PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM LARGA ESCALA: UMA PROPOSTA DE ACT EM SALA DE AULA

## PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM LARGA ESCALA: UMA PROPOSTA DE ACT EM SALA DE AULA

Cristina Cândida de Macedo , Antonio Marcos de Souza , 1 2 Mikael Frank Rezende Junior , Lucas Antunes Leite 3 4

- 1 Universidade Federal de Itajubá/ crismacedo21@gmail.com
- 2 Universidade Federal de Itajubá/ marcosa@com4.com.br
- 3 Universidade Federal de Itajubá/ mikaeljr@gmail.com

## Resumo

Este trabalho trata de um ensaio didático envolvendo o tema Produção de Energia Elétrica em Larga Escala. O Objetivo central deste ensaio é apresentar ao professor de Física uma possibilidade de trabalhar o tema a fim de alcançar a Alfabetização Científica e Tecnológica (ACT) dentro de uma perspectiva ampliada. A escolha pelo tema se deu por seu grande poder controverso que possibilita ao professor trabalhar conceitos físicos relacionados com questões sócio-econômicas, políticas, culturais e ambientais de forma instigar o lado crítico e questionador do estudante. Outro ponto importante que caracterizou tal escolha foi o fato de que, energia além de ser considerada uma temática por diversos autores, trata-se também de um conceito capaz de alicerçar grande parte dos conteúdos de física, possibilitando ao estudante compreender o real significado e a importância de tal disciplina para sua formação futura e cidadã. Serão apresentadas sugestões de oito aulas produzidas a partir do tema 'Produção de Energia Elétrica em larga escala: impactos e modificações na sociedade', aulas estas que podem ser ampliadas pelo professor ou adaptadas conforme os objetivos do docente.

Palavras-chave : Ensino de Física. Alfabetização Científica e Tecnológica. Produção de Energia Elétrica em Larga Escala.

## Introdução

Por muito tempo, grande parte dos estudantes não compreendia a real importância da Física durante a educação básica, sendo atribuída à disciplina características como: conteúdo desvinculado da realidade, sem aplicações práticas e totalmente propedêutico com objetivo de preparação para exames vestibulares e possível vida acadêmica ou científica.

A partir de estudos na área educacional e conjuntamente com a implantação dos documentos como os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), as Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais de Física (PCN+) e as Orientações Curriculares Nacionais (OCN), a verdadeira importância do Ensino de Física para formação científica básica do estudante começou a ser explicitada por docentes, principalmente na estrutura e preparação de suas aulas.

Um exemplo recente de mudança que influenciou o modo de trabalhar a Física em sala de aula é o novo Enem (Exame Nacional do Ensino Médio) em que

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20 a 25 de janeiro de 2013

questões antes focadas apenas em aplicação de fórmulas e cálculos sem sentido começaram a ser substituídas por questões que exigem interpretações dos problemas por parte dos estudantes, identificação dos contextos de aplicação, sua importância, relevância social, política, econômica, ambiental e análise crítica dos dados.

Além de parte das universidades do país aderir ao Enem como requisito ao ingresso dos estudantes em cursos superiores, este também apresentou-se como favorável para uma formação cidadã crítica dos estudantes. Dessa forma torna-se importante aprofundar neste ensaio a discussão sobre os conhecimentos científicos para a formação básica dos estudantes.

Os cidadãos em geral estão inseridos em um cenário onde o avanço científico e tecnológico a cada dia lhes apresenta novos aparatos e conhecimentos tidos como a 'personificação do progresso'.

Diante de tanta novidade tecnológica é comum que surja a ideia de que o progresso está acontecendo cada vez mais rápido. Será verdade essa afirmativa? O progresso está ligado ao desenvolvimento científico e tecnológico? Pode esse desenvolvimento revolucionar a vida humana? E o conhecimento científico? Qual seu papel em meio a tantas perguntas?

Questionamentos dessa natureza necessitam de reflexão sobre a formação científica dos estudantes. Ou seja, os conhecimentos científicos devem ser suficientes para auxiliar os estudantes a entenderem o mundo, os fenômenos naturais e os questionamentos que os cercam.

Segundo Fourez (2005) para que o professor trabalhe em sala de aula com o objetivo de alcançar a ACT de seus estudantes, é importante que alguns cuidados sejam tomados como: saber o quanto se deve aprofundar em determinados conhecimentos científicos (as chamadas caixas-pretas ) durante a formação do 1 estudante, construir modelos simples aplicados a contextos próprios a partir da abertura das caixas pretas, utilizar modelos interdisciplinares na abordagem de uma problemática, ter o cuidado em se fazer comparações, analogias e em se traduzir expressões e conceitos a determinados contextos e por fim, garantir aos estudantes através de discussões e atividades situações que os façam compreender como utilizar seus conhecimentos científicos nas tomadas de decisões diferenciando a técnica, a ética e a política.

## Auler (2003) afirma que

- (...) entende-se que a educação em Ciências/Física deve, também, propiciar a compreensão do entorno da atividade científico-tecnológica, potencializando a participação de mais segmentos da sociedade civil, não apenas na avaliação dos impactos pós-produção, mas principalmente na definição de parâmetros em relação ao desenvolvimento científicotecnológico. Participando, dessa forma, no direcionamento, ou seja, na definição da agenda de investigação. A postulação de uma participação mais substancial, de mais atores sociais, justifica-se por vários motivos:

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·Muitos dos graves problemas sociais contemporâneos não são solúveis utilizando-se apenas critérios científico-tecnológicos, considerando que estes estão configurados dentro de determinadas relações sociais;

·Direito que a sociedade, como um todo, possui de participar em definições que envolvem seu destino;

- ·O atual direcionamento, a definição da agenda de investigação, dá-se, cada vez mais, de tal forma que sejam ativados, seletivamente, aqueles campos de investigação, encaixáveis na lógica da maximização do lucro privado, relegando aqueles não imediatamente rentáveis (p. 4,5).

Entretanto, Auler & Delizoicov (2001) discutem que é possível se atingir a ACT em sala de aula dentro de duas perspectivas: reducionista e ampliada.

ACT dentro de uma perspectiva reducionista está voltada para a abordagem do conteúdo a partir de um enfoque técnico do assunto, limitando-se a aplicação de fórmulas e conceitos com fins próprios em si sem aplicação em diferentes contextos ou problematizações, apresentando uma Ciência neutra de influências e totalmente independente. Auler e Delizoicov (2001) afirmam que o risco desse tipo de abordagem dos conteúdos científicos, ao apresentarem a Ciência como neutra - mito de neutralidade científica e tecnológica ou mito original - é o fortalecimento de outros três mitos 'secundários' 2 : superioridade das decisões tecnocráticas, salvacionismo científico/tecnológico (CT) e determinismo científico.

- O mito da superioridade das decisões tecnocráticas está alicerçado na crença da possibilidade de neutralizar/eliminar o sujeito do processo científico/tecnológico, fundamentando-se dessa forma na ideia de que as decisões relacionadas à Ciência e a Tecnologia devem ser tomadas por ' experts ' no assunto como os cientistas e tecnólogos.
- O mito salvacionista, dentro da visão linear de progresso atribui a Ciência e 3 a Tecnologia o título de redentoras, fortalecendo a crença de que as mesmas poderão resolver todos os problemas existentes na sociedade por acreditarem que a função destas é sempre zelar pelo bem estar social. Essa visão submete-se à ideia de que todos os problemas existentes e os que virão a existir serão eliminados com o progresso científico e tecnológico.
- Já o determinismo tecnológico, segundo Auler e Delizoicov (2006), parte de duas teses definidoras:

A mudança tecnológica é a causa da mudança social, considerando-se que a tecnologia define os limites do que uma sociedade pode fazer. Assim, a inovação tecnológica aparece como o fator principal da mudança social;

A tecnologia é autônoma e independente das influências sociais (AULER & DELIZOICOV, 2006, p.342).

Em oposição a essa visão limitada e simplista sobre os conceitos científicos, a ACT pode ser abordada dentro da perspectiva ampliada em que os conceitos são problematizados e contextualizados de maneira crítica a fim de combaterem os mitos derivados da visão neutra sobre Ciência.

(...) concebemos ACT ampliada como a busca da compreensão sobre as interações entre Ciência-Tecnologia-Sociedade. Em outros termos, o ensino

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de conceitos associado ao desvelamento de mitos vinculados à CT (Ciência e Tecnologia). Por sua vez, tal aspecto remete à discussão sobre a dinâmica de produção e apropriação do conhecimento científico-tecnológico (AULER & DELIZOICOV, 2001, p. 6).

Nesse sentido, a fim de que a ACT possa ser alcançada em sala de aula dentro de uma perspectiva ampliada, este trabalhado apresenta um conjunto de oito aulas elaboradas a partir do tema 'Produção de Energia Elétrica em larga escala: impactos e modificações na sociedade'.

- O tema referido foi escolhido para este ensaio devido a seu grande potencial controverso, visto que um dos objetivos da ACT é justamente a formação crítica do estudante. A sugestão é trabalhar o tema de maneira crítica através de questionamentos, contextualizações e exercícios próximos da realidade do estudante contrapondo a mera aplicação de fórmulas.

## Procedimentos metodológicos para a construção e desenvolvimento do trabalho

Para este ensaio foi elaborado um conjunto de oito aulas de cinquenta minutos cada, de modo que os conteúdos de Física sejam abordados em uma perspectiva ampliada, apresentando além dos conceitos físicos aspectos sociais, políticos, econômicos e ambientais relacionados à compreensão do tema 'Produção de Energia Elétrica em larga escala: impactos e modificações na sociedade'.

De maneira específica pretende-se com estas aulas verificar as concepções iniciais dos estudantes referentes ao tema Produção de Energia Elétrica em larga escala; combater os mitos que envolvem o ensino de conteúdos científicos e instigar a criticidade dos estudantes a partir da abordagem dos impactos e reflexos positivos e negativos envolvendo o estudo do tema.

## Descrição e resultados do trabalho desenvolvido

Segundo os documentos oficiais como o PCN, e alguns artigos na área de Educação, o Ensino de Física deve ser apresentado ao estudante de forma significativa e contextualizado, para que a partir disso, o mesmo compreenda a real importância deste conteúdo para sua formação crítica.

Nesse sentido, o conjunto de aulas a seguir propões como trabalhar os conceitos físicos de acordo com os objetivos de uma ACT ampliada.

Aula 1 -Energia Elétrica concepções iniciais - O professor inicialmente aplicará uma avaliação diagnóstica a fim de que os estudantes exponham suas 4 concepções prévias sobre o tema 'Produção de Energia Elétrica em larga escala: impactos e modificações na sociedade'. Deseja-se com essa atividade coletar as concepções prévias dos estudantes referentes ao tema energia elétrica.

Este momento torna-se de grande importância na implantação do projeto, pois o professor precisa ter consciência das possíveis limitações dos estudantes quanto aos conceitos relacionados com o tema a ser trabalhado visto que

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- (...) os conteúdos científicos são considerados como meios para a compreensão de temas socialmente relevantes. (...) Nessa concepção, a realidade é concebida de forma dinâmica, reforçando a mudança. O ser humano, como um sujeito histórico. O aprendizado deve estar intimamente associado à compreensão crítica da situação real vivida pelo educando (AULER & DELIZOICOV, 2001, p. 6).

É de grande importância que o Ensino de Física seja capaz de inserir o estudante neste ambiente de modo a auxiliá-lo em seu olhar crítico e responsável, fazendo-o ter discernimento entre prós e contras referentes à implantações tecnológicas de diversos tipos na sociedade, além de ter consciência de que suas decisões refletirão diretamente na sua vida e na sociedade como um todo. Dessa forma, partindo das respostas da avaliação diagnóstica o professor poderá modificar as aulas seguintes de acordo com as necessidades dos estudantes.

As questões que compõem a avaliação diagnóstica são:

- 1) Quais as formas de produção de energia elétrica em larga escala existentes?
- 2) Quais os possíveis impactos decorrentes da produção de energia elétrica em larga escala?
- 3) Qual a importância da eletricidade para sua vida e para a sociedade?
- 4) Quais conceitos científicos podem auxiliá-lo na melhor compreensão do da eletricidade em sua opinião?

Para a continuação das discussões dos conceitos envolvidos no tema, o professor poderá fazer a leitura do texto referência e discutir brevemente sobre o 5 tema Energia Elétrica de modo que os estudantes possam expor suas opiniões. Para finalização, solicitar aos estudantes que tragam na próxima aula uma conta de energia elétrica para que seja feito o estudo da mesma.

Aulas 2 e 3 - Economizando Energia Elétrica Leitura do texto de referência . O objetivo desse texto é fazer com que o estudante possa retomar suas 6 respostas ao questionário aplicado na aula 1 e dessa forma refletir sobre a natureza das mesmas, tomando consciência dos possíveis equívocos presentes em suas afirmações.

Outro ponto importante é que o estudante aprenda brevemente sobre as diversas formas de produção de energia elétrica em larga escala e dos processos de transformação de energia envolvidos em cada fase da produção. Também é imprescindível que se reconheça a presença de controversas interessantes e ricas diretamente ligadas a aspectos que envolvam Ciência, Tecnologia e Sociedade como: custo, benefício, impactos, etc. Porém vale ressaltar que o professor necessita de sutiliza em suas explorações, pois os alunos desenvolverão um trabalho mais aprofundado sobre as diferentes formas de produção de energia elétrica existentes posteriormente. Sugere-se que o professor explore mais os conceitos físicos envolvidos fazendo ligação com a próxima aula.

Pensando nisso o professor poderá prosseguir com a aula explorando os aspectos que possam auxiliar os estudantes na interpretação de uma conta de

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energia elétrica, principalmente no que diz respeito à relação consumo-valor a ser pago no final do mês.

Para que os estudantes compreendam com maior detalhe as diferentes formas de produção de energia elétrica existentes, sugere-se que os estudantes se dividam em grupos e escolham um tipo de produção de energia elétrica para a realização de um trabalho a ser apresentado na sexta aula. É importante que o professor elabore um roteiro explicativo a fim de orientar os estudantes no desenvolvimento e apresentação dos trabalhos. Uma sugestão a fim de que todos os fatores de uma determinada forma de geração de energia elétrica sejam explorados é que o professor utilize três equipes para cada uma delas: uma equipe se concentra na explicação detalhada de cada processo de transformação de energia focando os conceitos físicos relacionados na mesma, a segunda equipe voltada a pesquisa dos impactos positivos, econômicos, históricos e culturais envolvendo tal forma de geração de energia e por fim, a terceira equipe responsável pelos impactos negativos da mesma.

Aulas 4 e 5 - A Física por trás da Energia Elétrica Aula expositiva com deduções e explicações dos conceitos relacionados ao tema em questão. É importante esclarecer que nesta fase o professor precisa tomar o cuidado ao abordar os conceitos em concordância com o tema para que o estudante compreenda sua relevância no entendimento do mesmo. Para tal, o professor poderá lançar mão de simuladores que explorem conceitos como: conservação de energia mecânica, energia potencial gravitacional e energia cinética, transformação de energia, entre outros; vídeos ilustrativos e exercícios contextualizados. É importante que o professor seja fiel aos objetivos de uma aula temática na perspectiva de uma ACT ampliada para que os conceitos estejam intimamente relacionados ao tema sendo então o suporte para entendimento e resolução das controversas que poderão surgir do mesmo.

Como sugestão de exercícios que auxiliarão o professor na exploração crítica dos conceitos, este trabalho destaca os (2, 3, 9, 10) 7 . O exercício 10 anteriormente citado auxilia o estudante a retomar todas as discussões feitas até o momento e destacar tópicos que ainda possam ser considerados confusos pelos estudantes.

Cabe destacar que os documentos oficiais apresentam o conceito de energia como possibilidade de o professor contextualizar o Ensino de Física. Por exemplo, os PCN+ de Física esclarecem como o professor pode trabalhá-lo em sala de aula quando propõem os temas estruturadores F2 e F3: 'Calor, Ambiente, Fontes e Usos de Energia' e 'Equipamentos Eletromagnéticos e Telecomunicações'. Dessa forma, a leitura de tal documento pode alargar a visão e as possibilidades de o professor tornar esta aula mais próxima e significativa para os estudantes.

Aulas 6 e 7 - Apresentando as diferentes formas de produção de energia elétrica em larga escala parte 1 Nestas aulas serão apresentadas pelas equipes formadas nas aulas 3 e 4 as diferentes formas de produção de energia elétrica em larga escala existente. Cada equipe ficou responsável por pesquisar um tipo de geração energética explorando seus lados positivos, negativos, econômicos e sociais.

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- (...) considerando que questões relacionadas a discussões sobre as diferentes fontes, formas de geração e utilização de energia são sempre abertas, sem respostas definitivas e exigem a participação social para muitas de suas decisões, defende-se um ensino que abarque discussões dessa natureza, e também discussões relacionadas à atual dependência da sociedade em relação ao consumo de energia elétrica e ao crescimento desse que, aliado a outros fatores, vem exigindo cada vez mais, uma maior produção (de energia) (...).

Sabe-se que discussões em torno desse assunto têm aumentado significativamente nos últimos anos. Isso está relacionado, dentre outras coisas, ao crescimento da dependência da sociedade em relação à energia e ao fato do desenvolvimento econômico dos países estar estreitamente associado ao aumento da demanda

energética (STRIEDER & KAWAMURA, 2008, p. 9,10).

O intuito de tal atividade é que além dos estudantes trabalharem em grupo, dividindo entre si as responsabilidades, sejam explorados todos os fatores de influência de determinada fonte energética, avaliando assim a posição crítica e questionadora dos estudantes, visto que esse é um ponto importante do desenvolvimento de atividades que visem a ACT, como já foi discutido neste trabalho.

Como o número de equipes pode vir a ser grande, o professor provavelmente precisará das aulas seguintes para a finalização da atividade.

Aula 8 - Apresentando as diferentes formas de produção de energia elétrica em larga escala parte 2 e discutindo sobre Produção de Energia Elétrica em Larga Escala -Nesta aula, as equipes continuarão as apresentações pendentes sobre as diferentes formas de produção de energia elétrica em larga escala.

Após a apresentação do trabalho, cabe ao professor fazer o fechamento do tema retomando aspectos importantes do mesmo e dos conceitos trabalhados, a fim de que qualquer dúvida dos estudantes seja sanada. Espera-se que no final desta, os estudantes possam apresentar opinião crítica e estruturada sobre as diferentes formas de produção de energia elétrica em larga escala existentes, além de conseguirem relacionar com o mesmo os conceitos físicos estudados. É importante também que o professor esclareça o significado de um tema controverso a fim de que os alunos compreendam que não há algumas respostas prontas, principalmente envolvendo o tema produção de energia elétrica em larga escala.

O que este ensaio pretende é apresentar ao professor uma possibilidade concreta de trabalhar conforme os artigos e documentos oficiais sugerem a fim de que a ACT saia de sua perspectiva reducionista e cheia de mitos, sendo desenvolvida de forma ampliada em sala de aula, auxiliando na formação crítica do estudante.

## Considerações Finais

Ensinar Física não é uma tarefa simples, tornando-se ainda mais difícil se o objetivo for de os estudantes entenderem a real importância desse ensino para sua formação cidadã. Um ensino de Física contextualizado, próximo da realidade do estudante e significativo é o eterno desafio da profissão docente, caminho esse

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cheio de obstáculos que devem ser transpostos a fim de se alcançar a ACT ampliada em sala de aula, combatendo os mitos cientificistas que possam surgir a partir de uma abordagem reducionista dos conceitos científicos.

Com o objetivo de formação de um futuro cidadão crítico e responsável, com conhecimentos científicos e tecnológicos básicos, que o possibilitem participar com responsabilidade de assuntos que envolvem tais vertentes e atuar de maneira significativa na sociedade, este trabalho apresentou uma sugestão ao professor a fim de que aulas diferenciadas e significativas possam ser cada vez mais desenvolvidas e aplicadas em sala de aulas, fugindo das chamadas aulas tradicionais com objetivos propedêuticos.

Neste sentido, julga-se que o tema Produção de Energia em Larga Escala contribui com um trabalho crítico e contextualizado devido a seu caráter controverso, capaz de auxiliar o professor no alcance de objetivos próximos aos da Alfabetização Científica e Tecnológica de seus estudantes.

## Referências

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STRIEDER, R., KAWAMURA, M., R. Abordagem CTS no Contexto Escolar : reflexões a partir de uma intervenção. XI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física. Curitiba. 2008.

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