ENSINO DE FÍSICA ATRAVÉS DA ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA NAS SÉRIES INICIAIS

## ENSINO DE FÍSICA ATRAVÉS DA ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA NAS SÉRIES INICIAIS

## Wellington Douglas Carneiro dos Santos , Isa Costa 1 2

1 UFF, Curso de Licenciatura em Física, wellingtondodo@hotmail.com

2 UFF/Departamento de Física e Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências da Natureza, isac@if.uff.br

## Resumo

Na tentativa de utilizar a criatividade inerente nas crianças para a promoção de uma aprendizagem significativa de Ciências, objetiva-se, através das ideias de ensino por projetos, formas de contribuir para uma maior democratização da Educação. Numa sociedade pautada cada vez mais na produtividade e na resolução de problemas, as Ciências se tornam aliadas interessantes, porém, para tal é necessário que a formação de nossos cidadãos através das disciplinas científicas contribua para promover uma sociedade consciente. Discute-se a razão para a utilização da expressão Alfabetização Científica e suas contribuições para a formação de indivíduos reflexivos sobre a Ciência, e não apenas manipuladores de equações matemáticas. Para que se possam aplicar tais interesses, necessita-se de uma metodologia mais flexível, que contribua e facilite o trabalho dos professores, focando as habilidades e competências de seus alunos. Nesse viés o Trabalho por Projetos completa a lacuna deixada pelo ensino tradicional e favorece a introdução às atividades e aos conceitos científicos, sobretudo nas séries iniciais. A questão levantada pelas professoras regentes e seus alunos sobre a origem dos ventos trouxe um questionamento que deveria ser solucionado. Aproveitando a oportunidade de contextualizar o trabalho, utilizou-se o livro Dom Quixote que havia sido trabalhado pelas professoras anteriormente à atividade. Os resultados foram analisados qualitativamente e se apresentaram satisfatórios em vários aspectos; um destes foi quanto à verificação da participação e interesse de alunos que anteriormente eram pouco ativos durante os debates e discussões em sala de aula. A introdução aos conceitos de energia, lembrando que são alunos do 4º e 5º anos do Ensino Fundamental I, necessitou de um grau de abstração que foi correspondido e verificado nas avaliações dos mesmos.

Palavras-chave : Alfabetização Científica, Ensino por Projetos, Ensino de Ciências, Séries Iniciais.

## Introdução

A aplicação do pensamento crítico na construção de um cidadão mais participativo na sociedade em que vive passa intrinsecamente pelo incentivo do espírito científico nas primeiras séries do Ensino Fundamental, evitando as clássicas respostas como: 'Porque sim.', 'Porque é mágico.' ou 'Fique quieto e vá sentar'. Dessa maneira o aluno percebe que não há lógica na resposta do professor, podendo até ser ridicularizado em sua turma e acabar perdendo a curiosidade que lhe é inerente, pelo simples despreparo do profissional. Assim, constatamos que o ensino tido como 'tradicional' não é eficiente em muitos sentidos, seja pela qualidade da formação ou quantidade de reprovação de alunos. A partir dessa ideia a promoção de um ensino mais interessante, desafiador e adequado às

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26 a 30 de janeiro de 2015

transformações que atravessamos durante os últimos anos se torna primordial e necessário.

Entende-se que o professor não deve ser o detentor do conhecimento, mas um mediador ou orientador (FREIRE, 1996) fazendo com que o aluno 'dialogue' ou se 'comunique' com um tema qualquer, aproveitando suas concepções espontâneas. A utilização dessas concepções trazidas pelos alunos é interessante, pois trazem além de suas dúvidas as suas angústias, eliminando o 'medo' da pergunta ao professor presente constantemente em muitas salas de aula ainda nos dias de hoje.

Na Física, o campo dos avanços tecnológicos é bastante abrangente, desde simulações sobre a Mecânica Clássica até viagens no minúsculo, porém vasto mundo da Física Quântica. Nesse universo de aplicação da Ciência como base crítica para um cidadão pensante, a efetivação da Alfabetização Científica (AC) como prática docente se torna cada vez mais premente no desenvolvimento metodológico dos professores de Ciências.

- O que se constata nos planejamentos dos professores regentes é diferente do que o atual Ensino de Ciências tenta promover. O desenvolvimento da problematização e do desafio aos alunos (SASSERON; CARVALHO, 2011) não são utilizados de maneira adequada nas salas de aula e nem ressaltados na preparação dos planejamentos. Dessa forma a AC deve promover além da introdução ao vocabulário científico adequado a crianças da faixa etária de 10 a 13 anos aqui trabalhada, atividades experimentais fixadas nos conceitos modernos, problematizando e desafiando o aluno para o desenvolvimento de uma prática mais reflexiva e interessante.
- O objetivo desse trabalho se concretiza, à medida que percebemos a reflexão inerente em crianças de 10 a 13 anos em média, e a utilizamos para desenvolver o espírito científico baseado na lógica, introduzindo a Física de uma maneira alternativa e lúdica a alunos do 4º e 5º anos do Ensino Fundamental. Através da investigação, experimentação e reflexão, podemos nos aprofundar em vários aspectos das Ciências e aplicamos essa proposta em uma escola pública estadual (RJ), o Instituto de Educação Professor Ismael Coutinho (IEPIC).

Inicialmente trataremos a AC de uma maneira geral, suas formas de atuação, introdução do vocabulário científico de maneira sutil e cuidadosa, a apresentação não tradicional de um ensino aos alunos através da experimentação e suas reflexões. Posteriormente, abordaremos o Ensino por Projetos, sobre como os regentes foram orientados a trabalhar o conteúdo, a liberdade dada aos alunos na escolha de temas levantados pela professora ou pelos próprios alunos, de acordo com o nível de interesse das turmas.

Em contato com as professoras, iremos discorrer sobre como foram as discussões em um primeiro encontro com as professoras regentes do IEPIC. Através da conversa informal, percebemos quais temas traziam mais dúvidas aos alunos e de que maneira as professoras pretendiam abordá-los. Recolhendo esses dados, desenvolvemos nossa prática utilizando o Ensino por Projetos adotado na escola.

Após a aplicação da atividade sobre Ventos e Energia Eólica, foi requisitado a uma das professoras regentes que respondesse a um questionário com a finalidade de coletarmos dados para análise posterior.

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Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios no sentido de atender à aprendizagem dos alunos sobre o tema apresentado, bem como o envolvimento das professoras regentes, chegando à autonomia para aplicar as atividades e desdobrálas em projetos futuros.

## Alfabetização Científica

A sociedade em que vivemos atualmente é pautada na informação e na velocidade em que ela se dá. Fato é que há dez ou quinze anos atrás para sairmos de casa, geralmente, carregávamos conosco basicamente: relógio, carteira com documentos e dinheiro. Se alguém fizer apenas isso hoje, que seja para ir à padaria comprar pães ou ao supermercado ao lado de casa, sentimos a falta de 'algo'. Esse 'algo' pode ser chamado conexão. Conexão essa que ocorre através de um tablet , celular, netbook ou talvez até mesmo um notebook . Vivemos em uma época na qual estar conectado é de suma importância para sabermos o que ocorre ao nosso redor e até mesmo distante.

Citando H.G. Wells: 'Entramos numa corrida entre a educação e a catástrofe'; Caruso (2003, p. 1) vai além:

Não há qualquer exagero nessa frase, uma vez que se perdeu a dimensão de que o objetivo da educação não é apenas o conhecimento de fatos, mas, sobretudo, de valores. Negar a educação é apostar numa sociedade de autômatos, de meros consumidores, em última análise.

## Nesse viés, Freire (1996, p. 35) afirma:

- [...] Mulheres e homens, seres histórico-sociais, nos tornamos capazes de comparar, de valorar, de intervir, de escolher, de decidir, de romper, por tudo isso, nos fizemos seres éticos. Só somos porque estamos sendo. Estar sendo é a condição, entre nós, para ser. Não é possível pensar os seres humanos longe, sequer, da ética, quanto mais fora dela. Estar longe ou, pior, fora da ética, entre nós, mulheres e homens, é uma transgressão. É por isso que transformar a experiência educativa em puro treinamento técnico é amesquinhar o que há de fundamentalmente humano no exercício educativo: o seu caráter formador. Se se respeita a natureza do ser humano, o ensino dos conteúdos não pode dar-se alheio à formação moral do educando. Educar é substantivamente formar. Divinizar ou diabolizar a tecnologia ou a ciência é uma forma altamente negativa e perigosa de pensar errado [...]

Logo, pode-se concluir que essa fundamentação sólida científica é imprescindível se queremos evoluir a sociedade de uma maneira geral. Consequentemente necessita-se de qualificação profissional dos agentes da aprendizagem e do ensino, sem a qual, a promoção da alfabetização científica não pode ocorrer. Dessa maneira, podemos utilizar as ideias de Hurd (1997, p. 412) alguns exemplos de conceitos pessoais, sociais e cognitivos que os estudantes devem adquirir.

## Alfabetização científica ou letramento científico?

A utilização do termo alfabetização científica requer cuidados. Sasseron e Carvalho (2008) em seu artigo discorrem de uma maneira interessante sobre as variações dos termos que podem ser associados a uma mesma idéia, porém nem sempre o são. Do inglês temos a 'Scientific Literacy', no francês 'Alphabétisation

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Scientifique', em espanhol 'Alfabetización Científica' e inclusive alguns autores brasileiros utilizam 'Letramento Científico'. A idéia geral de todos é semelhante, porém há de se ter precauções quanto à tradução e interpretação de cada um. Sasseron e Carvalho utilizam as ideias de Paulo Freire (1980 apud SASSERON; 1 CARVALHO, 2008 p. 334) e acreditam que alfabetização científica seja a expressão mais adequada para traduzir sua pesquisa, assim:

[...] a alfabetização é mais que o simples domínio psicológico e mecânico de técnicas de escrever e de ler. É o domínio destas técnicas em termos conscientes. [...] Implica numa autoformação de que possa resultar uma postura interferente do homem sobre seu contexto [...].

É importante lembrar que as Ciências de uma maneira geral são pautadas nos métodos científicos e na lógica, portanto, a linguagem matemática é uma ferramenta; importante, porém uma ferramenta que utilizamos para fazermos uma leitura adicional na comprovação de certos fenômenos. Não deve o professor restringir-se a ela.

Qualquer aluno, por mais desinteressado e desestimulado que seja ou esteja, quando ouve o professor falar de situações do seu cotidiano, fica mais atento. Sobretudo quando ele entende a Ciência 'fora da escola', tanto no seu computador, quanto no celular e em outros objetos utilizados com frequência, porém não havia se dado conta de que aquilo pode fazer parte da sua aula de Física de uma forma interessante.

## Eixos estruturantes

Segundo Sasseron e Carvalho (2008, p. 335), existem três eixos estruturantes da AC que são: compreensão básica de termos, conhecimentos e conceitos científicos fundamentais; compreensão da natureza da Ciência e dos fatores éticos e políticos que circundam sua prática; e entendimento das relações existentes entre Ciência, Tecnologia, Sociedade e Meio-Ambiente. O primeiro eixo estruturante trata da fundamentação do tema, de trabalhar os significados do novo vocabulário que será adquirido pelos alunos. O segundo eixo trata de oportunizar ferramentas ao cidadão comum, que por si só, poderá ser capaz de interpretar novos contextos científicos que enfrente, levando em conta o que deve ser relevante em certa linha de pesquisa, ou seja, conhecendo os meandros dos métodos científicos, é possível produzir condições para compreender situações que requerem a utilização da Ciência de maneira mais que a superficial. O terceiro eixo da AC cita o entendimento das relações existentes entre Ciência, Tecnologia, Sociedade e Meio-Ambiente e trata do papel da Ciência na vida de uma maneira geral. As ferramentas tecnológicas e suas implicações no cotidiano se propagam nas decisões sociopolíticas.

## Ensino por Projetos de Trabalho

O objetivo dos Projetos de trabalho decorre da necessidade de se desenvolver um conhecimento mais globalizado e interdisciplinar. Espera-se que os

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projetos tenham um caráter de intuir a busca pela informação e a forma como ela se dá, excluindo a concentração de aquisição de conhecimentos na escola.

Segundo Hernández e Ventura (1998, p. 61), é necessário que os Projetos de trabalho: 'Favoreçam a criação de estratégias de organização dos conhecimentos escolares em relação: 1) ao tratamento da informação, e 2) aos diferentes conteúdos em torno de problemas.'

A importância dessa metodologia para o ensino de Ciências deve ser ressaltada, pois, segundo Hernández e Ventura (1998, p. 75), nos projetos, a busca pelas fontes de informação:

- [...] tem uma série de efeitos que se relacionam com a intenção educativa dos Projetos. Em primeiro lugar, faz com que assumam o próprio tema, e que aprendam a situar-se diante da informação a partir de suas próprias possibilidades e recursos. Mas também lhes leva a envolver outras pessoas na busca de informação, o que significa considerar que não se aprende só na escola, e que o aprender é um ato comunicativo, já que necessitam da informação que os outros trazem. Mas, sobretudo, descobrem que eles também têm uma responsabilidade na sua própria aprendizagem, que não podem esperar passivamente que o professor tenha todas as respostas e lhes ofereça todas as soluções, especialmente porque, como já foi dito, o educador é um facilitador e, com frequência, um estudante a mais.

De acordo com Portes (2010, p. 3), são necessárias algumas etapas para a produção dos projetos: I) Intenção; II) Preparação; III) Execução e IV) Apreciação. Para o projeto desempenhado nesse trabalho, apenas as etapas III e IV foram desenvolvidas pelos autores; as fases I e II foram realizadas pelas professoras regentes da escola (IEPIC).

Um grande aliado dos projetos é optar pela escolha de um tema, baseandose no que os alunos já conhecem ou desejam conhecer. Partir do 'conhecido' se mostra uma ferramenta produtiva no processo de aprendizagem significativa, onde é destacado o que o aluno acredita ou pensa sobre alguma informação. Sobre a escolha do tema, inclusive, deve-se ter o cuidado de não optar por um tema aleatório, apenas para agrado dos alunos. Esse tema deve estar enquadrado nos projetos anteriores e também adequado a uma organização curricular já orquestrada (e não finalizada) pelo grupo implementador, porém, levando em consideração as propostas dos alunos.

## Aplicação da Proposta de Ensino

A realização da atividade foi um desdobramento de um projeto de ensino e pesquisa com aplicação em turmas do 5º ano do Ensino Fundamental (EF) e obedecendo ao Ensino por Projetos de Trabalho (HERNÁNDEZ; VENTURA, 1998) utilizado no IEPIC. Em um segundo momento, duas professoras do 4º ano do EF juntamente com seus respectivos alunos, apresentaram dificuldades em debater o tema ventos. Perguntas como: 'De onde eles vêm?', 'Como se formam?', 'Quais os tipos de ventos?', 'Quais as influências da temperatura e da pressão atmosférica?', dentre outras curiosidades foram colocadas pelos alunos. As regentes requisitaram que o assunto fosse abordado em paralelo com a literatura, pois já haviam lido textos sobre o clássico livro Dom Quixote , o qual possui o episódio da luta do personagem contra os moinhos de vento. Isso também propiciou a introdução do conceito de energia eólica, além de outras discussões de caráter social.

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## Proposta de Ensino sobre Ventos

Foram utilizadas metodologias de ensino de cunhos investigativo e reflexivo, juntamente com as sequências didáticas apropriadas. A apresentação elaborada na forma de slides em Power Point e vídeos está disponível em: https://www.dropbox.com/s/rxm8b2q9zhq98us/P\_Aula\_e\_Videos-MONOGRAFIA.rar e tem nove etapas: 1) Introdução e discussão geral; 2) O que é a energia eólica?; 3) Como são formados os ventos?; 4) Aerogeradores; 5) O que são ciclones?; 6) Experimentos; 7) Curiosidades; 8) Avaliação; e 9) Conclusão. Os instrumentos de avaliação estão disponíveis em: https://db.tt/049ud8sh.

Após a apresentação inicial e discussão, levando em conta os conhecimentos prévios dos alunos, começou-se a levantar questões como: 'Quando está ventando muito e você caminha no sentido contrário ao vento, o que ocorre?'. Dessa forma, debateu-se a existência de 'algo' que os 'empurra' para trás. E depois de ouvir a participação dos alunos bastante interessados, chegamos à introdução da expressão 'massas de ar'. Nesse momento, lembrou-se do episódio dos moinhos de vento e Dom Quixote , estabelecendo uma oportunidade para apresentar energia eólica.

Para concluir a discussão sobre Dom Quixote , apresentou-se aos alunos a música que leva o nome do herói literário, de composição de César Camargo Mariano & Lula Barbosa, interpretada pela cantora Maria Rita.

Após discutir durante bastante tempo sobre os ventos, e perceber que esse movimento das massas de ar possui bastante energia, se aprofundou a ideia de transformar a energia possuída pelos ventos em energia favorável e bastante utilizada nas casas, que os alunos rapidamente concluíram ser a energia elétrica.

No Brasil a presença de aerogeradores ainda é muito pequena, se tomarmos o potencial litorâneo que o país possui. Em média, uma usina hidroelétrica leva em torno de cinco anos para ser produzida e operada; já um aerogerador leva em torno de seis meses para ser produzido e operado. É interessante ressaltar aos alunos a mínima agressão ao meio-ambiente que uma usina eólica produz. Em contrapartida, uma usina hidroelétrica agride com maior intensidade o meio ambiente, por ser necessário 'alagar' a faixa do rio onde são instaladas as turbinas para geração de energia elétrica.

A parte prática da proposta envolveu a construção de um cata-vento por cada um dos 36 alunos das duas turmas envolvidas e a demonstração com um foguete-balão (Figuras 1 e 2). Para a produção do primeiro, foram necessários papel cartolina previamente cortado, palito de madeira (para churrasco) e tachinhas; dessa forma, tem-se um produto da atividade. Já o foguete-balão, é uma demonstração de como a energia da massa de ar em movimento pode ser aproveitada de várias maneiras.

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Figura 01: Cata-vento. Fonte: http://www.ecolegal.com.br/asse tmanager/assets/catavento.jpg

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## Resultados

Durante a atividade, através da observação direta, foi possível constatar uma grande predisposição dos alunos em participar da atividade de maneira ativa e questionadora, interrompendo sempre que possuíam uma dúvida ou alguma discussão pertinente a ser ressaltada.

O fato de trabalhar as Ciências em conjunto com a Literatura foi uma tarefa interessante, inovadora, transformadora e contribuinte para a formação inicial do professor de Física, pois, mostra que a contextualização dos temas da Física pode ser tratada conforme a necessidade e predisposição do professor, que se permitindo no 'inacabamento' (FREIRE, 1996, p. 50) abre um leque de possibilidades na interdisciplinaridade.

A avaliação dos alunos, conforme consta do site indicado no item Proposta de ensino sobre Ventos , se deu com um instrumento com perguntas, palavras cruzadas e desenhos. As respostas revelaram um índice satisfatório de aprendizagem e de manifestação criativa nos desenhos de aerogeradores e sua aplicação. Uma das professoras respondeu um questionário (no site https://db.tt/049ud8sh); ela também expressou a sua surpresa ao ver alunos tipicamente retraídos mudarem para uma postura participativa. Com isso, concluímos que a metodologia de Projetos de Trabalho se mostrou eficiente para tratar dos conteúdos e para envolver os alunos em uma atmosfera investigativa para construir o conhecimento. Além disso, a atividade se constituiu em experiência enriquecedora da formação inicial de um professor de Física, ao atuar em turmas das séries iniciais do Ensino Fundamental. Para a professora regente a atividade foi positiva na sua formação continuada, ao estimular sua autonomia de criar um desdobramento com a construção de uma maquete de fazenda alimentada por energia eólica.

## Considerações Finais

Iniciativas como essa devem ser estimuladas para atingir a democratização do ensino de Ciências, em particular o de Física. Os Projetos de Trabalho são

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Figura 02: Foguete-balão. Fonte: http://blogs.estadao.com.br/estadinh o/2010/05/15/foguete-de-balao/

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recursos eficientes para satisfazer a curiosidade dos alunos e promover um ensino interdisciplinar contextualizado com questões sociais. Além disso, propiciam a reflexão docente sobre sua prática para inovar na construção do conhecimento. Os alunos escolheram o tema e o que queriam aprender; a professora e o licenciando vivenciaram experiência inovadora em sua prática docente.

Os objetivos traçados no caminho de criar um cidadão crítico e reflexivo levam a crer que tratar da AC numa abordagem de ensino por projetos pode criar a consciência da importância da Ciência e sua presença no cotidiano. Um cidadão que reflete sobre seus direitos e deveres, mas não é alfabetizado cientificamente não pode ser considerado plenamente consciente, sobretudo em uma sociedade globalizada como se encontra atualmente.

## Referências

CARUSO, Francisco. Desafios da Alfabetização Científica. Ciência e Sociedade , CS010/03, outubro de 2003. Disponível em:

http://www.cbpf.br/˜caruso/fcn/publicacoes/pdfs/cs013\_03.pdf. Acesso em: 15 janeiro 2014.

FREIRE, Paulo. Pedagogia da autonomia. São Paulo: Editora Paz e Terra, 1ª ed., 1996.

HERNÁNDEZ, F; VENTURA, M. A organização do currículo por projetos de trabalho: o conhecimento é um caleidoscópio . Porto Alegre: ARTMED, 1998.

HURD, Paul DeHart. Scientific Literacy: New minds for a changing world. Stanford University, Stanford, CA, 1997.

PORTES, Kátia Aparecida Campos. A Organização do Currículo por Projetos de Trabalho . 2010. Disponível em: http://www.ufjf.br/virtu/files/2010/04/artigo-2a3.pdf. Acesso em: 01 maio 2014.

SASSERON, Lúcia Helena; CARVALHO, Anna Maria Pessoa de. Alfabetização

científica: uma revisão bibliográfica . 2011. Disponível em:

http://www.if.ufrgs.br/public/ienci/artigos/Artigo\_ID254/v16\_n1\_a2011.pdf. Acesso em: 26 junho 2012.

\_\_\_\_\_\_. Almejando a Alfabetização Científica no Ensino Fundamental: a proposição

e a procura de indicadores do processo 2008. Disponível em: . http://www.if.ufrgs.br/ienci/artigos/Artigo\_ID199/v13\_n3\_a2. Acesso em: 30 junho 2012.

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