PROMOVENDO UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA A PARTIR DE UMA ABORDAGEM CTS EM SALA DE AULA DE ENSINO MÉDIO

## PROMOVENDO UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA A PARTIR DE UMA ABORDAGEM CTS EM SALA DE AULA DE ENSINO MÉDIO

## Fernanda Leite da Silva , Paula Rocha Pessanha , Roseantony Bouhid 1 2 3

- 1 Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia/IFRJ, fleita@ird.gov.br
- 2 Secretaria de Estado de Educação/Instituto de Educação Carmela Dutra/IECD, paularodrigues@ibest.com.br

## Resumo

Quando o aprendiz tem pela frente um novo corpo de informações e consegue fazer conexões entre esse material que lhe é apresentado e o seu conhecimento prévio em assuntos correlatos, ele estará construindo significados pessoais para essa informação, transformando-a em conhecimentos/significados sobre o conteúdo apresentado. O entendimento do processo de construção do conhecimento científico e da natureza da ciência é importante para a compreensão de que a ciência é construída socialmente e de que vem atendendo historicamente aos interesses dos grupos que detém o poder cognitivo, econômico e político. A abordagem de temas CTS é bastante difundida nos documentos oficiais, e se mostram indispensáveis para levar aos alunos uma visão mais abrangente e melhor compreensão de temas ligados à ciência contemporânea. O presente trabalho, através da utilização do tema controverso 'radioatividade e a questão nuclear', procurou estabelecer em sala de aula do ensino médio, um levantamento de questões com o intuito de promover uma aprendizagem significativa nestes alunos de modo prazeroso e que contasse com uma maior motivação e participação dos mesmos. Após um debate sobre o tema, observou-se que 60% dos alunos que compõem o grupo de estudo, respeitam e/ou conseguem relacionar os seus saberes com outros níveis de conhecimento.

Palavras-chave : Abordagem CTS, Aprendizagem significativa, Tema controverso.

## Introdução

A teoria da aprendizagem proposta por Ausubel, segundo Pelizzari et al. (2002), parte da consideração da existência de uma estrutura cognitiva interna e pertencente aos indivíduos que é de nítida importância no desenvolvimento dos seus processos mentais. Esta teoria propõe uma aprendizagem que ele chama de significativa, processada em torno de uma 'aprendizagem por descoberta ou aprendizagem receptiva', onde os conteúdos são expostos ao estudante de forma não acabada, e o aluno deve 'descobri-los' antes que os assimilem.

Ausubel defende que a aprendizagem seguindo o eixo significativo promove um enriquecimento da estrutura cognitiva do estudante, a partir do momento que este aluno não aprende de forma mecânica, forma essa que o leva a decorar fórmulas ou leis que ele esqueceria após uma avaliação, já que o aprendizado se deu sem que interagisse com sua estrutura cognitiva. O conteúdo armazenado previamente pelo estudante representaria o seu 'ponto de partida', representando um forte influenciador tanto para a assimilação como para o armazenamento de novos conteúdos, que resultaria num processo de aprendizagem.

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20 a 25 de janeiro de 2013

- O conhecimento é então construído a partir de uma intenção deliberada de fazer articulações entre o que conhece e a nova informação que se pretende absorver. Esse tipo de estruturação cognitiva se dá ao longo de toda a vida, através de uma sequência de eventos, única para cada pessoa, configurando-se, desse modo, como um processo idiossincrático. Atualmente, esse entendimento de como se constrói a estrutura cognitiva humana chama-se genericamente de construtivismo.

Existem três requisitos essenciais para a aprendizagem significativa: a oferta de um novo conhecimento estruturado de maneira lógica; a existência de conhecimentos na estrutura cognitiva que possibilite a sua conexão com o novo conhecimento; a atitude explícita de apreender e conectar o seu conhecimento com aquele que pretende absorver (TAVARES, 2004).

- O presente trabalho busca analisar a aplicabilidade de uma abordagem CTS (ciência-tecnologia-sociedade) para o desenvolvimento do tema radioatividade e energia nuclear em sala de aula do ensino médio.
- O entendimento do processo de construção do conhecimento científico e da natureza da ciência é importante para a compreensão de que a ciência é construída socialmente e de que vem atendendo historicamente aos interesses dos grupos que detém o poder cognitivo, econômico e político. Os currículos de ciência deveriam abordar o caráter provisório e incerto das teorias científicas para que os alunos pudessem perceber que os especialistas vivem em um mundo real com pressões, necessidades e negociações e que suas observações não são dissociadas do observador, ou seja, é preciso superar a visão dicotômica do sujeito e objeto, natureza e cultura, conhecimento e contexto no qual ele foi produzido. (LATOUR, 1994)
- A abordagem de temas como a radioatividade em Física é também discutido nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs). Nos chamados PCNs, alguns aspectos da chamada Física Moderna serão indispensáveis para permitir aos jovens adquirir uma compreensão mais abrangente sobre como se constitui a matéria. Mas julga-se também ser indispensável ir mais além, aprendendo a identificar, lidar e reconhecer as radiações e seus diferentes usos. (BRASIL, 2002)
- O tema também se encontra incluso no Currículo Mínimo 2012, adotado pela Secretaria de Estado de Educação (SEEDUC), do estado do Rio de Janeiro, o qual serve como referência a todas as escolas pertencentes à rede, apresentando competências e habilidades a serem contempladas em cursos e aulas. O currículo proposto, objetiva levar aos estudantes deste nível de escolaridade uma melhor compreensão do mundo contemporâneo, que vive transformações políticas, econômicas, sociais e culturais.

As implicações desse tema na ciência, na tecnologia e na sociedade geram controvérsias que envolvem diversas dimensões: científica, tecnológica, social, ambiental, econômica e política. No presente trabalho foi considerada principalmente a controvérsia técnico-científica presente no tema em discussão. Embora seja uma problemática restrita aos especialistas e aos tomadores de decisão (cenário científico e político), a presente discussão é importante entre os não-especialistas, para que estes possam se posicionar e avaliar os riscos e benefícios que o uso de tal tecnologia pode gerar para toda a sociedade da qual fazem parte.

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Os temas controversos não são usualmente discutidos em sala de aula, embora sejam ricos de aspectos importantes e ausentes do contexto escolar, tais como: incertezas, complexidades e riscos sociais e ambientais (GAYFORD et al. , 2002). A complexidade de tais questões e a necessidade de cumprir o conteúdo dos currículos de ciências naturais podem ser fatores que contribuem para essa ausência.

## Delineamento Metodológico

Para a coleta de dados foi realizada pesquisa com 190 alunos pertencentes a sete turmas do primeiro ano do ensino médio de uma escola da rede pública da Zona Norte do município do Rio de Janeiro - RJ.

Na primeira etapa do trabalho foi feita uma breve exposição sobre as diversas fontes de energia, que são necessárias para o abastecimento de usinas geradoras de energia elétrica. Em seguida foi abordado o conceito de energia nuclear e radioatividade, dando enfoque às fontes combustíveis que utilizam elementos radioativos. Neste momento, também foram expostos fatos históricos particulares, como o desafio brasileiro de promover um desenvolvimento do campo nuclear, a partir de política científica autônoma num ambiente pós-guerra. Neste contexto, foram colocados as pesquisas e desenvolvimento de uma energia nuclear para fins pacíficos e bélicos. A questão do acidente nuclear ocorrido no Japão em março de 2011, e de Goiânia em setembro de 1987, assim como os impactos sociais e ambientais dos eventos foram também levantados pela aluna de pós-graduação.

- O conhecimento científico a cerca do tema radioatividade foi levada aos alunos como algo que ainda é alvo de estudos e aperfeiçoamento, a fim de evitar expor a 'ciência' como algo acabado.

Após a exposição inicial do tema, os alunos foram separados em dois grandes grupos, um denominado 'contra a Energia Nuclear e a Radioatividade' e outro denominado 'a favor'. A separação da turma ficou a critério dos próprios alunos, segundo o suas ideias prévias individuais.

Os grupos tiveram cerca de trinta minutos para levantarem aspectos que defendessem segundo o ponto de vista em que se inseriram. Para o levantamento de questões a serem utilizadas em um debate (próxima etapa), os estudantes tiveram acesso a artigos de revistas, jornais, apostilas didáticas da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), e artigos científicos sobre o uso da radioativiadade em áreas como a medicina nuclear, indústria de alimentos e de bens e serviços (figura 01).

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Figura 01: Alunos em seus grupos discutindo questões para o debate.

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Durante o levantamento de questões, o objetivo do grupo deveria estar voltado para a sensibilização do grupo opositor.

Após a escolha das questões a serem abordadas, segundo suas concepções, os alunos foram organizados em duas fileiras, de modo que se vissem, para que surgisse um debate entre os dois lados (figura 02). O debate foi mediado pela professora titular da turma e da aluna de pós-graduação, que a todo o momento buscavam levantar questões que deveriam ser abordadas pelos alunos pertencentes aos dois posicionamentos.

Figura 02: Alunos participando do debate.

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Após o debate os alunos foram estimulados a escrever, de forma livre e individualmente, suas opiniões a cerca do uso da radioatividade e da energia nuclear. Os textos produzidos pelos alunos foram separados em categorias para posterior análise, para que pudessem ser discutidas o uso das concepções desenvolvidas pelos sujeitos de pesquisa.

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## Resultados e análises

A análise dos dados se deu segundo a lógica da transdisciplinaridade. Segundo Palavizini (2011) essa lógica prevê a construção de um novo paradigma, a partir de referenciais culturais e ecológicos diversos, na perspectiva de compreender melhor as múltiplas interações e dimensões dos fenômenos nos quais os alunos se mantêm inseridos.

A partir da leitura das redações, observou-se que os alunos encontram-se inseridos em três classes diferentes, as quais podem ser descritas como: alunos que valorizam apenas uma episteme; alunos que se mantêm neutros, aceitando que existe a outra opinião, mas sem interesse em entendê-la; alunos que interagem com os diferentes níveis de realidade.

Os alunos que apenas valorizam uma única episteme compreenderam um total de 40% do grupo de estudo. Para estes alunos o posicionamento deles é que importa. Não existe interação às diversas questões apresentadas, e apresentam uma supervalorização dos seus pontos de vista, procurando, na maioria das vezes uma justificativa para suas opiniões, nem sempre respeitando as diferentes formas de percepção.

Foi observado que a maioria dos alunos se posicionavam contra a energia nuclear, porém desconheciam o assunto. Muitos alunos falavam que eram contra porque não queriam morrer. Relacionavam a radioatividade e a energia nuclear com 'uma coisa perigosa'. Diziam que queriam 'ficar o mais longe possível de uma usina nuclear'.

Os estudantes que valorizam e respeitam os diversos posicionamentos compreenderam 23% do grupo de estudo. Estes percebem os diferentes níveis de realidade, entretanto, não procuram interagir com as diferentes formas de percepção. Para estes alunos é necessário aprender as vantagens e desvantagens do tema apresentado para que se possa fazer uma melhor análise do assunto abordado.

Os alunos que se encontram inseridos na lógica do terceiro incluído compreenderam um total de 37% do grupo de estudo. Para estes alunos, além de considerar a existência de outros valores, tentam mediar uma interação entre as diferentes formas de percepção.

A lógica do terceiro incluído foi formalizada por Lucasco no início do século XX. A compreensão desse axioma é facilitada pela noção dos níveis de realidade explicados por Nicolescu (1999). O autor explica a existência de um terceiro termo T(terceiro incluído que supera a contradição e localizado em outro nível de realidade) que é ao mesmo tempo A e não-A. Se T permanecer no mesmo nível de Realidade de A e não-A, este par tem a aparência de antagônico e mutuamente exclusivo. A 'tensão entre a contradição' constrói a unidade que os inclui. Essa é a lógica da complexidade '(...) que permite atravessar, de maneira coerente, os diferentes domínios do conhecimento (...)' (NICOLESCU,1999,p.17). Durante a abordagem do tema, a realidade A é apresentada pelo posicionamento 'a favor' do uso da radioatividade e energia nuclear, enquanto o nível não-A foi aqui representado pelo posicionamento 'contra' o tema em questão. Para os alunos inseridos neste grupo, as duas realidades são coexistentes, e pode-se fazer valer uma mediação entre as duas formas de pensar o tema.

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Na resposta de alguns alunos pertencentes ao grupo de estudo (aproximadamente 10% do total de alunos) percebe-se a presença da crença na ciência e na tecnologia como capazes de solucionar os problemas do planeta. Essa visão indica a crença no mito do cientificismo elucidado por Auler (2001) e por Santos e Mortimer (2002). Segundo os autores, sem a superação desse mito, que contribuiu para a visão distorcida de que a ciência aliada a tecnologia conduzem ao progresso e solucionam os problemas da humanidade, não é possível o desenvolvimento de uma visão crítica da ciência.

## Conclusões

A análise da aplicabilidade da abordagem CTS para o desenvolvimento do tema radioatividade/energia nuclear dentro da lógica da complexidade demonstrou que tal abordagem pode criar condições para o desenvolvimento das capacidades cognitivas dos estudantes, especialmente orientadas para uma mudança de visão quanto à natureza de um fenômeno científico-tecnológico e de seus produtos, oferecendo assim, condições para a transmissão de poder social aos cidadãos, de uma maneira geral (VON LINSINGEM, 2006).

O ensino de Física durante muito tempo foi caracterizado pela exposição de inúmeras fórmulas matemáticas e exaustivas resoluções de exercícios. Esse excesso de 'matematização', sem a discussão conceitual e experimental tem levado a maioria dos alunos, não só ao mínimo entendimento dos conceitos físicos, como à antipatia cada vez maior por essa disciplina. Ensinar Física, atualmente, se tornou um grande desafio para os professores, pois é crescente o desinteresse e o baixo rendimento dos alunos nesta disciplina. O ensino de Física, no momento atual, exige um profissional que tenha habilidades para experimentação, investigação, que contextualize os conteúdos, relacione a matéria com a realidade do dia-a-dia dos alunos, e que não fique preocupado só com a matematização (AZEREDO, 2007).

Durante a atividade realizada, os alunos mostraram-se motivados a participar, já que estes se sentiram livres para expor suas opiniões de forma espontânea, sem a obrigatoriedade de obtenção de um único posicionamento, numa situação em que o estudante conseguiu estabelecer diálogo com o professor e com seus pares. O aluno desempenhou um papel ativo na sua aprendizagem, não sendo um mero receptor de informações e houve a discussão sobre produtos da ciência e da tecnologia e suas vantagens e desvantagens.

Quando o aprendiz tem pela frente um novo corpo de informações e consegue fazer conexões entre esse material que lhe é apresentado e o seu conhecimento prévio em assuntos correlatos, ele estará construindo significados pessoais para essa informação, transformando-a em conhecimentos/significados sobre o conteúdo apresentado. Essa construção de significados não é uma apreensão literal da informação, mas é uma percepção substantiva do material apresentado, e desse modo se configura como uma aprendizagem significativa (TAVARES, 2008).

Os resultados obtidos apresentaram implicações para o ensino que podem ser revistas pelos professores a fim de que possam utilizar abordagens diferenciadas que propiciem aos alunos a possibilidade de desenvolver valores próprios e não somente a apropriação de conhecimentos socialmente construídos.

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## Referências

ARRUDA, S. M.; VILLANI, A.; UENO, M. H.; DIAS, V. S. Da aprendizagem significativa à aprendizagem satisfatória na educação em ciências . Caderno Brasileiro de Ensino Física, Vol. 21: pp. 194-223, ago. 2004.

AULER, D.; BAZZO, W. A. Reflexões para a Implantação do Movimento CTS no Contexto Educacional Brasileiro. Ciência e Educação, vol.7, n.11, p. 1-13, 2001

AZEREDO, S. R. Interdiciplinaridade entre a Física e a Biologia para alunos do Nível Fundamental em um experimento . Monografia, Curso de licenciatura em Física UERJ, Rio de Janeiro, Brasil, Dezembro, 2007.

BRASIL, Secretaria de Educação Básica. PCN+ Ensino Médio: Orientações Educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais - Ciências da Natureza, Matemática e suas tecnologias. Brasília: Ministério da Educação/Secretaria de Educação Média e Tecnológica, 2002.

GAYFORD, C., DILLON, J., &amp; SCOTT, W. Controversial environmental issues: a case study for the professional development of science teachers. International Journal of Science Education, 24, 1191-1200, 2002.

LATOUR, B. Jamais fomos modernos: ensaios de antropologia simétrica. Rio de Janeiro: editora 34, 1994.

NICOLESCU, B. O manifesto da transdisciplinaridade. São Paulo: TRIOM, 1999.

PALAVIZINI, R. Educação para a Sustentabilidade: Uma abordagem Transdisciplinar. NUPEAT - IESA - UFG, Goiânia, v.1, n.1, jan/jun/2011, p.23-34, artigo 3

PELIZZARI, A.; KRIEGL, M. L.; BARON, M. P.; LUBIFINCK, N. T.; DOROCINSKI, S. I. Teoria da Aprendizagem Significativa Segundo Ausubel. Ver. PEC, Curitiba, Vol. 2, No.1, p.37-42, jul 2001-jul 2002.

SANTOS, W.L.P., MORTIMER, E.F., Uma análise de pressupostos teóricos da abordagem C-T-S (Ciência - Tecnologia- Sociedade) no contexto da educação brasileira. ENSAIO - Pesquisa em Educação em Ciências, V.02, Nº 2,Dez 2002

TAVARES, R. Aprendizagem significativa. Revista Conceitos. Vol. 5, No. 10, pp 5560, jul. 2004.

TAVARES, R. Aprendizagem significativa e o ensino de ciências. Revista Ciências &amp; Cognição; Vol. 13, No. 1, pp. 94-100. 2008.

VON LINSINGEN, I. O Enfoque CTS e a Educação Tecnológica: origens, razões e convergências curriculares. In: XI Congresso Chileno de Ingeniería Mecânica COCIM, Antofagasta. Anais do COCIM 2004, vol. 1, p.1-11, 2004. Disponível em: http://www.nepet.ufsc.br/Artigos/Texto/CTS%20E%20educTec.pdf, acessado em 20 de junho de 2011.

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