OS CONCEITOS DE FÍSICA NO CONTEXTO DA DISCIPLINA DE CIÊNCIAS DO ENSINO FUNDAMENTAL

## OS CONCEITOS DE FÍSICA NO CONTEXTO DA DISCIPLINA DE CIÊNCIAS DO ENSINO FUNDAMENTAL

## Luís Fernando Gastaldo 1 , Jocielli Maria Tolomini 2

1 Universidade Federal da Fronteira Sul, lfgastaldo@uffs.edu.br

- 2 Universidade Federal da Fronteira Sul, jocielli\_12\_@hotmail.com

## Resumo

Considerando a premência da educação científica para o desenvolvimento contemporâneo da humanidade, este estudo visa possibilitar a reflexão e a disseminação de práticas inovadoras interdisciplinares no ensino de ciências da natureza. Entendendo que tanto na educação fundamental como na formação inicial de professores da área de ciências o processo ensino-aprendizagem apresenta-se, em geral, de uma forma fragmentada, busca-se a valorização das práticas pedagógicas que possibilitem uma visão integradora do ensino de ciência da natureza. Para tanto consideramos que uma possibilidade é a abordagem de conceitos dos conteúdos da biologia, física e química de uma maneira integrada. Propomos a formação de um Grupo de Trabalho (GT) formado por professores do Grupo de Estudo e Pesquisa em Ensino de Ciências e Matemática (GEPECIEM) da UFFS/Cerro Largo, licenciandos do curso de Ciências: Biologia, Física e Química e professores da rede escolar de Cerro Largo e região onde, a partir dos pressupostos da pesquisa-ação, é proposto o estudo teórico e a reflexão sobre a prática docente para o ensino de conceitos na educação fundamental de ciências. Delimitando-se no estudo dos conceitos de física abordados implícita ou explicitamente no ensino de ciências, partiu-se das falas e escritas dos diários de bordo dos professores participantes do GEPECIEM e da análise dos livros didáticos de ciências adotados nas suas respectivas escolas. As bases teóricas para esta pesquisa e estudo sobre a formação de conceitos científicos nos aprendentes estão focadas nos estudos de Vigotski, nas contribuições de Leontiev, Galperim com suas aproximações do contexto escolar bem como os estudos de Mortimer na área de ensino de ciências. A sistematização dos conceitos e práticas didático-pedagógicas utilizadas na abordagem destes conceitos físicos no ensino de Ciências da Natureza tem permitido a produção de subsídios para promover práticas integradoras em escolas do ensino fundamental.

Palavras-chave : formação de conceitos, ensino de física, interdisciplinaridade, ciências da natureza, práticas docentes

## Conceitos de física no ensino de ciências

Há pelo menos um século a ciência considera a coexistência de múltiplas razões possibilitando assim um novo paradigma, onde se permite a aceitação da verdade relativa, no entendimento do saber científico. Isto possibilitou o aparecimento de novas ciências e a sobreposição da fronteira de outras. Na escola, porém, a ciência ainda é ensinada de uma forma dogmática, cercadas de leis e metodologias, sobre as quais não se permite a dúvida. Se uma das atribuições da escola é ensinar a ciência historicamente construída, também é necessária a dialogicidade no ensino destas ciências e de seus conteúdos científicos. A escola precisa promover uma maior integração conceitual no ensino das ciências da natureza. Nas ciências da natureza, as disciplinas específicas da Biologia, da Física e da Química, permanecem fragmentadas e por vezes incomunicáveis. Em geral, de uma forma velada, professores de cada uma destas disciplinas defendem seu

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20 a 25 de janeiro de 2013

espaço de ensino isolado, sem perceber que a interligação destas fronteiras é que pode fortalecer e ampliar o seu espaço de trabalho.

Pozo (2009) fala na crise da educação científica relatando que na área das ciências da natureza do ensino fundamental e médio os alunos parecem aprender cada vez menos e têm menos interesse em aprender. Tal crise está relacionada a dificuldades conceituais na aprendizagem das ciências, no uso de estratégias de raciocínio e solução de problemas próprios do trabalho científico. A imagem de uma ciência neutra, desligada do contexto e das repercussões sociais, induz ao aluno uma postura pacífica, concebendo, por exemplo, que atividades experimentais, são meras demonstrações e não pesquisas na busca do conhecimento científico. Esta concepção assenta-se na lógica de um ensino pronto e acabado, sem levar em conta o sujeito aprendente nem os processos de significação dos conceitos científicos.

Observamos no Brasil, que a maioria dos cursos de formação de professores de ciência da natureza são apresentados com a lógica da estrutura disciplinar. Sendo assim, torna-se relevante apresentarmos um estudo com o foco na proposta da integração curricular a partir dos conceitos das disciplinas. Há que se perceber que um ensino interdisciplinar, como recomendam os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), pressupõe uma organização disciplinar. Mas uma disciplinaridade que se inter-relacione, a partir de problemas, conceitos e temas comuns que possam perpassar os conteúdos curriculares específicos. Segundo Lopes e Macedo (2011, p.132) no fim dos anos 1970, Hilton Japiassu (1976) apresenta no Brasil um trabalho sobre interdisciplinaridade, com uma problematização epistemológica sob o viés da filosofia. Mais tarde Ivani Fazenda (1995) incorpora estas ideias conduzindo para uma perspectiva da mudança de atitude dos sujeitos na prática das escolas. Assim, "na relação entre professores e aluno, o trabalho interdisciplinar exige um novo olhar do professor, disposto a aprender com o aluno e ajudá-lo na sua autodescoberta." As autoras ainda apresentam as questões de espaço e tempo na estrutura curricular, sustentadas pelas afirmações de Veiga-Neto que propõe a flexibilização das estruturas disciplinares e a organização curricular integrada, visando adequar o currículo às mudanças espaço-temporais.

A importância das questões curriculares apresenta-se de forma bastante evidente na busca de uma formação de professores da área integrada das ciência da natureza. Com a mesma (ou maior) relevância temos as questões pedagógicas. Para a formação de professores de ciências da natureza que se aproxime da identidade docente defendida por Paulo Freire, precisamos oferecer cursos de licenciatura especialmente dirigidos à formação de professores. Carvalho e Gil-Pérez (2011, p. 71) propõem cursos que enfatizem "os conteúdos que o professor teria que ensinar; proporcionar uma sólida compreensão dos conceitos fundamentais; familiarizar o (futuro) professor com o processo de raciocínio que subjaz à construção dos conhecimentos".

No referencial teórico de Vigotski (2011a, 2011b) encontra-se o suporte para o entendimento dos processos de significação dos conceitos, bem como em contribuições de Leontiev e Galperin (Núñez, 2009) que aproximam o pensamento vigostkiano do contexto escolar. Para Vigotski (2011a) "as funções psíquicas superiores são processos mediados, e os signos constituem o meio básico para dominá-las e dirigi-las". Para o autor (2001a, p.246), a formação de conceitos requer

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funções psicológicas complexas como a atenção voluntária, memória lógica, abstração, síntese, comparação e discriminação. Assim, com aulas centradas na exposição fragmentada do professor e memorização do aluno dificilmente os conceitos científicos serão formados.

Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) consideram que, a interdisciplinaridade supõe um eixo integrador, que pode ser o objeto de conhecimento, um projeto de investigação, um plano de intervenção. Nesse sentido, ela deve partir da necessidade sentida pelas escolas, professores e alunos de explicar, compreender, intervir, mudar, prever, algo que desafia uma disciplina isolada e atrai a atenção de mais de um olhar, talvez vários (BRASIL, 2002, p. 8889). Pensarmos em questões interdisciplinares no âmbito de cursos de formação de professores de ciências da natureza, pressupõe a integração curricular como uma das vias do enfrentamento da fragmentação das disciplinas. O curso de Graduação em Ciências: Biologia, Física e Química - Licenciatura da UFFS é registrado sob uma perspectiva inovadora, em termos de constituição curricular e de formação profissional. O curso propõe uma trajetória formativa que, antes de tudo, procura harmonizar o conhecimento técnico com a sensibilidade humana, comprometida com o avanço da arte e da ciência e com a melhoria de vida de todos. No âmbito dos procedimentos metodológicos e em consonância com a proposta curricular do curso, a operacionalidade das ações se pauta por postulados, acima de tudo, reflexivos, críticos e coerentes com a realidade de inserção. Partilha, assim, das contribuições interacionistas vygostkianas, cujas linhas gerais postulam o exercício em torno da ação-reflexão-ação. Portanto faz-se necessário que neste percurso da formação inicial de professores de Ciências, de Biologia, de Física e de Química busque-se a integralização do ensino de ciências em oposição à fragmentação que hoje vemos disseminada nesta área. Percebemos aí, possibilidade de acompanhamento dos possíveis e necessários diálogos, na ação conjunta dos professores universitários, que em geral tiveram uma formação bastante específica e centrada, e agora atuando juntos na formação de licenciados, assumem o papel de buscar resgatar a integralidade do ensino de ciências no ensino básico. Entende-se que nestas condições, o papel preponderante na educação científica e a necessidade do diálogo conceitual, discutido em um espaço de reflexão formado por professores formadores do Grupo de Estudo e Pesquisa em Ensino de Ciências e Matemática (GEPECIEM), licenciando dos curso de Ciências: Biologia, Física e Química - Licenciatura da UFFS e professores da rede escolar básica de Cerro Largo RS e região.

Com estes pressupostos, justifica-se esta pesquisa, que ao mesmo tempo tem proporcionado ações de ensino e extensão. O levantamento e sistematização de conceitos de física e práticas pedagógicas utilizados no processo de ensino-aprendizagem de ciências da escola básica, fez-se necessário para permitir aos professores e licenciandos participantes do grupo uma maior compreensão deste processo, possibilitando a prática interdisciplinar e integrada do ensino de ciências da natureza. No âmbito do curso de formação inicial em Ciências encontramos relatos de dificuldades nas abordagens conceituais de práticas contextualizadas apresentados por licenciandos do curso, já inseridos no âmbito da escola básica a partir de projetos como o PET Ciências e o PIBID Ciências bem como alunos em estágio supervisionado. Entende-se que uma busca de conceitos e práticas pedagógicas que se instituam como eixos integradores da área de ciências da natureza, deve se estender aos conhecimentos específicos da biologia, física e

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química. De uma forma ainda inicial, esta pesquisa delimita-se aos conceitos da física no processo de ensino-aprendizagem de ciências da escola básica e às problematizações decorrentes de uma pesquisa-ação desenvolvida em um espaço de formação inicial e continuada que integra professores formadores da UFFS, licenciandos e professores da rede de escolas na área de ciências da natureza.

## A percepção dos conceitos no ensino de ciências

Em uma fase inicial deste estudo foi realizada a análise dos livros didáticos de ciências do ensino fundamental adotados pela rede municipal de educação de Cerro Largo/RS, para relacionar os conceitos de física que podem ser trabalhados no ensino de ciências do ensino fundamental e que estão presentes nos livros didáticos utilizados pelos professores do grupo em suas escolas de atuação profissional. A escolha ocorreu com a colaboração dos professores da rede municipal integrantes do Grupo de Estudos e Pesquisa em Ensino de Ciências e Matemática - GEPECIEM vinculado a Universidade Federal da Fronteira Sul. A coleção de livros escolhida referente ao 6º, 7º, 8º e 9º anos do ensino fundamental, foi a intitulada Ciências - O Planeta Terra , do autor: Fernando Gewandsznajder. Segundo as professoras participantes do grupo, por opção dos professores municipais de ciências, o livro referido foi adotado no ano de 2011 em todas as escolas de ensino fundamental do município de cerro Largo. Observa-se também que esta opção deve-se ao fato de que o livro é integrante do Programa Nacional do Livro Didático (PNLD). Este programa mantido pelo Ministério da Educação (MEC) objetiva o subsídio ao trabalho pedagógico dos professores da escola básica por meio da distribuição de coleções de livros didáticos aos alunos.

Definido o livro didático a ser analisado, estabeleceu-se um novo objetivo. Verificar junto aos conteúdos editados nesses livros de ciências, a possibilidade didático-pedagógica de produzir abordagens dos conceitos de física de uma forma interdisciplinar, visando à aproximação de áreas distintas. Nessa análise procurouse por conceitos específicos da área de física abordados de forma explícita (por citação direta) ou mesmo de forma implícita (quando o conceito não era citado diretamente).

Para exemplificar, no quadro 1 são apresentados alguns conceitos físicos que poderiam ser abordados em meio aos conteúdos trabalhados no livro do 8º ano (7ª série) da coleção selecionada.

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Quadro 1: Relação de assuntos do livro didático analisado e dos conceitos físicos que poderiam ser abordados

O quadro 1 apresenta a sistematização da análise da coleção de livros de ciências da 6º ano ao 9º ano adotados pelos professores de uma rede ensino municipal. Embora tenha sido analisada apenas uma coleção de um dos municípios subsidiados pelo PNLD, não parece ser demasiado pressupor que esta situação repete-se em muitos outros municípios brasileiros. A única coleção adotada em todo o município possui uma estrutura curricular que privilegia o ensino de biologia em detrimento dos ensinos de física e de química. Muito embora o nome do componente curricular continua a ser expresso como ciências .

Na análise dos livros adotados, foram encontrados e referenciados (conforme Quadro 1) vários conceitos físicos que poderiam trabalhados pelos professores de modo a permitir desde o ensino fundamental uma educação científica mais integrada, o que facilitará o entendimento de fenômenos naturais e situações contextualizadas. Percebeu-se que é possível utilizar-se de abordagens interdisciplinares nos conteúdos, pois, mesmo sendo sequenciados, a relação com as outras disciplinas pode ser percebida, mesmo que de maneira implícita. Nesta

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análise, em meio a conteúdos mais relacionados à área da biologia, foram encontrados vários assuntos que poderiam ser trabalhados em conjunto com outras áreas específicas de ciências da natureza, como, por exemplo, os conceitos de energia, temperatura, pressão, óptica, entre outros. Porém, em alguns casos, os conceitos encontram-se um pouco implícitos nos conteúdos, podendo não ser percebido no momento do estudo.

Segundo Zimmerman e Carlos (2005) mesmo que a interdisciplinaridade seja aceita na escola e esteja presente em muitos discursos, não quer dizer que tenha sido realmente compreendida por quem faz uso da palavra em suas atividades. É na educação que esse termo tem um de suas principais funções, com a ideia de que a cooperação entre as disciplinas traria um conhecimento menos fragmentado.

## Alguns resultados da pesquisa

A análise dos livros didáticos de ciências do ensino fundamental mostrou a possibilidade de se encontrar enfoques teórico-metodológicos para abordar os conceitos da física na forma com que os livros de ciências são hoje editados. Mesmo com uma apresentação fragmentada dos conteúdos de ciências da natureza e com a relevância nos assuntos da biologia, observou-se que há possibilidade, mesmo que de forma implícita, de realizar um trabalho com conceitos de física de uma forma integrada.

Mesmo estando em uma fase inicial, esta pesquisa não pressupõe a conclusão de que os professores das escolas de ensino básico estejam negligenciando as propostas interdisciplinares. O que pode-se afirmar é que esta pesquisa aponta indícios de que, para que a física possa ser trabalhada durante todo ensino fundamental na disciplina de ciências, em concordância com os Parâmetros Curriculares Nacionais, ainda se fazem necessários mais estudos que abordem a interdisciplinaridade e os conhecimentos específicos da área das ciências da natureza.

A metodologia da pesquisa-ação tem permitido ao grupo reflexões sobre os conceitos de física que muitas vezes não eram percebidos por professores de ciências. Também pode-se perceber que alguns conceitos trabalhados não são definidos apenas em uma das áreas específicas dos conteúdos de Biologia, Física e Química. Percebeu-se na reflexão desenvolvida por integrantes do grupo sobre conceito de "osmose" que este conceito é trabalhado de maneira isolada pelos três componentes curriculares, de biologia, física e química. Porém é no entendimento integrado destes conhecimentos parciais que a compreensão se torna mais significativa e mais facilmente percebida pelos próprios professores no contexto do mundo da vida. Esta é a riqueza que a integração da área das ciências da natureza permite. A reconstituição da percepção do contexto, por vezes perdido na fragmentação da disciplinaridade, constitui-se numa forma de potencializar o ensino de física no contexto escolar.

## Referências

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