REPERCUSSÕES DA SITUAÇÃO DE ESTUDO NO CURRÍCULO DE FÍSICA DO ENSINO MÉDIO

## REPERCUSSÕES DA SITUAÇÃO DE ESTUDO NO CURRÍCULO DE FÍSICA DO ENSINO MÉDIO

## Sandra Elisabet Bazana Nonenmacher 1 , Eva Teresinha de Oliveira Boff , Maria 2 Cristina Pansera de Araujo 3

- 1 IFFarroupilha/Campus Panambi, sandraebn@pb.iffarroupilha.edu.br
- 2 UNIJU/Departamento Biologia e Química/UFRGS, evaboff@unijui.edu.br
- 3 UNIJUÍ/Departamento Biologia e Química, pansera@unijui.edu.br

## Resumo

Neste artigo investiga-se a contextualização e a significação de conceitos de Física no decorrer do desenvolvimento da Situação de Estudo (SE): Conhecendo o câncer: um caminho para a vida. A SE é uma proposta curricular para as Ciências da Natureza e suas Tecnologias da educação básica que busca romper com a linearidade e a fragmentação da área e desenvolver os conceitos de Física, Química e Biologia a partir de temáticas de relevância social numa abordagem interdisciplinar. Trata-se de uma pesquisa qualitativa na modalidade de investigação ação que envolveu professores da universidade em interação com professores de uma escola de educação Básica de Ijuí e estudantes de uma turma de primeira série do ensino médio. As aulas foram gravadas, transcritas e analisadas com base na sequência de argumentos propostos por Moraes & Galiazzi (2007). Na análise a ênfase foi para o conceito energia por ser unificador no ensino de Ciências da Natureza. Algumas mudanças na organização e sequência dos conteúdos de Física foram observadas, mas não são automáticas pois, necessitam de superação do senso comum pedagógico para reconhecer a complexidade da prática docente num processo de formação coletiva e permanente.

Palavras-chave : Ensino de Física, Situação de Estudo, Currículo.

## Introdução

Debates sobre a pesquisa no ensino e aprendizagem das disciplinas da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias (Física, Química e Biologia) mostram que a simples transmissão e recepção dos conhecimentos escolares não responde aos desafios enfrentados pela sociedade atual. A perspectiva da alfabetização e da cultura científica e tecnológica, da compreensão pública da ciência, da educação CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade) são preocupações constantes, que repercutem também na construção de uma visão de mundo integrada e relacional (BÔER E MORAES, 2006), ou seja, num conjunto de valores, crenças, conceitos e formas de conhecimento. Tudo isso objetiva a formação de cidadãos conscientes e críticos para tomar decisões e atuar com responsabilidade no ambiente em que circulam.

Para Bonadiman e Nonenmacher (2007), em especial na Física, merece destaque a falta de contextualização e relação com as questões tecnológicas, fragmentação e linearidade dos conteúdos desenvolvidos em sala de aula sem problematização e diálogo contribuindo para a manutenção da visão cartesiana de ciência.

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Acreditamos que a elaboração e desenvolvimento de SE na Educação Básica, proposta pelo GIPEC-UNIJUÍ (Grupo Interdepartamental de Pesquisa sobre Educação nas Ciências da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, 2002), pode reduzir os aspectos citados acima. O referencial histórico-cultural de Vigotski (2001) fundamenta a SE na compreensão de que os conhecimentos prévios dos estudantes passam a ser vistos como formas internalizadas das vivências culturais significadas no meio social em que eles se encontram e não mais como construções espontâneas apenas influenciadas pelo meio físico e social. Os conhecimentos prévios, sob esse enfoque são os significados produzidos na interação social que passa a constituir a própria mente dos sujeitos. Além disso, a SE busca reorganizar o currículo pela articulação entre formação inicial e continuada dos docentes, por meio de um processo colaborativo.

Este artigo analisa as mudanças na organização dos conteúdos de Física, para torná-los mais significativos e melhor compreendidos pelos estudantes, no decorrer do desenvolvimento da SE Conhecendo o câncer: um caminho para a vida , no Nível Médio, no que concerne ao rompimento da linearidade e fragmentação do conhecimento escolar bem como na formação continuada de professores.

Neste recorte da pesquisa focalizamos as aulas de Física em que a professora problematiza o conceito de energia, por ser necessário para compreender a problemática do câncer e unificador no ensino de Ciências da Natureza (ANGOTTI, 1991). Embora energia seja um conceito fundamental da Física, em que a conservação e a transformação são princípios inerentes, ele perpassa todos os componentes curriculares em qualquer nível de ensino. Além disso, a vida em nosso planeta só é possível por meio de processos de transformações e/ou conversões de energia, já que os seres vivos têm como atributos básicos: crescimento, metabolismo, movimento, reprodução que dependem de alguma forma de energia. No entanto, no caso desta SE o foco de estudo do conceito energia leva em conta o contexto das radiações implicadas no tratamento ou como um fator de risco para o desenvolvimento de um câncer.

## O contexto da pesquisa e os pressupostos metodológicos

Para tratar das questões de pesquisa, em sua complexidade e superar as tentativas superficiais de adaptação às orientações de ensino, que são ainda infrutíferas, optamos pela pesquisa qualitativa, situada na modalidade investigaçãoação (BOGDAN, BIKLEN, 1994; LÜDKE, ANDRÉ, 2001), já que visamos não apenas pesquisar o espaço escolar, mas também atuar nele, envolvendo docentes, licenciandos e estudantes. Consideramos 'que pesquisa e ação devem e podem caminhar juntas, de forma dialógica e interpenetrante' (PIMENTA, 2008, p. 16). A pesquisa apresenta características de um estudo de caso (LÜDKE, ANDRÉ, 2001), pois propõe, desenvolve e investiga uma intervenção/ação numa escola de EB visando à melhoria no ensino de Física articulado à formação docente.

Alguns dados empíricos são elucidados por fragmentos de diálogos ocorridos em reuniões de planejamento e das aulas de duas turmas de primeira série de Ensino Médio (EM) envolvendo aproximadamente 60 estudantes durante um trimestre letivo (2 horas-aula/semana/por disciplina). Os encontros de

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planejamento, estudo e as aulas foram gravados em áudio e/ou vídeo, posteriormente transcritas e analisadas. Para isso foi constituído um grupo de estudos envolvendo professores de física, química, biologia, matemática, língua portuguesa, geografia e história, de uma escola pública, estudantes de licenciatura e professores da universidade da área de física, química e biologia, vinculados ao Gipec-Unijuí.

A seleção dos episódios seguiu a seqüência de argumentos proposta por Moraes e Galiazzi (2007), na análise textual discursiva, em que um conjunto de pressupostos em relação à leitura dos textos examinados constituem os significados a partir dos conhecimentos, intenções e teorias. Os textos são desconstruídos e reorganizados em unidades de análise. A prática de unitarização foi realizada inicialmente pela fragmentação dos textos e codificação de cada episódio. Buscamos as evidências, quanto à abordagem do conceito de energia, a integração dos conteúdos de Física com outras áreas do conhecimento, a partir da produção e desenvolvimento da SE Conhecendo o câncer: um caminho para a vida. Visando preservar a identidade dos sujeitos envolvidos na pesquisa atribuímos nomes fictícios, com iniciais E quando nos referimos aos professores da escola e letras AL para os alunos do Ensino Médio, numeradas de 1 a n (AL1, AL2,...), para distinguir um do outro. A coleta e divulgação dos dados estão de acordo com os princípios éticos de pesquisa e os envolvidos concordaram em participar da pesquisa e com a divulgação dos resultados em artigos e eventos científicos.

## A Situação de Estudo no contexto escolar

A Situação de Estudo ' Conhecendo o câncer: um caminho para a vida ' (BOFF, et al, 2009) permitiu reorganizar e desenvolver os conteúdos de Física, Biologia, Química e Matemática em interação com as outras áreas do conhecimento, a partir de uma problemática social de vivência dos estudantes e professores e conceitualmente rica sob o ponto de vista da ciência: o câncer. Para produção, planejamento e desenvolvimento da SE, o grupo constituído iniciou pelo estudo da temática câncer.

A busca de compreensão da problemática pelos estudantes e professores foi possibilitada pela realização de uma visita ao Centro de Alta Complexidade em Oncologia de Ijuí, composta de dois momentos. No primeiro momento, profissionais da área da saúde (médicos, nutricionista, farmacêutica e enfermeiras) fizeram uma explanação abordando aspectos científicos e humanos da instituição (Hospital de Caridade de Ijuí), bem como a forma de tratamento do câncer, enfatizando a radioterapia, quimioterapia, braquiterapia e os efeitos produzidos por cada uma dessas formas de tratamento; cuidados de enfermagem; importância de uma alimentação saudável; tipo de substâncias utilizadas no tratamento e, também o apoio que a Liga Feminina de Combate ao Câncer presta as famílias. No segundo momento, os estudantes e professores conheceram a estrutura e os equipamentos usados para tratamento dos pacientes, cuidados necessários e como o centro funciona internamente.

A questão do câncer é polêmica e sua relação com o desenvolvimento científico e tecnológico tem sido muito questionada, por várias razões: uma delas refere-se às causas dessa doença - substâncias e/ou radiações produzidas pelos

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novos artefatos tecnológicos - e, a outra, pelo uso dos mesmos no diagnóstico precoce e, portanto, nos tratamentos de ponta, que envolvem quimioterapia, radioterapia, nanotecnologia, etc. É considerada uma doença ceifadora de vidas e maléfica para a humanidade. Elvira, professora da escola sugere conhecer inicialmente os problemas da comunidade em relação ao câncer, para que o contexto de vivência dos estudantes de fato seja considerado.

[...] nós já tínhamos deixado alguma coisa encaminhada pro ano né? Então a gente pensou em primeiro lugar fazer um levantamento de dados, sobre as famílias dos alunos e das redondezas, a questão da incidência do câncer né, então na última reunião do ano, foi feita uma série de atividades. [...] esse ano primeiro foi feita a apresentação dos professores da turma, e cada professor falou sobre o seu conteúdo, deu uma idéia de seu conteúdo e a partir dessa segunda-feira, a gente inicia a SE (Elvira).

O desenvolvimento da SE em sala de aula iniciou com o levantamento das ideias básicas dos estudantes, sobre câncer, a partir de questionamentos tais como: o que significa câncer; você conhece ou conheceu alguma pessoa com câncer; quais as dificuldades encontradas por elas em relação ao câncer; que fatores podem causar e incrementar a doença; como é possível preveni-la, entre outras. A discussão das respostas serviu para problematizar alguns fatores que potencializam o câncer e, que ao serem reconhecidos poderão ou não auxiliar no seu controle. Os alunos foram divididos em grupos para pesquisar e ampliar seus significados sobre algumas causas: fuligem, excesso de Sol, radiações, pesticidas, hereditariedade, álcool, fumo, maus hábitos alimentares e vírus.

Cada disciplina procurou contextualizar conceitos específicos disciplinares necessários para compreender a SE, no que se refere aos fatores de risco; tratamento (quimioterapia e radioterapia) bem como efeitos colaterais; substâncias utilizadas; elementos radioativos e radiação; ondas e energia; células e mutações; sistema imunológico; planos de saúde disponibilizados à população (coleta de dados e análise de custos). A figura 1 sistematiza os conceitos disciplinares desenvolvidos no decorrer da SE: Conhecendo o câncer: um caminho para a vida (BOFF, et al, 2009, p. 183).

Com base figura verifica-se que tanto os fatores de risco quanto o tipo de tratamento do câncer serviram de ponto de partida para o desenvolvimento dos conteúdos disciplinares. Os estudantes foram orientados em grupos, pelos professores de acordo a especificidade de cada disciplina. Por exemplo, a disciplina de química focou a quimioterapia e os fatores de risco relacionados às substâncias químicas, a física enfatizou os problemas decorrentes da radiação solar que pode ocasionar mutações dando origem a um câncer de pele, assim como o uso da radioterapia para o tratamento do câncer. Para compreender essas questões é que energia se constituiu no conceito central para a física e ao mesmo tempo articulador das demais disciplinas.

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Figura 1: Sistematização dos conteúdos centrais da SE: Conhecendo o Câncer - um caminho para vida.

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No decorrer das atividades os estudantes participaram ativamente fazendo levantamento bibliográfico e sistematizando na forma de seminário apresentado ao coletivo da comunidade escolar. Nesses trabalhos, cada grupo orientado por professoras da escola, da universidade e auxiliados por licenciandas de Física, Química e Biologia buscaram aprofundamento em questões mais especificas sobre essa temática, por exemplo, os diferentes tipos de câncer e suas principais causas.

O papel de cada professor foi mediar as discussões com propósitos de não perder de vista os conteúdos escolares importantes para esse nível de ensino de modo que propiciasse a superação da fragmentação dos conhecimentos específicos e significasse os conceitos da área para constituir um pensamento científico e tecnológico relevante na perspectiva da formação de uma consciência que relaciona a ciência, tecnologia, sociedade e ambiente.

## Resultados e Discussão

Nas aulas de Física, a professora começou questionando a quimioterapia e a radioterapia e procurou conduzir seus alunos para investigação dos processos, que indicam a presença de energia.

Para realizar o estudo sobre energia, considerou a necessidade de trabalhar inicialmente ondas (atividades sobre ondas mecânicas, por ser algo mais concreto) que é uma forma de transporte de energia e considerado por ela, um conceito

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fundamental para a compreensão da energia envolvida nos processos de radioterapia, como se apresenta na fala da professora. Elena procura produzir significados aos conceitos de física considerando a SE.

E...... Como a gente vai ter que trabalhar isso aqui, achei por bem começar dando uma noção de energia primeiramente e também já trabalhar uma ideia de energia cinética e potencial gravitacional e a conservação de energia mecânica. Não vou abrir muito isso daqui vou trabalhar assim bem simples bem superficial, mas que dê para entender uma ideia da onde vem energia, onde que aparece a presença de energia como que ela é transformada, o quer dizer conservação de energia, também. Aí a gente entra na parte de ondas. (...) Porque nós precisamos chegar nessa parte aqui. Um dos fatores de risco do câncer é a radiação ultravioleta do sol,(...) Na radioterapia e também na parte da radioatividade que seria a radiação do tipo gama, no tratamento da braquiterapia daí que se usa um material radioativo para matar células cancerígenas. Então [...] praticamente chegar mais exclusivamente nesta parte aqui [...] fórmulas, cálculos, interpretação teórica (ELENA).

Uma análise preliminar levaria a afirmar que a professora de Física não rompe completamente com a sequência tradicional de desenvolvimento do conceito de energia na primeira série do EM, visto que pelos conceitos de energia cinética e potencial gravitacional, ela considerou necessário respeitar os pré-requisitos para a compreensão da radiação. Ao mesmo tempo, percebe-se a abertura de diálogo sobre a temática energia imprimida pelo desenvolvimento interdisciplinar da SE.

- É também evidenciado o caminho percorrido pela professora na problematização do conceito energia necessária para a abstração do mesmo e a importância das diferentes linguagens e representações nos conceitos físicos.

Na expressão a seguir, Elena procura correlacionar o conceito energia com situações do dia a dia dos alunos e continua apresentando a importância desse conceito para compreender essa situação real e de relevância social, visto que muitos convivem com pessoas que enfrentam os problemas acarretados pelo câncer. Essa sensibilização conceitual permitiu que o aluno relacionasse o aprendizado em Física com energia em Química e Biologia.

Quando se fala em energia parece que a idéia vem só da energia elétrica, mas a gente vai pensando um pouquinho mais. Nós percebemos que em tudo existe a presença de energia, quem sabe de uma forma ainda muito longe do nosso entendimento, mas é importante que vocês tenham claro que desde um alimento que você está comendo, desde uma balinha que tu está comendo de certa forma possui energia. O próprio vento, o ar em movimento tem energia, a própria água tem energia, o próprio corpo nosso tem energia, então podemos dizer que em tudo há energia (ELENA).

A gente está tendo uma idéia que energia está presente lá no átomo de cada substância, então toda a substância são formadas por átomos e moléculas, então tudo tem energia (AL1).

Na sequência, a professora estabelece as relações entre as diferentes formas de energia e o processo de radioterapia com aceleração de partículas mostrando assim que a energia cinética e potencial não se manifestam apenas no mundo macro, mas também na dimensão micro, relação já estabelecida pelos alunos.

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Outras questões, a acerca da radioterapia, como por exemplo, o funcionamento dos equipamentos usados no tratamento e que foram conhecidos durante a visita ao centro de oncologia foram intencionalmente trazidas, pela professora, com o propósito de desencadear uma discussão acerca da temática. Isso foi possibilitando uma re-elaboração conceitual e formação de consciência científica, tornando possível 'estabelecer interações e intermediações que constituem aprendizados de saberes inter-relacionais e intercomplementares, na constituição do saber escolar' (MALDANER, 2007, p. 13).

Desse modo, os três componentes curriculares (química, física e biologia) articulados entre si e com as demais áreas de conhecimento preocuparam-se com os conceitos específicos e as relações sócio-culturais.

Fica evidente no diálogo entre o estudante e a professora a possibilidade de articulação e significação do conceito tematizado na Química, Física e Biologia, na formação do conceito energia que poderá ser ampliado e aplicado em outros contextos, como diz Vigotski (2001), isto não significa que agora o conceito esteja acabado, pelo contrário apenas iniciou seu processo de formação.

A análise destes diálogos acoplados as demais discussões que compõem a pesquisa, permitem afirmar que houve um avanço significativo em relação a forma tradicional de organização e sequência dos conteúdos de Física da primeira série do Ensino Médio, principalmente o de energia.

Também, houve avanços na percepção, por parte dos estudantes do vínculo entre os conceitos estudados nas disciplinas de Física, Química e Biologia, como evidenciado pela fala do alunos AL, descrita na página 6 deste artigo. As mudanças foram possíveis pelo trabalho articulado entre sujeitos de diferentes áreas constituindo-se numa abordagem interdisciplinar tanto no planejamento quanto no desenvolvimento da SE em sala de aula. Elena mostra que o trabalho coletivo contribui para sua formação docente, visto que esta forma de ensino se caracteriza como um processo nunca acabado.

Um passo inicial de estudo já se fez presente, onde escrevi, depois de várias leituras, algumas noções básicas de conceitos físicos. É de fundamental importância ter o entendimento da Biologia e da Química no funcionamento do corpo humano para compreender onde a Física está inserida. Trabalhar uma SE é intrigar-se constantemente (ELENA).

Não é porque defendemos a necessidade dos professores das escolas participarem na produção dos currículos que somos ingênuos de acreditar que isso aconteça de forma imediata ou com o desenvolvimento de apenas uma SE, como é o caso da professora acompanhada pela pesquisa. É o desenvolvimento de sucessivas SE que permite a evolução tanto dos estudantes como dos professores em relação à significação dos conceitos científicos.

Essa proposta contextualizada em que o conceito energia é fundamental para o entendimento dos problemas acarretados pelo câncer e as implicações no seu tratamento. Para os estudantes tomarem consciência de como prevenir e tratar a doença necessita uma articulação entre os conteúdos das diferentes áreas e isso requer um trabalho coletivo, interdisciplinar envolvendo os professores numa

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permanente reconstrução. Essa é uma forma muito diferente da simples transmissão do que está estruturado em livros, mas é necessário estabelecer uma ruptura das atuais ementas e de algumas concepções de professores e educandos. É fundamental, pois, primeiramente, a tomada de consciência sobre a necessidade de reconfigurar essa situação, sob pena de cristalizarmos a vontade de aprender e, portanto, de superar a fragmentação e a linearidade conceitual.

A atual tendência que anseia pela aprendizagem articulada e interdisciplinar não se dará sem a reformulação 'daquelas ciências'. Grandes temas atuais de interesse global, como o ecológico e a vertente de ensino de Ciências Naturais para as sociedades, nas relações entre Ciência, Tecnologia e Sociedade, não podem ser atingidos sem a substituição das ementas atuais. Substituição do ensino orientado somente por objetivos pelo ensino que também contempla os processos, com priorização dos conceitos supradisciplinares (segundo o autor, conceitos unificadores) (...), visando os desejáveis ganhos culturais pelos alunos em cada uma das disciplinas das ciências da natureza, bem como do seu conjunto, na medida em que tais conhecimentos encerram tanto suas especificidades como domínios comuns,quanto à curiosidade e formulação de boas questões, os procedimentos, a busca de universais e invariâncias, a relação estreita entre teoria e experiência... (ANGOTTI, pág. 79, 2001).

A expressão de Ester nos permite afirmar que o grupo de professores envolvido na SE acredita na possibilidade de mudança curricular e formam uma nova consciência coletiva.

As reuniões são indispensáveis para o desenvolvimento de uma SE, pois além de sabermos quais conceitos das outras disciplinas estão sendo trabalhados, podemos avaliar as atividades, se necessário reorganizarmos as mesmas e também falarmos das angustias e dúvidas surgidas para que, em conjunto, possamos resolvê-las (ESTER).

A pesquisa aponta para significativas mudanças no espaço escolar e na formação dos sujeitos envolvidos neste processo. Podemos inferir que a investigação no coletivo de professores de diferentes níveis e áreas do conhecimento possibilita a reconstrução intrapessoal do conhecimento resultante das interações interpessoais, marcadas pelas histórias de vida pessoal e social de cada interlocutor (Vigotski, 2001). Desse modo, cada sujeito, estudante ou professor, do grupo se constitui no agente de mudança, refletida no currículo escolar. A elaboração de novas propostas de ensino e o acompanhamento das aulas pela pesquisa impulsiona o grupo para enfrentar novos desafios, em suas práticas pedagógicas. Os resultados apontam que o trabalho e estudo em grupo permeado pelo compartilhamento de experiências na escola potencializam o desenvolvimento profissional dos professores e contribuem para o desenvolvimento de um currículo integrado, atendendo as necessidades locais e de complexificação dos conceitos específicos de Física.

## Referências

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