes de Genebra, um jantar de integração com professores e estudantes, um churrasco português ocorrido num parque do CERN para que se tivesse uma melhor integração entre as comunidades participantes: Portugal, Brasil, Moçambique, São Tomé e Príncipe, Cabo Verde, Angola, como também os pesquisadores que nos receberam que eram de diversas nacionalidades, e uma integração via internet através de um programa realizado por professores de Portugal para comemorar o Dia dos Professores.

## Multiplicação dos conhecimentos

As palestras, os cursos e as diversas visitas realizadas forneceram a base conceitual necessária, ao grupo de professores, para que possam ter domínio dos conceitos envolvidos no estudo de Física de Partículas, e desta forma se tornarem propagadores e multiplicadores do conhecimento adquirido, tendo possibilidades reais de desenvolver atividades e materiais didáticos para serem aplicados junto à seus alunos.

Duas formas básicas devem ser consideradas na multiplicação dos conhecimentos, ou seja, junto aos alunos e junto aos colegas professores de física, para que eles também possam vir a se tornarem multiplicadores.

Junto aos alunos, todos estão embasados para darem as aulas de física de partículas, e lecionarem sobre o que são e para que servem os diversos aceleradores e detectores que formam o conjunto do LHC (Grande Colisor de Hádrons), bem como esclarecerem as dúvidas sobre as reportagens que constantemente estão na mídia sobre ele.

Uma das primeiras atividades resultantes da Escola foi um vídeo realizado por alguns de nossos colegas Brasileiros, denominado: A Colisão de Partículas (CERN, 2010), onde mostram de uma forma muito divertida como podem ocorrer as colisões entre as partículas básicas.

Outra atividade que todos os professores da Escola CERN 2010 propuseram realizar foi a construção e aplicação da câmara de nuvens (Figuras 1 (b), (c) e (d)) em suas aulas, o que já está ocorrendo com alguns dos participantes.

A utilização do baralho, que lá encontramos com informações sobre o LHC em cada uma das cartas, também está sendo utilizado por muitos dos professores, formulando jogos nos quais os alunos poderão vir, a saber, os conceitos ali envolvidos. Outros jogos estão sendo propostos pelos professores aos seus alunos, que envolvam o estudo de física de partículas.

Palestras estão sendo ministradas pelo grupo de professores a outros professores, seja em suas escolas de origem, sejam em outros espaços que estão sendo aberto, como por exemplo, as Diretorias Regionais de Ensino. Também estão sendo ministradas para licenciandos, nossos futuros propagadores e formadores de futuros cientistas, bem como a mestrandos da área de ensino.

A participação em Congressos, Simpósios, Workshops está começando a ser realizada para a propagação da Escola CERN, como forma de formação continuada.

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Uma divulgação mais informal está sendo realizada através de Blogs (BRAZ JR, 2010; TAKIMOTO, 2010), bem como reportagens na mídia escrita e via internet (MARTINI, 2010; SBF, 2010 ).

## Considerações Finais

A Formação Continuada de Professores é essencial para que possibilitem esses professores levarem os seus alunos a terem uma visão mais ampla do que ocorre na ciência e talvez elegê-la como futura profissão, principalmente no momento atual em que há uma necessidade muito grande de profissionais das áreas das ciências Exatas.

Escolas como a que o CERN propõe é muito efetiva. Ela nos traz não só o aspecto teórico dos conhecimentos de ponta, mas principalmente o prático. Isto leva os professores a se incentivarem mais a procurarem estar sempre em formação e a se fortalecerem para sua prática pedagógica. Além disso, contribui para que os mesmos comecem a repensar suas práticas e a divulgação das mesmas, o que leva, com certeza, à formação de um grupo maior com seus pares, para que juntos possam cada vez mais melhorar seu vínculo com a ciência e mais ainda com seus alunos. E, em relação a seus alunos, abre-lhes a possibilidade de com dados mais reais, trazidos para a sala de aula, possam optar por fazerem ciência como suas futuras profissões, ou pelo ao menos consigam entender melhor as informações que os meios de informações lhe trazem cotidianamente.

Um dos pontos mais importantes que se tira desse tipo de escola é que a troca de experiência só leva ao enriquecimento da formação pessoal e pedagógica de todos. Visto que, é através da convivência com pesquisadores de ponta e professores de outras nacionalidades, os quais passam pelos mesmos problemas no processo de ensino-aprendizagem, que se consegue vislumbrar possíveis soluções aos problemas enfrentados nesse processo.

## Agradecimentos

Ao Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, pela oportunidade dada através do Programa de Escola de Professores no CERN em Língua Portuguesa, pois esta atividade é apenas para países membros do CERN, onde Portugal é membro.

A organização do Secretário de Assuntos de Ensino da Sociedade Brasileira de Física Prof.Dr.Nilson Marcos Dias Garcia com o apoio do Centro Brasileiro de Pesquisas Física.

Ao apoio financeiro fornecido aos professores pelo Departamento de Educação Básica da CAPES e do Departamento de Popularização e Difusão da Ciência e Tecnologia do Ministério de Ciência e Tecnologia. Em especial aos professores João Teatini e Ildeu de Castro Moreira.

## Referências

AUSUBEL, D. P. Psicologia Educacional . Rio de Janeiro: Interamericana, 1981.

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Braz Jr.,D. Física na Veia . Acesso em: 19/09/2010. Disponível em:&lt;http://fisicamoderna.blog.uol.com.br/&gt;

CERN Education. Teacher Programmes . Acesso em: 19/09/2010. Disponível em: &lt;http://education.web.cern.ch/education/Chapter1/Intro.html&gt;

CERN Portuguese Language Teachers Programme 2010. Acesso em: 19/09/2010. Disponível em: &lt;http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=105483&gt;

ESTADÃO. Notícias . Acesso em: 19/09/2010.Disponível em:&lt;http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,professores-brasileiros-fazem-cursono-cern,609188,0.htm&gt;

GAMA, E; BARROSO, M.F. Física na Escola na Europa, Física na Escola , v. 10, n. 2, pp. 32 - 35, 2009.

GATTI, B. A. Análise das políticas públicas para formação continuada no Brasil, na última década. Revista Brasileira de Educação, v. 13 n. 37 pp. 57-70, 2008

LOPES Jr, J.; GOMES, P. C.; STOQUE, F. M. V.; GIUZIO, M. F. O Ensino De Ciências Nas Séries Iniciais: Desenvolvimento De Aprendizagens Profissionais No Âmbito Da Formação De Professores. In: Nardi, R. (org.). Ensino de ciências e matemática, I : temas sobre a formação de professores , Volume 1. SP: São Paulo Cultura Acadêmica, pp179-191, 2009.

MARTINI, G. Glorinha no LHC. Acesso em: 19/09/2010. Disponível em:&lt; http://glorinhanolhc.wordpress.com/2010/09/06/o-cern-e-gigante/escola-do-cern-2010\_grupo-br-3/&gt;

OSTERMANN, F. e MOREIRA, M.A., Atas do VII Encontro de Pesquisa em Ensino de Física, 2000.

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TAKIMOTO, E. Minha Vida é um Blog Aberto. Acesso em: 19/09/2010. Disponível em:&lt; http://elikatakimoto.blogspot.com/&gt;

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