O LIVRO DIDÁTICO DE FÍSICA E SUAS ATIVIDADES: UMA ANÁLISE DA PRESENÇA DAS COMPETÊNCIAS GERAIS DO ENEM NO ESTUDO DAS LEIS DE NEWTON E SUAS APLICAÇÕES

## O LIVRO DIDÁTICO DE FÍSICA E SUAS ATIVIDADES: UMA ANÁLISE DA PRESENÇA DAS COMPETÊNCIAS GERAIS DO ENEM NO ESTUDO DAS LEIS DE NEWTON E SUAS APLICAÇÕES

## Andreza F. Concheti , Cristina Leite 1 2

1 USP/ Licenciatura em Física/ andreza.concheti@usp.br 2 USP / IFUSP/ crismilk@if.usp.br

## Resumo

O papel desempenhado pelo livro didático e sua atual abrangência nacional alcançada através do PNLEM (Programa Nacional do Livro Didático do Ensino Médio) tem sido alvo de algumas pesquisas na área de ensino de Física. Este trabalho apresenta uma análise das atividades propostas (exercícios, atividades em grupo e experimentos) relacionadas ao estudo das Leis de Newton e suas aplicações apresentadas em três dos seis livros didáticos de Física aprovados no último PNLEM. A análise das atividades está centrada na perspectiva do desenvolvimento de, pelo menos uma, das cinco competências gerais propostas pelo ENEM. Como principais resultados, o domínio da linguagem e a compreensão de fenômenos foram as competências mais abordadas nas atividades do tema estudado, seguido do enfrentamento de situações-problema. Mas, este último, sob uma perspectiva diferente, em que boa parte das atividades classificadas nesta dimensão corresponderam a situações-problema sob a ótica da física e não uma situação-problema para o estudante. Essa análise apresenta uma visão dos itens avaliados através das competências gerais apresentadas pelo ENEM e embora não seja possível estender os resultados encontrados para todo o livro, ela nos mostra uma tendência ao menos para o tema das Leis de Newton.

Palavras-chave : Competências, ENEM, Física, PNLEM, Livro didático.

## O livro didático e o PNLEM

Uma das primeiras tarefas de um professor de Física em sua atividade de docência trata-se da escolha do livro didático a ser utilizado por ele em seus cursos, já que, o livro didático cumpre um papel importante, como alertado por WUO (2003, p. 309):

'Pelo seu papel de grande curriculista, pela sua importância como instrumento pedagógico para o professor, pelo seu registro concreto e imutável dos conteúdos conceituais, da ideia de ciência, etc., o livro exibe uma perspectiva indispensável para configurar o território complexo da educação escolar.'

Dentre os múltiplos papéis desempenhados pelo livro didático destinado ao Ensino Médio, destacam-se o favorecimento e a ampliação dos conhecimentos adquiridos no ensino fundamental; a busca de novos conhecimentos de forma autônoma e reflexiva e o auxílio na formação continuada dos professores com informações atualizadas (Brasil, 2008).

O governo federal, através do Programa Nacional do Livro Didático (PNLD) é atualmente o principal comprador das obras didáticas. Esse programa era mais focado no Ensino Fundamental. A partir de 2004, foi implantado também o Programa Nacional do Livro didático para o Ensino Médio (PNLEM), tendo

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30 de janeiro a 04 de fevereiro de 2011

praticamente a mesma execução que o PNLD. Em 2008, o investimento do Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação (FNDE) no programa foi de mais de 400 milhões de reais (BRASIL, 2010).

Em vista desse investimento e o do grande alcance que essa distribuição tem no território nacional, é importante olhar para essas obras e analisá-las, até para, de alguma forma, dar mais subsídios ao professor para a difícil tarefa de escolha do livro didático.

Na última avaliação dos livros didáticos de Física feita pelo PNLEM foram selecionados seis livros didáticos para compor o rol de possibilidades de escolha pelo professor. Embora haja críticas à análise feita pelo PNLEM aos materiais didáticos, ela é necessária, já que um material comprado com dinheiro público necessita de uma avaliação. Neste caso ela é decorrente de uma análise, que conta com critérios eliminatórios e de qualificação. A avaliação tem como objetivo selecionar materiais que reúnam condições satisfatórias para serem usados no trabalho pedagógico, como por exemplo, livros que não veiculem preconceitos de qualquer espécie, que não ignorem as discussões atuais das teorias e práticas pedagógicas, não repitam estereótipos, e que não contenham conceitos errados ou análises equivocadas (BRASIL, 2008).

Uma resenha para cada obra selecionada está disponível no guia do livro didático do PNLEM, contendo uma síntese avaliativa, um sumário, uma análise da obra e recomendações aos professores. Esse guia é fornecido a todos os professores da rede pública de ensino antes da escolha do livro e tem a função de apresentar e descrever as obras sugeridas.

É interessante notar que apesar dos livros didáticos passarem por critérios que satisfaçam as diretrizes e programas curriculares oficiais, eles não correspondem a uma versão fiel dessas diretrizes, como ressalta MEGID NETO (2003, p.07) em seu trabalho :

'Os professores, por sua vez, mantêm forte expectativa, ou crença, de que as coleções correspondem a uma expressão fiel das propostas e diretrizes curriculares e do conhecimento científico. Todavia, por julgar que isto é de difícil consecução, frente aos livros escolares que conhecem, atenuam suas pretensões, acreditando que ao menos essas coleções são versões adaptadas das propostas curriculares e do conhecimento científico.'

## Competências e Habilidades no Ensino de Física

Definir precisamente o que é uma competência pode excluir os diversos significados que a palavra pode conotar. Originalmente, a palavra competência era de natureza jurídica, ou seja, o poder que tem uma certa jurisdição de conhecer e decidir sobre uma causa (TEIXEIRA, 2007). Posteriormente esse significado se estendeu alcançando o sistema educativo e foi ganhando outras conotações.

Em seu trabalho, VALENTE (2009, p.25) identifica dois eixos interpretativos e/ou conceituais para o significado de competência no âmbito educacional:

'Um que explicita o significado de competência como ação que envolve uma série de atributos: conhecimentos, habilidades, aptidão. Neste caso as competências englobam as habilidades. Outro que diferencia competências e habilidades, seja conceituando-as separadamente, ou apenas mencionando-as de forma distinta. Esta é a perspectiva contemplada no SAEB (Sistema de Avaliação da Educação Básica), no ENEM (Exame

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Nacional do Ensino Médio) e nas Diretrizes e PCNs (Parâmetros Curriculares Nacionais) do Ensino Médio.'

O segundo eixo mencionado acima servirá de base para a análise posterior dos livros didáticos, logo as citações de competências e habilidades presentes nesse trabalho pertencem a esse eixo interpretativo.

Nessa concepção, o PCN+ (BRASIL, 2002, p.12) explicita que o desenvolvimento das habilidades e competências não se restringe a um tema, o exercício delas transcende cada disciplina, com diferentes ênfases e abrangência:

'Informar e informar-se, comunicar-se, expressar-se, argumentar logicamente, aceitar ou rejeitar argumentos, manifestar preferências, apontar contradições, fazer uso adequado de diferentes nomenclaturas, códigos e meios de comunicação são competências gerais e recursos de todas as disciplinas e, por isso, devem se desenvolver no aprendizado de cada uma delas.'

Dessa forma, as competências estariam relacionadas a um número maior de habilidades, e essas habilidades é que dariam sentido às competências.

As atividades no Ensino de Física abrangem as competências gerais de formas diferentes, aparecendo em um exercício proposto, uma atividade em grupo ou ainda na sugestão de um experimento científico. O PNC+ (BRASIL, 2002, p.82) exemplifica uma situação associada às competências envolvidas:

'Por exemplo, é bem diferente a natureza das competências envolvidas na solução de um dado problema em que é apenas solicitado o cálculo da distância percorrida por um corpo com desaceleração constante, e de um outro em que se solicita a análise das consequências de altas velocidades de veículos. Embora nessas duas situações a solução do problema exija o mesmo instrumental matemático, a própria estratégia para a resolução de problemas é também diferente. Enquanto na primeira tratase de associar os elementos do enunciado a uma equação matemática, já na segunda são necessários a identificação da situação-problema, o levantamento de hipóteses, a escolha de caminhos para a solução, além da análise dos resultados, principalmente no que diz respeito à sua coerência com o que o aluno conhece da realidade.'

As situações-problemas exigem que o aluno assuma posições e tome decisões a fim de solucionar e superar as dificuldades encontradas, podendo explorar desde a leitura compreensiva de um gráfico relacionado ao conteúdo de Física até a elaboração de uma proposta de resolução de um problema aberto com argumentações fundamentadas em conceitos físicos.

Essas situações estão presentes nas atividades propostas de livros didáticos, e sua análise, é de suma importância para entender como as competências gerais são desenvolvidas e inseridas nas principais obras didáticas utilizadas pelos professores no Brasil.

## O ENEM e suas Competências

O ENEM (Exame Nacional do Ensino Médio) foi aplicado pela primeira vez em 1998 e foi formulado com algumas referências (DIAS, 2009), como por exemplo, a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (Brasil/MEC - LDB, 1996), os Parâmetros Curriculares Nacionais (Brasil/MEC - PCN, 1998) e as Diretrizes do Conselho Nacional de Educação sobre a Educação Básica (Brasil/MEC - DCNE/EB, 2001). A prova é estruturada em uma Matriz que indica as competências e

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habilidades gerais do aluno na fase de desenvolvimento cognitivo correspondente ao término do terceiro ano do Ensino Médio.

DIAS (2009, p.15) descreve em seu trabalho as competências do ENEM:

'As competências que dão suporte à avaliação do Enem estão baseadas nas competências que os indivíduos desenvolvem. Estas competências são descritas nas operações formais da teoria de Piaget, tais como, a capacidade de levantar todas as possibilidades para resolver um problema, a capacidade de formular hipóteses, combinar todas as possibilidades e separar as variáveis para testar a influência de vários fatores, o uso do raciocínio hipotético dedutivo; aspectos de interpretação, análise, comparação, e argumentação, e a generalização a diferentes conteúdos.'

A Matriz indica cinco competências gerais (BRASIL, 2009). Sucintamente, essas competências abrangem: dominar linguagens, compreender fenômenos, enfrentar situações-problema, construir argumentações e elaborar propostas. Além das competências, para avaliar e propor as provas do ENEM, estabeleceu-se um conjunto de 21 habilidades que são referentes às áreas do conhecimento fundamentais para a educação básica, que, articuladas, compõem as competências.

Essas competências descritas pelo ENEM serão utilizadas para a análise das atividades presentes em livros didáticos, e alguns critérios servirão de norte para classificar cada atividade em uma competência específica, como será descrito posteriormente.

## Escolha das obras e critérios para análise

Das seis obras sugeridas pelo PNLEM, três obras distintas foram escolhidas para uma análise das atividades relacionadas à presença das competências gerais propostas pelo ENEM: uma obra de volume único, uma com três volumes e com uma extensão grande no estudo da Mecânica e uma terceira com três volumes e com pouca extensão no estudo da Mecânica (Quadro 01).

Abrindo mão de uma análise extensa, investiga-se especificamente um tópico da Dinâmica em cada livro: As Leis de Newton e suas aplicações, excluindo momento de uma força e equilíbrio estático. Esse tópico foi escolhido por ser esse assunto bastante frequente nas aulas de física do ensino médio.

Quadro 01: Livros escolhidos para análise

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- O guia do livro didático do PNLEM (BRASIL, 2008) faz uma descrição das obras selecionadas e nesse trabalho essa descrição será resumida a fim de situar as principais características de cada obra.
- O livro A adota o critério tradicional para seleção e sequência dos conteúdos, procurando apresentar um curso de Física com abordagem ampla e abrangente. Os exercícios estão distribuídos em exercícios resolvidos, exercícios propostos e um conjunto, não extenso, de questões de exames vestibulares. Em todos os capítulos é apresentado um conjunto de exercícios resolvidos e exercícios propostos, assim como uma lista de exercícios complementares. Existem também sugestões de experimentos e atividades em grupo.
- Os capítulos analisados no livro A foram: capítulo 8 - Leis de Newton; capítulo 9 - Peso (apresenta também equilíbrio estático que foi excluído da análise); capítulo 10 - Aplicações das Leis de Newton (I); capítulo 11 - Aplicações das Leis de Newton (II); e capítulo 13 - Movimento Circular (II).
- O livro B apresenta um tratamento conceitual contextualizado, relacionando os conhecimentos apresentados a situações do cotidiano e de aplicações tecnológicas. Os conteúdos abordados são os tradicionalmente presentes no ensino de Física no Ensino Médio, sendo apresentados de maneira abrangente. Existe um conjunto amplo de atividades e recursos para o trabalho do professor, como leituras, experiências e exercícios. Os exercícios de vestibulares são sugeridos no fim do livro.
- Os capítulos analisados no livro B foram: capítulo 4 - Primeira e terceira Leis de Newton, exceto o apêndice (Momento de uma força; Equilíbrio de um corpo rígido); capítulo 5 - segunda Lei de Newton, Apêndice B (exceto Movimento de um projétil); a aplicação das leis de Newton a sistemas de corpos e Questões de exames de Vestibulares e do ENEM (apêndice do livro).
- O livro C, diferentemente do usual em textos didáticos de Física para o Ensino Médio, dá destaque à Física Moderna, dedicando a ela um espaço que corresponde a mais que o dobro daquele dedicado à Cinemática. Possui exercícios de vestibulares, propostas de experimentos e de atividades em grupo. Seus exercícios contêm um realce azul ou vermelho, sendo que os vermelhos são considerados pelo autor fundamentais para o entendimento dos conceitos estudados e os azuis são considerados de fixação.
- O capítulo analisado no livro C foi: capítulo 3 - Força e movimento.
- A análise feita diz respeito às atividades presentes em cada livro, abrangendo os exercícios propostos, experimentos sugeridos e atividades em grupo, agrupados em uma das cinco competências gerais do ENEM. Para essa classificação, foi necessário refinar os critérios que são explicitados a seguir:
- I. Dominar linguagens: foram classificadas nessa competência as atividades de aplicação de números em fórmulas físicas, interpretação de fórmulas físicas, interpretação e compreensão de gráficos, tabelas e desenhos representativos e deduções de equações literais. Atividades que requeriam somente uma leitura e compreensão de texto, como por exemplo, buscar em um texto dados históricos de cientistas, exercícios repetitivos, como por exemplo, aplicar as leis de Newton em um sistema de blocos no plano horizontal e inclinado, operações com vetores, perguntas como 'o que representa a inclinação do gráfico?', 'quais as unidades adequadas?' e 'do que depende a força?' também foram classificadas nessa

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categoria. É importante ressaltar que essa classificação se refere a atividades que tinham explicitamente como única finalidade as ações descritas anteriormente, sem envolver nos enunciados questionamentos ou perguntas conceituais dos fenômenos físicos estudados.

- II. Compreender fenômenos: nessa competência o aluno deve ser capaz de reconhecer os conceitos estudados e formular hipóteses e ideias sobre as relações causais que as determinam, atribuindo sentido as suas consequências. As atividades que abrangem essa competência requerem do aluno, por exemplo, trabalhar com interpretações de fórmulas físicas e resultados numéricos com a finalidade de compreender algum fenômeno questionado no enunciado da atividade, ou ainda identificar os conceitos estudados em exemplos apresentados. Perguntas como 'Qual o tipo de movimento?', 'Está em equilíbrio?' e 'Quais leis você identifica nos exemplos dados?' também foram classificadas nessa competência. É importante notar que as atividades classificadas nessa competência podem também englobar a competência I, mas como elas tem em seus enunciados um objetivo explícito de compreender o fenômeno estudado através de caminhos que podem usar diferentes linguagens, foram enquadradas nessa competência.
- III. Enfrentar situações-problema: nessa competência, é necessário que o aluno aceite o desafio proposto, vencendo obstáculos até alcançar o objetivo da atividade. Para que isso ocorra, é necessário entender o que se pede, dominando a linguagem (competência I), e compreendendo o fenômeno (competência II) através das informações dadas. Para essa classificação foi necessário definir sobre que tipo de atividade refletia verdadeiramente um problema, e não um simples operativismo de resolução das atividades. Dois tipos de situações-problema foram destacadas na classificação:
- a) Situação-problema para a Física: é uma atividade que engloba uma situação que não pertence ao contexto ou ao dia a dia do aluno. Trata-se de um problema que tem mais sentido no contexto da física e não no do aluno. Nessa atividade, o aluno precisa assumir posições e tomar decisões para a resolução, compreendendo o fenômeno, comparando resultados e relacionado informações. Como exemplo, pode-se citar um exercício que apresente uma aplicação das leis de Newton em um sistema de corpos diferente dos casos típicos estudados (plano horizontal e plano inclinado, por exemplo) e que necessite de conhecimentos prévios do aluno (como por exemplo o domínio de outras leis da física não abordadas naquele capítulo do livro) e relações entre elas para a resolução, assim como perguntas conceituais a respeito do problema.
- b) Situação-problema para o aluno: essa atividade aproxima o dia a dia do aluno para o problema, contextualizando com exemplos e questionamentos de situações reais que ele observa, vive e conhece. Essa atividade também gera diferentes pontos de vista para a resolução, fazendo com que o aluno investigue, assuma posições e tome decisões para a resolução, relacionando e comparando informações e resultados. Como exemplo, um problema que questione quais as forças existentes em um carro quando ele acelera ou freia e como, em cada situação, um passageiro sente a ação do cinto de segurança em seu corpo, associando uma situação real.

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IV. Construir argumentação: nessa competência o aluno deve saber argumentar de maneira consistente, com um conhecimento sólido do que está sendo discutido, sendo capaz de convencer a si mesmo e aos outros com as suas argumentações. A atividade que abrange essa competência requer do aluno um bom conhecimento teórico dos fenômenos naturais e o domínio das competências citadas anteriormente. Foram classificadas nessa competência atividades que incitavam explicitamente uma discussão entre os alunos a respeito do fenômeno estudado, dos problemas resolvidos ou de pesquisas realizadas. Como exemplo, pode-se citar uma proposta de debates com temas científicos com diversos pontos de vista discutidos ao longo da história da ciência, ou ainda a elaboração de dissertações com discussões científicas importantes para a física clássica e contemporânea.

V. Elaborar propostas: nessa competência o aluno deve ser capaz de opinar e propor soluções para o cotidiano e a vida real, exercendo sua cidadania, envolvendo-se com os problemas de sua comunidade e propondo soluções que levem em conta os problemas sociais. Atividades que abordam projetos que envolvam o conceito estudado e a sociedade, incitando a elaboração de intervenções que sejam positivas, são exemplos que se enquadram nessa competência.

## Resultados e análise

Em cada livro, foram analisadas as atividades referentes ao estudo das leis de Newton e suas aplicações. No livro A, foram analisadas 83 atividades, divididos em 79 exercícios propostos (sendo que 43 eram de vestibulares), 3 experimentos sugeridos e 1 atividade em grupo. No livro B, foram analisadas 215 atividades, divididos em 204 exercícios propostos (sendo que 52 eram de vestibulares) e 11 exercícios sugeridos. O livro B não apresentou sugestões de atividades em grupo. No livro C, foram analisadas 66 atividades, divididos em 63 exercícios propostos (sendo que 37 eram de vestibulares), 2 experimentos sugeridos e 1 atividade em grupo.

Dessas atividades e da análise da presença das cinco competências gerais do ENEM nelas, obteve-se gráficos (figura 01) da incidência de cada competência em cada obra analisada.

Figura 01 : a) gráfico da incidência de cada competência nas atividades analisadas no livro A. b) gráfico da incidência de cada competência nas atividades analisadas no livro B. c) gráfico da incidência de cada competência nas atividades analisadas no livro C.

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Nos gráficos, é possível observar que a competência I teve a maior incidência nos três livros analisados, seguido da competência II e III. As duas primeiras competências juntas representam um pouco mais que 75 % das atividades propostas nas três obras. Dentro da competência III, nota-se também que somente no livro C a incidência de situações-problema para os alunos (III B) é maior que a incidência de situações-problema para a Física (III A). A competência IV foi observada em somente 1% das atividades de cada livro, e a competência V não foi observada em nenhum dos livros analisados.

É interessante citar que, devido ao tema da Física escolhido, na análise apareceram muitos exercícios que contemplam a competência I, principalmente aplicando as leis de Newton em sistemas de blocos. A compreensão de fenômenos foi na maioria das vezes abordada por meio do reconhecimento das leis de Newton em exemplos e situações reais, e o enfrentamento de situações-problema apareceu em atividades que englobavam as duas competências anteriores, articulando-as. O livro C, que tem uma proposta de relacionar a Física com a tecnologia, apresentou mais situações problemas para o aluno na competência III, evidenciando essa proposta.

As raras atividades relacionadas à competência IV incitavam um debate entre os alunos a respeito do tema estudado, aparecendo em atividades em grupo ou experimentos científicos.

## Algumas Considerações

Nessa breve análise realizada nesse trabalho, os três livros escolhidos passaram por critérios para serem aprovados pelo Programa Nacional do Livro para o Ensino Médio (BRASIL, 2008), cada um com caraterísticas peculiares e que permitem uma escolha diferenciada de acordo com os interesses do professor. Essa análise foi feita exclusivamente para o conteúdo: 'As leis de Newton e suas aplicações' e o seu resultado está condicionado a essa escolha.

Como se observou, dominar linguagens e compreender fenômenos, no tema analisado, foram as competências gerais mais frequentes nas atividades. Embora o domínio da linguagem seja importante, o uso exclusivo ou majoritário de uma única competência compromete uma visão mais ampla da Ciência e sua relação com nosso dia a dia. Nessa pesquisa, foi possível perceber uma grande parcela das atividades propostas (mais de 50% em dois dos livros analisados) relacionadas apenas ao domínio da linguagem. Essa característica dos materiais didáticos pode fazer com que estudantes confundam a física com a matemática ou com uma série de fórmulas que não lhes fazem sentido, conforme salientam os PCN+ (BRASIL, 2002). O problema se agrava já que a visão do todo e o uso da linguagem construída é utilizado quase que exclusivamente na resolução de exercícios que tem como finalidade única o conhecimento físico por ele mesmo. Trata-se mais de um problema da física do que um problema para o estudante.

É importante ressaltar que, dado o caráter geral das cinco competências do ENEM e as especificidades de cada uma delas, é compreensível que todas elas não sejam contempladas igualmente em uma análise que utiliza critérios gerais em um tema específico (Leis de Newton e suas aplicações) de uma área específica (Física). No entanto, é lamentável perceber uma ausência quase total das competências IV e V, que exigem do aluno uma articulação maior entre as áreas de conhecimento, como a elaboração de um texto com tema científico ou uma discussão de como resolver um problema ambiental presente no contexto social do aluno usando o

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conhecimento físico. Ao pensarmos que temos uma realidade tão pouco favorável ao uso de uma variedade de materiais didáticos, baixos salários que estimulam uma grande carga didática do professor e, além disso, os vários problemas ainda presentes na formação do professor que leciona Física, é natural uma preocupação com o livro didático. As atividades propostas pelo livro têm grandes chances de ser um retrato fiel das utilizadas em sala de aula pelo professor. E, embora o desejo seja o mesmo destacado por Núñez (2003, p.03), receamos pela ausência disto.

' Os professores devem ter um domínio de saberes diversos a serem mobilizados para assumir a responsabilidade ética de saber selecionar os livros didáticos, e não só isso, como também, estar capacitados para avaliar as possibilidades e limitações dos livros recomendados pelo MEC, pois o livro deve ser um, dentre outras ferramentas, para o ensino de Ciências. O professor deve desenvolver saberes e ter competências para superar as limitações próprias dos livros, que por seu caráter genérico, por vezes, não podem contextualizar os saberes como não podem ter exercícios específicos para atender às problemáticas locais. É tarefa dos professores complementar, adaptar, dar maior sentido aos bons livros recomendados pelo MEC'.

Esse trabalho não teve o intuito de analisar o comportamento de cada obra como um todo. Nossos resultados, embora sejam relativos apenas ao tópico de Leis de Newton e suas aplicações, já nos fornecem importantes indícios a respeito das atividades propostas pelos livros didáticos e seu excessivo enfoque na construção da linguagem sem um uso mais generalizante e próximo ao cotidiano do aluno.

## Referências

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