PROFESSORES DE FÍSICA GERAL E OS SISTEMAS HIPERMÍDIA PARA GRADUANDOS EM ENGENHARIA: UM ESTUDO DE CASO

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## PROFESSORES DE FÍSICA GERAL E OS SISTEMAS HIPERMÍDIA PARA GRADUANDOS EM ENGENHARIA: UM ESTUDO DE CASO

## Luciano Adley Costa Castro 1,2 , Adriana Gomes Dickman 2

1 Instituto Federal Norte de Minas Gerais/Campus Salinas, luciano.adley@ifnmg.edu.br

## Resumo

O presente trabalho traz à luz e procura analisar o posicionamento dos professores universitários de Física em relação aos recursos e sistemas hipermídia (hipertextos, vídeos, simulações, etc.). Em virtude do acelerado ritmo de expansão do Ensino Superior na Região Norte do Estado de Minas Gerais, verificado nos últimos dez anos, especialmente na cidade de Montes Claros, onde são ofertadas, atualmente, quase setecentas vagas anuais em cursos de Engenharia, elegemos aquela cidade como campo de pesquisa e os professores de Física Geral nele atuantes como os seus sujeitos. O expressivo número de vagas oferecido, 85% delas em instituições privadas, concentradas fortemente no período noturno (70%), o deslocamento diário que uma parcela significativa dos alunos (25%) empreende de cidades da região para Montes Claros, os elevados índices de reprovação acusados na disciplina introdutória de Física e a diversidade dos perfis de formação dos professores que a ministram são alguns dos fatores que nos motivaram a investigar esse contexto. Por entendermos que os recursos de hipermídia podem trazer importantes contribuições ao trabalho docente e, por extensão, se adequadamente selecionados e empregados pelo professor, também podem favorecer o aprendizado dos estudantes, buscamos verificar se é essa a prática e a concepção que os sujeitos da pesquisa efetivam e manifestam. Os resultados que obtivemos guiaram-nos a desenvolver um hipertexto de Mecânica, em nível de Física Geral, orientado para graduandos em Engenharia.

Palavras-chave : Física Geral, Ensino, Engenharia, Hipermídia.

## Introdução

O cenário econômico atual do Brasil tem favorecido, dentre outras políticas de governo, a franca expansão do Ensino Superior, seja em instituições privadas, seja em universidades públicas. Embora pesem críticas contundentes sobre esse processo (ROMÃO, 2008; BITTAR, ALMEIDA e VELOSO, 2008), particularmente dirigidas à política de avaliação que o Ministério da Educação (MEC) a ele tem atrelado, assim como aos interesses e grupos de poder que por ele podem vir a ser contemplados, torna-se justo destacar que, graças à citada expansão, muitas regiões do país, sobretudo aquelas que ao longo de nossa história ficaram à margem de investimentos governamentais destinados ao ensino e à criação de cursos de graduação, nas áreas das ciências exatas ou técnicas, podem, no alvorecer do século XXI, finalmente, dispor de cursos para formação de professores de Ciências e de engenheiros.

A Região Norte do Estado de Minas Gerais constitui-se em um genuíno exemplo, ou 'caso', de identificação com o contexto citado. Diferentemente de outras mesorregiões, ali, somente em 2001, em uma instituição privada de ensino, implantou-se o primeiro curso de Engenharia e, em 2009, em uma instituição federal,

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um curso de Licenciatura em Física foi implantado. Apesar de tardia, a criação desses cursos, notadamente no leque das Engenharias, deu-se em ritmo assaz volumoso. De 2001 a 2010, abrigados em quatro instituições privadas e em duas públicas, implantaram-se os cursos de Produção, Computação, Telecomunicações, Química, Controle e Automação, Elétrica, Ambiental, Civil, Alimentos, Florestal e Agrícola, os quais ofertam um total de quase oitocentas vagas anuais, distribuídas pelas cidades de Montes Claros (92%), Salinas (4%) e Januária (4%). Esse expressivo 'mercado de trabalho', atrativo para professores de Física e de áreas afins, tem feito com que muitos desses profissionais migrem de grandes centros para a 'cidade-polo' da região, Montes Claros.

Desde 2004, temos lecionado as disciplinas de Física Geral e Cálculo em várias das instituições mencionadas acima e, como há muito já nos alertava Moreira (1992, p.339), percebemos que:

O elevado índice de reprovação e a falta de motivação para o estudo da Física, em nível universitário básico, tem sido motivo de constante preocupação por parte de professores, estudantes e administradores não só de nossa Universidade, como de todas as Instituições de Ensino Superior do país com conteúdos de Física em seus currículos. O aluno recém egresso do segundo grau [atual Ensino Médio], sujeito em geral a um ensino de qualidade bastante discutível, acaba esbarrando, nas primeiras disciplinas que lhe são oferecidas, com exigências muito superiores às que normalmente encontra-se preparado. Nesse sentido, é sem dúvida na Mecânica, usualmente introduzida como primeiro tópico de Física, Engenharia, Matemática, Química etc., onde mais se acentuam esses problemas. O aluno, até então sem o hábito da leitura, da reflexão individual, passa a ser pressionado pelo professor para buscar em livros de texto o complemento indispensável aos assuntos abordados em sala de aula. No entanto, em que pese a diversidade da bibliografia existente, esta, via de regra, não incorpora, mesmo em edições recentes, resultados básicos de pesquisas educacionais. (MOREIRA, PEDUZZI e ZYLBERSZTAJN, 1992, p.339).

Às ponderações reproduzidas acima, somam-se as especificidades de se lecionar Física Geral e Cálculo em um curso noturno de Engenharia. Que 'tipo de Física' deve-se ensinar a futuros engenheiros? 'E quanto ao Cálculo', como ensinálo de modo que este se torne um 'parceiro' da Física, evitando-se, assim, que ambos se confirmem como os 'impiedosos algozes dos calouros'? Ademais, muitos desses alunos deslocam-se, diariamente, em penosas jornadas (ida e volta) entre as cidades onde residem (Janaúba, Pirapora, Várzea da Palma, Bocaiúva, dentre outras) e a faculdade, após terem trabalhado o dia todo; poderão, sob tais condições, virem a ser persuadidos ao 'hercúleo' esforço de se manterem concentrados nas aulas, realizar as tarefas propostas e obter uma aprendizagem 'satisfatória e significativa'?

Dessas inquietações, próprias de quem, como nós, adotamos por princípio a reflexão na ação (SCHÖN, 2000), originou-se a pesquisa que ora apresentamos e que nos conduziu a elaborar um hipertexto de suporte ao ensino (se empregado por um professor) e ao aprendizado (se utilizado por um aluno) de Mecânica, 'em nível de Física Geral', para graduandos em Engenharia. Para fazê-lo, optamos pela prudente estratégia de, anteriormente à elaboração do hiperdocumento, investigar e analisar, em profundidade, a posição dos professores que pretendíamos alcançar com aquele recurso de hipermídia. A seguir, apresentamos a fundamentação teórico-metodológica que deu suporte ao presente trabalho.

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## Fundamentação teórico-metodológica e o desenho da pesquisa

O intuito do pesquisador em Ensino de Física de compreender as relações que se estabelecem entre as entidades 'Profissional Professor - Aprendizagem em Física - Recurso Didático - Estudante', ambientadas em uma instituição superior de ensino, posto em termos epistemológicos, deve, como já nos advertiam Carvalho e Gil Perez (1993, p.26), aliar-se à constatação de que: '[...] começa-se hoje a compreender que os professores têm idéias, atitudes e comportamentos sobre o ensino, devidos a uma longa formação 'ambiental' durante o período em que foram alunos.' Essa constatação já era admitida, àquela mesma época, por Zeichner (1993, p.21):

A prática de todo o professor é o resultado de uma ou outra teoria, quer ela seja reconhecida ou não. Os professores estão sempre a teorizar, à medida que são confrontados com vários problemas pedagógicos. [...] Uma maneira de pensar a prática reflexiva é encará-la como a vinda à superfície das teorias práticas do professor, para a análise crítica e discussão. (ZEICHNER, 1993, p.21).

Um outro elemento a ser considerado como interveniente na complexa teia de relações que se estabelece no conjunto quádruplo de entidades acima introduzidas, é-nos apontado por Borges (2006, p.136):

Os professores de Física enfatizam demais a memorização de fatos e fórmulas, assim como a sua aplicação na resolução de exercícios de fim-decapítulo, em detrimento do desenvolvimento do pensar científico. E eles não fazem isso por mero acaso, mas por estarem reproduzindo a abordagem e os métodos de ensino de Física que vivenciam em sua formação. Reproduzem, pois, o que lhes ensinaram, tácita e inconscientemente, seus ex-professores. (BORGES, 2006, p.136, grifo nosso).

Face ao exposto, vê-se que o interesse central de nossa pesquisa está, pois, na interpretação dos significados atribuídos pelos sujeitos às suas ações, em uma realidade socialmente construída. Portanto, o nosso objeto de estudo requer uma investigação de cunho etnográfico , adotando-se uma perspectiva etnometodológica (COULON, 1995, p.15) para a sua compreensão, aliada à reflexão sobre a ação como prática de pesquisa (SHÖN, 1992). As técnicas empíricas para a coleta dos dados que subsidiaram a pesquisa e que se coadunam com tal configuração teórico-metodológica incluíram questionários (submetidos a professores e alunos) e a observação participante, visto que vários dos sujeitos pesquisados foram colegas de trabalho do pesquisador, o que é corroborado por Ludke e André (1986, p.28): 'é uma estratégia de campo que combina simultaneamente a análise documental, a entrevista de respondentes e informantes, a participação e a observação direta e a introspecção'. Para a análise do material empírico obtido, adotou-se o método de Análise de Conteúdo (BARDIN, 2008). Esse método, segundo a autora, oscila entre o rigor da objetividade e a fecundidade da subjetividade, ultrapassando o alcance descritivo do conteúdo manifesto da mensagem para atingir, mediante inferência, uma interpretação mais profunda e, a partir desta, os subsídios para o levantamento de categorias e o diálogo com o referencial teórico escolhido.

Aqui, pelo espaço disponível, apresentaremos somente os dados coletados por meio de um instrumento que submetemos a dezessete professores, os quais, além de nós, ministraram aulas de Física Geral, nos cursos e instituições de ensino a que nos referimos na introdução deste trabalho. Os resultados e as análises que esse instrumento nos propiciou são apresentados a seguir.

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## Resultados e discussões

Os dezessete sujeitos da pesquisa são aqui identificados pela letra P, seguida de um número natural, escolhido aleatoriamente no conjunto de 1 a 17. As manifestações dos pesquisados foram sintetizadas em doze Quadros, objetivandose trazer maior comodidade ao leitor deste trabalho e clareza na apresentação dos dados coletados. Também por estas razões, reproduzimos nos Quadros 03, 05, 08, 09, 10 e 11, o texto da questão que foi formulada ao professor. Nos Quadros 04 e 11, com igual intenção, optou-se por tornar explícita a posição de cada um dos sujeitos. Desse modo, apresentam-se as categorias que tais dados permitiram-nos construir. Salientamos e asseguramos que, embora constitua universo numericamente reduzido de pesquisados, em termos absolutos, trata-se do efetivo de professores de Física Geral, em atividade na cidade de Montes Claros - MG, no ano letivo de 2009, período em que se realizou o levantamento que ora apresentamos. Por tal razão, torna-se relevante, em alguns dos Quadros, a exposição percentual das frequencias obtidas nas respostas neles contidas.

## Formação

No Quadro 01 indicou-se por (B) a graduação como Bacharel, por (L) como Licenciado e por (EA) a formação ainda não concluída, até a data da pesquisa.

Quadro 01: Formação dos Professores.

Dos dezessete professores pesquisados, oito deles (47%) 'migraram' para Montes Claros, na perspectiva que descrevemos na introdução do presente trabalho.

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Um percentual semelhante é o de professores cuja formação básica de graduação fez-se em Física (53%), sendo que, destes, apenas três, 18% do total de professores, graduaram-se na modalidade Licenciatura. Um número expressivo desses professores (60%) concluiu ou está por concluir um curso em nível de mestrado, embora somente três deles vinculem essa formação ao Ensino de Ciências - Modalidade Ensino de Física. O único dos professores de posse do título de Doutor, assim como os dois outros que estão por fazê-lo, realiza pesquisa em Física Experimental.

## Recursos didáticos ou metodológicos utilizados para a apresentação do conteúdo

Quadro 02: Grau de utilização de recursos didáticos convencionais.

Dos dados contidos no Quadro 02, percebe-se que a predominância da 'aula expositiva convencional' (94%), em detrimento de alternativas mais versáteis de exposição, assim como do eventual uso de artigos científicos como sustentação para a transposição didática (ASTOLFI e DEVELAY, 1995), são traços marcantes do grupo pesquisado. Positiva, por outro lado, é a constatação de que, ao menos a metade dos professores (53%) incentiva e orienta o trabalho dos alunos na resolução de exercícios em sala de aula. Outro aspecto de certo modo intrigante, quando confrontado com os dados apresentados no Quadro 09, é o fato de que quase 60% dos professores 'pouco' ou 'nunca' empregam a leitura introdutória como prática da sala de aula, oportunidade rica para que os alunos possam debater entre si e com o professor um determinado tema, que se pretende fundamentar.

## Capacitação para o emprego de recursos didáticos cuja versão original está em inglês

Quadro 03: Autoavaliação dos professores.

Quanto à sua capacitação para utilizar-se de um recurso didático (artigo científico, hipertexto, vídeo, simulação do tipo 'Java-Applet', etc.), cuja versão original está em inglês, e traduzi-la para os seus alunos, você se considera:

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Pelos dados do Quadro 03, verifica-se que o conhecimento de uma língua estrangeira não é impeditivo à busca e utilização de recursos de hipermídia que, no presente, podem ser fartamente encontrados na rede mundial de computadores.

## Livros didáticos utilizados

No Quadro 04 indicou-se por (N) a condição em que o professor não utiliza (ou, como se tornou usual, 'adota') nenhum livro didático e por (X) os autores utilizados e/ou consultados pelo professor para preparar as suas aulas.

Quadro 04: Autores 'adotados' e/ou consultados pelos professores.

A predileção manifestada ao primeiro dos autores arrolados no Quadro 04, corroborando as afirmações de Borges (2006), assim como a 'rejeição' de todos os autores que nele comparecem, externada por três professores, são aspectos notórios no quesito acima apresentado.

## Utilização do livro didático pelos alunos

Quadro 05: Acesso dos alunos ao livro didático.

Embora seja patente a viabilidade de acesso ao livro didático (88%), fica salientada, também, a prática nada recomendável, quando fora dos limites legais, da 'cópia' não autorizada.

## Elaboração (e/ou disponibilização) de material didático (complementar) pelo professor

Quadro 06: Material didático complementar às aulas expositivas.

Nesse item, diferentemente do que se percebe na metodologia de apresentação do conteúdo, o grupo pesquisado valoriza a diversificação de atividades complementares às aulas expositivas.

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## Utilização de recursos hipermídia como atividades complementares às aulas

Quadro 07: Grau de utilização pelo professor de recursos hipermídia.

Apesar do que se verificou no item anterior, o grupo pesquisado mostra-se recalcitrante quanto ao emprego dos recursos hipermídia como suporte ou complemento das aulas convencionais, à exceção, ainda que por apenas um terço dos professores, do recurso em vídeo, o que contrasta, severamente, a opinião que manifestam no Quadro 10, como será apresentado mais adiante.

## Procedimento de trabalho mais efetivo para a utilização dos recursos hipermídia

Quadro 08: Forma de utilização da hipermídia pelos alunos.

## Considerando-se a sua experiência profissional em sala de aula, a utilização dos recursos hipermídia mostra-se mais efetiva para a aprendizagem, quando os alunos desenvolvem a atividade proposta:

- O grupo pesquisado endossa o procedimento (72%) que tem sido consolidado, como trabalho cooperativo, em muitas instituições de ensino.

## Fatores relevantes para o mau desempenho e para a reprovação na disciplina Física Geral I

Quadro 09: Fatores determinantes para a reprovação dos alunos.

Os dois primeiros fatores aqui apontados, majoritários (76%) no entender dos professores, são vinculados por eles à realidade que circunscreve um curso noturno da 'área de exatas', em particular as Engenharias, na perspectiva que delineamos na introdução deste trabalho. O terceiro, embora requeira, para a sua completa análise, um aporte teórico de viés psicanalítico (VILLANI, SANTANA e ARRUDA, 2003), não se constitui em 'dado novo', como já fora identificado por Moreira et al (1992). Apesar disso, ressaltamos que cumpre ao professor, como investigador que é de sua prática, refletir sobre essa manifestação dos estudantes, mesmo que ela se revista de aspectos subjetivos.

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## Contribuição dos recursos hipermídia para um melhor desempenho de aprendizagem em Física Geral I

Quadro 10: Grau de contribuição da hipermídia ao aprendizado em Física.

Quanto ao grau de contribuição dos recursos de hipermídia para um melhor desempenho de aprendizagem em Física Geral I, indique aquele que você atribui a cada um desses recursos.

Como já assinalamos, ao analisarmos o Quadro 07, aqui se percebe uma incongruência no discurso dos professores, quando da confrontação 'prática versus concepção': atribuem eles um peso significativo às possíveis contribuições advindas da utilização de recursos hipermídia, mas não os utilizam sistematicamente. Os Quadros 11 e 12, em que requeremos dos pesquisados que citem exemplos por eles conhecidos de tais recursos (ou de sites que os veiculem), permitir-nos-ão constatar que a pedra angular de tal incongruência é, muito provavelmente, o desconhecimento. Este 'desconhecer', por sua vez, em mais da metade dos casos, pode ser associado à formação básica de alguns dos respondentes (Quadro 01),

## Sites que enfocam o ensino e o aprendizado de Física Geral I

No Quadro 11 indicamos com (S) a resposta afirmativa e com (N) a negativa dada pelo professor à questão nele apresentada.

Quadro 11: Conhecimento do professor sobre sites de Física Geral.

Como já houvéramos antecipado, praticamente a metade dos professores desconhece, no âmbito da 'mecânica universitária básica', algum exemplar do mais abundante dos recursos da 'web' e, como se constatará no último Quadro, a partir dos sítios referendados pela 'metade conhecedora', pouquíssimos destes demonstram possuir a fundamentação teórica e conceitual capaz de justificar as opções que manifestam em relação a tais recursos.

Sites cujas características são relevantes para o ensino e a aprendizagem do conteúdo de Física Geral I

Quadro 12: Sítios indicados pelos professores.

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Inspecionando-se o conteúdo veiculado nas dezenove 'páginas' listadas no Quadro 12, pautando-nos com rigor (REZENDE, GARCIA e COLA, 2006), verifica-se que, dentre 'as nacionais', S01, S14 e S18, embora não estejam em consonância com o perfil solicitado no Quadro 11, refletem o trabalho de pesquisadores em Ensino de Física. Dentre 'as estrangeiras', S10, bem caracterizada por P4, trabalho do professor Walter Lewin, é aquela que mais se aproxima, por assim dizer, daquele perfil. Confirmam-se, então, as asserções feitas na análise dos Quadros 07, 10 e 11.

## Considerações finais

Os resultados e considerações que até aqui expusemos, ainda que sob parco diálogo com o referencial teórico disponível e ao qual, pelo escopo deste trabalho, somente aludimos, foram essenciais ao desenvolvimento do projeto ' FG1: um hipertexto de Mecânica para graduandos em Engenharia' , integrante da dissertação de mestrado do autor e que, no momento, está sendo avaliado na instituição de ensino onde trabalha. Os primeiros indícios deste projeto revelam-se promissores. De tais indícios, ainda que angariados em um cenário regional, temos

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a expectativa do surgimento de trabalhos similares, desenvolvidos por outros colegas, priorizando-se a aprendizagem em Física e considerando-se, sempre, que:

A Física introdutória universitária é importante na formação de engenheiros e profissionais de áreas afins. [...] Não adianta argumentar que os altos índices de reprovação nas primeiras disciplinas de Física Geral são conseqüência de falta de base dos alunos. É preciso enfrentar esta situação recuperando os alunos. É preciso dar muita atenção ao ensino nas disciplinas de Física Geral. Por atenção quero dizer que é necessário adotar uma postura de que esse ensino é importante. Desta postura sairá a busca de novas soluções e a conscientização de que não basta mudar de livro ou, para ser atual, colocar as listas de problemas na internet. (MOREIRA, 2000, p.97).

## Referências

ASTOLFI, J. P.; DEVELAY, M. A didática das ciências . São Paulo: Papirus, 1995.

BARDIN, L. Análise de Conteúdo . Edição Revista e Actualizada. Lisboa: Edições 70, 2008.

BORGES, O. Formação inicial de professores de Física: Formar mais! Formar melhor! Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 28, n. 2, p. 135-142, 2006.

BITTAR, M.; ALMEIDA, C. E. M.; VELOSO, T. C. M. A. Políticas de educação superior: ensino noturno como estratégia de acesso para o estudante trabalhador. Revista Educação em Questão , v. 33, n. 19, 2008.

COULON, A. Etnometodologia e educação . Petrópolis: Vozes, 1995.

LUDKE, M.; ANDRÉ, M. E. D. A. de. Pesquisa em educação: abordagens qualitativas. São Paulo: EPU, 1986.

MOREIRA, M. A.; PEDUZZI, L. O. Q.; ZYLBERSZTAJN, A. As concepções espontâneas, a resolução de problemas e a história da ciência numa seqüência de conteúdos em mecânica: o referencial teórico e a receptividade de estudantes universitários à abordagem histórica da relação força e movimento. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 14, n. 4, 1992.

MOREIRA, M. A. Ensino de Física no Brasil: Retrospectiva e Perspectivas. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 2, n. 1, 2000.

REZENDE F.; GARCIA, M. A. C.; COLA, C. DOS S. D. Desenvolvimento e avaliação de um sistema hipermídia que integra conceitos básicos de mecânica, biomecânica e anatomia humana . Investigações em Ensino de Ciências , v. 11, n. 2, 2006.

ROMÃO, J. E . Globalização e Reforma Educacional no Brasil (1985-2005). Revista Iberoamericana de Educação , n. 42, p. 121-123, 2008.

SCHÖN, D. A. Formar professores como profissionais reflexivos. In: NÓVOA, A. (Org.). Os professores e a sua formação . Lisboa: Dom Quixote, 1992.

SCHÖN, D. A. Educando o profissional reflexivo: um novo design para o ensino e a aprendizagem. Porto Alegre: Artes Médicas do Sul, 2000.

VILLANI, A.; SANTANA, D DE A.; ARRUDA, S. DE M. Perfil subjetivo: estudos de caso. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 20, n. 3, 2003.

ZEICHNER, K. Novos caminhos para o practicum: uma perspectiva para os anos 90. In: NÓVOA, A. (Org.). Os professores e a sua formação . Lisboa: Dom Quixote, 1992.

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