A FÍSICA E A QUESTÃO SOCIOAMBIENTAL NA PERSPECTIVA DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA

## A FÍSICA E A QUESTÃO SOCIOAMBIENTAL NA PERSPECTIVA DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA

## Bernardo B. S. Niebuhr , Suzana Valaski 1 2

1 Universidade Federal do Paraná, bernardo\_brandaum@yahoo.com.br

2 Colégio Nossa Senhora Medianeira, suzana.val@gmail.com

## Resumo

Partindo de uma abordagem orientada por algumas teorias da aprendizagem, o presente texto tem como objetivo discutir a inserção da física, do cotidiano, das percepções e conhecimentos prévios dos aprendentes em contextos de aprendizagem associados à questão socioambiental. Para isso, são elencados alguns autores chave que discutem os temas de aprendizagem, alfabetização científica e educação tecnológica e faz-se um diálogo com o dia a dia do ensino de física. Para exemplificar como conhecimentos e concepções prévias podem ser utilizadas no ambiente educativo como potencializadores da aprendizagem, foram realizadas vivências dialógicas em quatro turmas de terceiro ano de ensino médio, na cidade de Curitiba - PR, e foram levantadas as percepções dos aprendentes sobre as relações entre física (em específico a questão energética) e a temática socioambiental. Essas percepções são aqui interpretadas e discutidas, relacionadas com uma perspectiva de aprendizagem significativa, e são propostas diretrizes e indicações para educadores na área de física.

Palavras-chave : meio ambiente, percepções e conhecimentos prévios, abordagem CTS, vivência dialógica, círculo de cultura.

## Introdução

Os problemas socioambientais têm estado cada vez mais presentes na agenda política e econômica, nos níveis local e mundial, bem como têm se tornado objeto de estudo de diversas áreas do conhecimento; suas consequências têm sido sentidas, de forma mais branda ou mais aguda, por todos os seres humanos (e seres de diversas outras espécies). Nos últimos séculos, o crescimento populacional e os padrões de consumo de uma cultura cada vez mais hegemônica têm modificado drasticamente relações desde o nível ecológico até o nível social. Com a intensificação de problemas como poluição, redução da camada de ozônio, propagação de lixo tóxico, efeito estufa, má distribuição de bens e riquezas naturais e de seus produtos (como alimentos, energia etc.), desigualdades sociais e políticas, surge a necessidade de se pensar de forma ampla os temas relacionados a essas questões.

Quanto mais se estuda os problemas sociais e ambientais, mais se percebe que eles não podem ser entendidos isoladamente, a partir de um conjunto de conhecimentos fragmentados, mas que eles são relações sistêmicas decorrentes dos mais diversos fatores. Diante da pluralidade de desafios, a educação surge nas sugestões dos documentos consensuais procedentes de encontros nacionais e internacionais, como elemento central na busca de promover transformações nos rumos da sociedade (NOSSO FUTURO COMUM, 1988; DELORS et al., 1998; BRASIL, 1999).

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20 a 25 de janeiro de 2013

No contexto do ensino médio das escolas regulares sente-se cada vez mais essa pressão, uma vez que sua conclusão geralmente coincide com a idade em que os jovens ingressam no mercado de trabalho ou dão continuidade em seus estudos, buscando uma profissão de nível superior. Ocorre, todavia, que essa não é a única função da escola, pois há que se considerarem aspectos amplos de uma formação geral que sirva de meio de cultura e também para uma compreensão e intervenção crítica no mundo que cerca os estudantes. O conhecimento deve ser significativo para que possa instrumentalizar uma base de leitura crítica da realidade. Este deve estar voltado e integrado à construção da consciência da importância da participação social e política.

É dentro deste cenário que surge a questão do estudo da física e sua contribuição para a sociedade. Atualmente aponta-se que o ensino de física deve vir subsidiado de um consciente questionamento sobre o papel da ciência na sociedade, de forma que tal discussão seja estruturada na compreensão dos educadores sobre as formas como a ciência está relacionada com o mundo dos pontos de vista cognitivo, moral e social. Bazzo coloca a seguinte questão:

Estas preocupações têm também como base uma evidente imbricação entre ciência, tecnologia e sociedade, e que é minada pelas posturas ideológicas e políticas dos membros envolvidos nestes processos. Isto gera posicionamentos antagônicos e, portanto, o tratamento que se deve dar ao seu desenvolvimento, às suas utilizações práticas e ao aproveitamento de seus frutos é inseparável de uma política de educação científica e tecnológica para todos os cidadãos. Isso deve ser constantemente enfatizado, trazendo à consideração diferentes abordagens efetuadas por cientistas, tecnólogos, engenheiros, epistemólogos e outros que têm em suas atividades esta responsabilidade (BAZZO, 2002, s/p).

Assim, aprender física responde não apenas a uma preocupação teórica, limitada ao campo das ideias, mas a um posicionamento crítico com relação ao papel da ciência no mundo moderno. De acordo com Carvalho Junior (2002), nessa concepção de ensino o educador é um mediador entre os diversos saberes, cada qual com suas particularidades, fundamentações e campos de validades, dentre eles os saberes dos aprendentes (percepções e conceitos prévios), os saberes científicos, escolares, sociais e culturais. O autor argumenta que não há necessariamente a subjugação de alguns saberes por outros, mas que há desequilibrações, assimilações e acomodações, o que pode permitir uma aprendizagem significativa e contextualizada.

De acordo com essa visão, nas aulas de física é fundamental superar a visão tradicional do 'professor' que repete conceitos de forma monótona perante uma sala de aula, como que 'depositando' conhecimentos nos 'alunos', que acabam frustrados pela ineficiência desse tipo de relação - sistema denominado por Freire (1983) como educação bancária. Um fator de preocupação constante durante as aulas deve ser a de evitar a passividade dos aprendentes, respeitar as diferenças individuais de habilidades e valorizar conhecimentos prévios relacionados e complementares aos conteúdos. As ideias prévias dos estudantes desempenham um papel essencial no processo de aprendizagem (FREIRE, 1996a; MOREIRA, 1997, 2000; CHASSOT, 2006).

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A teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel se propõe a estruturar a fundamentação para a compreensão de como o ser humano constrói significados (MOREIRA, 1997) e, a partir dela, pode-se apontar caminhos para a elaboração de estratégias de ensino que facilitem uma aprendizagem significativa de conceitos e relações da física.

Segundo a pedagoga Maria Alice Pereira (2008, p. 19),

Para que ocorra a Aprendizagem Significativa é preciso desenvolver-se os processos mentais, na modificação do conhecimento; o novo conteúdo deve incorporar-se à estrutura de conhecimento do aluno e vai ser significativo a partir da relação estabelecida com seu conhecimento prévio. Caso contrário, essa aprendizagem será mecânica, repetitiva, pois o novo conteúdo somente foi armazenado, isoladamente, na estrutura cognitiva ou por meio de associações arbitrárias.

Se ao se deparar com um novo conjunto de conhecimento o aprendente se relaciona com este conjunto de maneira literal, não reflexiva, diz-se que a aprendizagem é mecânica, e provavelmente o estudante não será capaz de utilizar esses novos conhecimentos em contextos diferentes daquele em que aprendeu, pois não ocorreu real compreensão do que lhe foi apresentado (MOREIRA, 1997). Segundo Moreira (1997, 2000) a nova informação deve interagir com a estrutura já existente de conhecimentos cognitivos, mas caso essa interação não ocorra, a aprendizagem é automatizada, de decoração e de esquecimento. Daí a ideia de subsunçores (ou conhecimentos subsunçores) de Ausubel, conhecimentos especificamente relevantes já preexistentes na estrutura cognitiva do aprendente, que foram aprendidos significativamente e que dão espaço para que o novo conjunto de conhecimentos também o seja, uma vez que se relacionam de maneira a dar significado a esses. Segundo essa ideia, uma pessoa só se apropria de um conceito quando é capaz de compreendê-lo, interpretá-lo e reelaborá-lo com suas próprias palavras e referenciais.

Diante disso, torna-se essencial analisar os conhecimentos prévios e percepções dos aprendentes, os quais devem servir de base para a aquisição crítica de novos conjuntos de informações. Levar essas percepções em consideração, no planejamento e realização das práticas educativas, promove a ocorrência de situações de ensino-aprendizagem significativas, as quais se caracterizam pelo compartilhar de significados entre educador e aprendentes com relação ao conhecimento a ser adquirido.

Por exemplo, utilizando as diversas informações que o aprendente traz consigo, seja de sua experiência pessoal com a questão socioambiental, seja das distintas fontes proporcionadas pelos meios de comunicação, cada problema socioambiental permite a abordagem de diversos fenômenos físicos. O estudante, dependendo do contato anterior que teve com o tema que está sendo estudado, pode criar conexões e a aprendizagem será significativa quanto maior for o número de relações, com sentido, que o aprendente for capaz de estabelecer entre o que já conhece, seus conhecimentos prévios e o novo conteúdo que lhe é apresentado como objeto de aprendizagem; além disso, essas conexões também permitem olhar esse novo conhecimento e revisitar seus pré-conhecimentos de maneira mais crítica.

A partir desse contexto teórico e da atualidade e relevância da temática socioambiental, o presente texto discute a aplicação de vivências dialógicas em dois

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colégios, em aulas de física, com o objetivo de captar as percepções e concepções prévias dos aprendentes sobre as relações da física e a questão socioambiental. Essas percepções são então analisadas e discutidas na perspectiva da aprendizagem significativa.

## Métodos

Uma maneira para se avaliar como a física é ensinada e aprendida (com que objetivo e por quais meios é ensinada e como é apreendida, interpretada) é pela realização de práticas didáticas em que docentes e aprendentes sejam todos considerados protagonistas -como o diálogo. Uma proposta de diálogo é encontrada na metodologia do círculo de cultura, de Paulo Freire (1983, 1996a), a qual se baseia na não unilateralidade do conhecimento: todos são sujeitos e atores do conhecimento, que se constrói na relação. Para essa perspectiva, só há ensino e aprendizagem de fato quando um conteúdo de uma das partes (vindo de um educador ou de um material didático, por exemplo) se encontra com os conhecimentos e conceitos prévios da outra (dos educandos), momento em que ocorre uma síntese e a produção de um novo conjunto de saberes inexistente anteriormente. Dessa forma, é necessário relacionar os novos conhecimentos com as estruturas cognitivas que os aprendentes já possuem. A dificuldade reside em delimitar quais são esses conhecimentos prévios dos aprendentes e a partir dos quais se pode construir a aprendizagem significativa.

Aqui são apresentados os resultados de algumas vivências dialógicas que foram além de uma perspectiva puramente investigativa, mas que tinham o intuito de, ao mesmo tempo, provocar uma reflexão e uma inquietação nos aprendentes e captar suas percepções entre as relações da física e a questão socioambiental, dialogicamente. Essa experiência vai ao encontro do que Romão et al. (2006) chamam de círculo epistemológico, quando educador e educandos se tornam todos pesquisandos e a prática de diálogo se transforma em prática de educação e de pesquisa simultaneamente.

As vivências foram realizadas em dois colégios próximos na cidade de Curitiba, PR, com quatro turmas de terceiro ano do ensino médio. As reflexões entre física e a questão socioambiental se originaram de um tópico central - energia - e se articularam a partir de seis temas de partida relacionados, de alguma forma, com as dimensões econômica, social, cultural, ambiental, política, ética: consumo e dependência; fontes, geração e ciclos; impacto socioambiental; desenvolvimento econômico, indústria e produção; democracia; cidadania.

Em cada dinâmica, os temas foram apresentados para a turma em grupos de seis pessoas que o discutiram durante um curto período de tempo; após esse tempo, havia uma rotação de pessoas entre os grupos, de maneira que, após seis rodadas, quase todos os aprendentes debateram sobre todos os temas, em cada rodada com uma configuração diferente de colegas. As vivências tiveram, como uma de suas bases, a metodologia do World Café . Ao final, sínteses de cada tema eram 1

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feitas sobre cada tema e a turma toda discutia e chagava a algumas conclusões. As vivências foram gravadas, as falas dos aprendentes analisadas e suas percepções interpretadas a partir daquilo que surgiu em cada turma.

## As percepções dos aprendentes

Uma vez que os temas de partida em torno da questão energética já objetivavam gerar reflexões e estimular o pensamento crítico, percebeu-se inicialmente que os aprendentes apresentaram vários incômodos relacionados ao tema. A partir do teor que as falas apresentaram, elas foram classificadas segundo três categorias: (i) 'percepções sobre relações', aquelas referentes a conexões que os aprendentes viram entre energia e a questão socioambiental, independentemente de críticas ou julgamentos diretos; (ii) 'percepções críticas factuais', associadas a uma postura crítica dos educandos em relação aos processos e consequências que permeiam as questões levantadas; e (iii) 'percepções sobre o devir', que envolviam um posicionamento moral e propostas de como as coisas sobre as quais os aprendentes não concordam deveriam ser modificadas.

Com relação às percepções sobre relações, alguns temas recorrentes foram: o levantamento das diversas formas de geração de energia disponíveis atualmente, assim como quais são hegemônicas e quais são menos utilizadas; a grande diferença que a energia faz no mundo atual; a ligação direta que as fontes energéticas têm com o ambiente e as pessoas que vivem nesse ambiente; a magnitude da dependência que nós temos de energia atualmente. Também foram levantados alguns casos reais polêmicos que envolvem principalmente a produção de energia, como a questão dos reservatórios de petróleo do Pré-Sal e a construção da hidrelétrica de Belo Monte, no Brasil, e o acidente na usina nuclear em Fukushima, no Japão.

Como exemplos de percepções críticas factuais foi perceptível a recorrência do termo energia suja (como uma energia produzida com muitas externalidades, principalmente ambientais), a listagem dos impactos socioambientais das formas de produção de energia (nesse ponto, foram enfatizados também os impactos ambientais) e a presença de desigualdade na distribuição de energia (tanto dentro do Brasil como entre países ricos e pobres ).

As percepções sobre o devir giraram em torno do discurso sobre a necessidade de implantação de geração de energias limpas ou alternativas e de conscientização e ação por parte do governo para implantar esses tipos de geração e propiciar energia a todos, da necessidade de economizar, reciclar e reutilizar materiais e energia, e da urgência em encontrar uma solução e salvar o mundo .

Nesses discursos, foi possível perceber algumas das influências culturais e educacionais dos aprendentes, por vezes expressas nos termos que utilizam (ressaltados em itálico). A distinção entre energia limpa e suja , a ideia de que é necessário achar uma solução para salvar o mundo , assim como a ênfase nos impactos ambientais em detrimentos de impactos sociais, apontam para seus sistemas de valores e para atores que têm contribuído para a formação desses valores, como a mídia, a escola, a família e as redes sociais. Ao mesmo tempo,

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também ficam evidentes alguns de seus pré-conceitos, sentimentos, motivações, interesses e desinteresses.

Uma questão a ser considerada no processo de ensino e aprendizagem do conceito de energia são as interpretações dos estudantes, frequentemente baseadas em concepções do senso comum. A proximidade com o cotidiano pode propiciar o desenvolvimento de conceitos prévios, que nem sempre correspondem aos conceitos científicos relacionados e que, por vezes, não dão subsídios para a sustentação dos argumentos propostos pelos aprendentes, tornando os discursos vagos e sem fundamentação.

A partir dos conhecimentos do senso comum, do cotidiano e de experiências prévias apresentadas pelos estudantes, pode-se perceber que é de fundamental importância a interação dos aprendentes com um educador de física que consiga dialogar com esses conhecimentos e percepções, aproveitá-los para apresentar o conhecimento científico da forma como este é legitimado e permitir que os aprendentes, por si mesmos e no grupo, reflitam criticamente e formem significados próprios partindo das novas informações que lhes são apresentadas. Moreira (1997, p. 18) argumenta que:

Provavelmente, o maior potencial didático dos organizadores está na sua função de estabelecer, em um nível mais alto de generalidade, inclusividade e abstração, relações explícitas entre o novo conhecimento e o conhecimento prévio do aluno já adequado para dar significado aos novos materiais de aprendizagem. Isto porque mesmo tendo os subsunçores adequados muitas vezes o aprendiz não percebe sua relacionabilidade com o novo conhecimento.

No caso das vivências aqui relatadas, algumas das percepções apresentadas pelos aprendentes apontam diretamente para temas potenciais da física que podem ser trabalhados num contexto de aprendizagem significativa. Um exemplo é a confusão entre fontes, tipos e formas de geração de energia feitas pelos estudantes - 'que energia se gera?', 'mas todas as energias não se transformam uma na outra?', 'então não se gera todas?'. Observou-se conflito entre o conceito de energia, como este é utilizado na física, e a forma como ele usado cotidianamente. Uma possível forma de trabalhar essa dificuldade é trazendo a abordagem feita por Goldemberg e Villanueva (2003), na qual eles caracterizam os diversos processos de conversão entre as energias de radiação, química, nuclear, térmica, mecânica, elétrica, magnética e elástica.

Nesse contexto, também é possível discutir a validade e aplicação da Lei da Conservação da Energia e da Segunda Lei da Termodinâmica, incluindo os processos de dissipação de energia. Sob esse ponto de vista, trazer uma abordagem histórica pode ser bastante importante (CHASSOT, 2006). Geralmente, no ensino de física no nível médio, os dois primeiros anos se limitam a apresentar assuntos da física que correspondem ao seu desenvolvimento até a metade do século XIX, de maneira que as formas estudadas de energia se restringem, muitas vezes, às energias mecânica, elástica e térmica. Assim, uma abordagem do desenvolvimento e implicações históricas do conhecimento físico, junto ao desenvolvimento de novos campos da física a partir da metade do século XIX, pode dar um novo significado para o conceito de energia e sua utilização na linguagem cotidiana.

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Como esperado, as falas dos aprendentes apontam também, quase que de maneira óbvia, para a necessidade de práticas interdisciplinares. Levando em conta que os aprendentes expuseram, além da questão da energia, assuntos relacionados com outras disciplinas: história ( revolução industrial , capitalismo ), geografia ( dependência da localização para produção de energia , mudanças hidrográficas como impacto da geração de energia etc.), sociologia/filosofia ( aspectos sociológicos , democracia , capitalismo ), biologia ( relações ecológicas , ciclos , resiliência , preservação ), química ( CO2 , aquecimento global , combustão ). Pode-se pensar no diálogo com práticas educativas realizadas em outras disciplinas com intuito de uma maior integração entre os fragmentos da realidade.

## Conclusão

É essencial, nas aulas de física, ultrapassar o modelo convencional em que um 'professor', ativo, repete conceitos para seus 'alunos' que, passivos, não refletem nem dão significado para o conteúdo que lhes é apresentado. Ao invés disso, propõe-se a substituição do professor pelo educador-educando, e do aluno pelo aprendente ou educando-educador (FREIRE, 1983). Para que isso ocorra, metodologias dialógicas e a valorização das percepções dos aprendentes são pontos importantes para propiciar assimilação e acomodação dos conteúdos (PIAGET, 1971, 1973, 1977 citado por MOREIRA, 1997) e uma aprendizagem significativa.

Desse modo, acredita-se que atividades relacionadas com aspectos do cotidiano são importantes, uma vez que os conceitos relacionados com os fenômenos já vivenciados podem ser considerados segundo o conhecimento científico, permitindo aos aprendentes analisar e comparar a adequação e limitação das diferentes interpretações, contribuindo para que possam alcançar a reestruturação conceitual. Nesse sentido, 'as teorias científicas devem servir para entender o problema, discuti-lo, organizar conceitos, e principalmente para permitir a elaboração de propostas para a sua transformação' (GOUVEIA, 2009, p. 56). Como defende Moreira (1997, 2000), para aprender de maneira significativa o aprendiz deve querer relacionar o novo conteúdo de maneira não-literal e não-arbitrária ao seu conhecimento prévio.

Mais do que nunca, nos dias de hoje para se ter uma clara visão do mundo e a habilidade de entender a natureza e com ela interagir, são necessários conhecimentos cada vez mais complexos e permeados de atitude crítica. Sem esses conhecimentos, os seres humanos têm dificuldade de interferir na construção de uma sociedade mais igualitária, onde os avanços tecnológicos se tornem elementos condutores de liberdade e identidade e não uma mais uma forma de dominação.

É fundamental que os aprendentes se apropriem de uma concepção consistente de física por meio de um referencial metodológico eficaz para este propósito: formar pessoas críticas, reflexivas, com capacidade de discernimento, com responsabilidade e liberdade. A proximidade das questões socioambientais da vida do educando é uma particularidade que favorece o trabalho sob o ponto de vista das teorias educacionais de Paulo Freire no que diz respeito à formação do educando enquanto cidadão que interage com o mundo e é capaz de produzir transformação no seu meio. É necessário compreender que a educação é a forma pela qual as novas gerações aprendem a conservar, reproduzir a sociedade, porém

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podem também aprender a refletir e agir sobre este quadro na perspectiva da possibilidade de mudanças.

A metodologia e as percepções dos aprendentes captadas e apresentadas nesta pesquisa vêm ao encontro de uma aprendizagem significativa e também ao que Chassot (2006) chama de alfabetização científica, uma educação na qual os aprendentes se tornem homens e mulheres mais críticos e possam se tornar agentes de transformações, para melhor, do mundo em que vivemos. Para finalizar cabe lembrar Freire (1996b, p. 77): 'meu papel no mundo não é só o de quem constata o que ocorre, mas também o de quem intervém como sujeito de ocorrências'.

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