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As aulas de laboratório dos cursos de licenciatura em Física em universidades estaduais

Marcel Da Silva Lessa De Oliveira, Nemésio Matos De Oliveira Neto, Baraquizio Braga Do Nascimento Junior

Evento
Simpósio Nacional de Ensino de Física ↗ (SNEF)
Edição
XXI
Ano
2015
Data
28/01/2015
Linha de pesquisa
Formação De Professores E Prática Docente
Tipo
Comunicação

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Texto completo

## AS AULAS DE LABORATÓRIO DOS CURSOS DE LICENCIATURA EM FÍSICA EM UNIVERSIDADES ESTADUAIS

Marcel da Silva Lessa de Oliveira , Nemésio Matos de Oliveira Neto , 1 2 Baraquizio Braga do Nascimento Junior 3

- 1 Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia/Departamento de Ciências Biológicas/ marcel\_s\_lessa@hotmail.com
- 2 Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia /Departamento de Química e Exatas / nmon@uesb.edu.br

## Resumo

O presente trabalho trata das potencialidades e limitações do laboratório didático para a prática e formação docente de Física, a partir da perspectiva de três professores que ministram disciplinas de laboratório em cursos de licenciatura em Física de universidades estaduais. Para tanto, foram realizadas entrevistas semiestruturadas, analisadas através de um processo de Análise Textual Discursiva. Foram construídas duas categorias de análise emergentes: 'Aulas de laboratório na educação básica' e 'Aulas de laboratório na graduação', cada uma com duas subcategorias referentes às potencialidades e limitações do laboratório didático, identificadas no discurso dos professores entrevistados. Os entrevistados apontaram o laboratório didático como uma metodologia complementar às aulas expositivas, sendo capaz de promover aprendizados diferenciados, seja dentro de uma graduação de Física, ou na educação básica. Porém, a análise dos dados também permitiu perceber a existência de um 'círculo vicioso' de fatores limitantes, que engloba a formação docente nos cursos de licenciatura e se reflete na prática docente na educação básica. Por sua vez, os estudantes que ingressam na universidade trazem consigo deficiências quanto às atividades experimentais, que limitam as atividades das disciplinas de laboratório, perpetuando o ciclo de formação deficiente para o uso do laboratório didático. Ao final do trabalho são apresentadas perspectivas de novas análises acerca do tema, ainda enfocando as universidades estudadas neste trabalho.

Palavras-chave : Laboratório didático, Licenciatura em Física, Formação de professores

## Introdução

Para tratar do processo de ensino e aprendizagem de Ciências, o presente trabalho se baseia nos pressupostos da proposta de Ensino de Ciências por Investigação (ENCI), que tem cunho construtivista (GIL-PÉREZ E VILCHES, 2005; MUNFORD E LIMA, 2008; CARVALHO et. al., 2004).

Um dos tipos de atividade em que o ENCI pode encontrar melhor aplicação são as aulas experimentais de Física, que possuem um caráter investigativo inerente à sua natureza. Apesar disso, vale salientar que atividades investigativas não são necessariamente atividades experimentais. De qualquer forma, para que o ENCI seja uma alternativa viável na educação básica, é necessário (entre outras coisas) uma preparação adequada dos professores para tal, em especial nos cursos de licenciatura, que constituem sua principal via de formação inicial. Portanto, o escopo

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26 a 30 de janeiro de 2015

deste trabalho é investigar as atividades experimentais em cursos de licenciatura em Física, especificamente em disciplinas de laboratório.

Inicialmente, serão apresentadas algumas potencialidades das aulas de laboratório para o ensino de Ciências. Porém, como será exposto em seguida, tais potencialidades não são necessariamente alcançadas na prática. Partindo-se da realidade do curso de Física em duas universidades estaduais, serão discutidos alguns fatores que concorrem para essa limitação, na visão dos próprios professores das disciplinas de laboratório.

## Potencialidades das disciplinas de laboratório

Um dos consensos das diferentes propostas de cunho construtivista é a busca de uma maior aproximação entre as atividades escolares e a atividade científica. Assim, percebe-se que as atividades de laboratório são propícias para promover tal aproximação, pois, em princípio, reproduzem uma das atividades fundamentais dos cientistas: o estudo de fenômenos naturais concretos. Nessa perspectiva, uma aula de laboratório deve promover o contato dos alunos com os critérios aceitos pela comunidade científica para validação de teorias e procedimentos.

Uma aula experimental também pode ser um momento privilegiado para que sejam discutidos e/ou trabalhados os problemas que originaram os conhecimentos atualmente aceitos pela comunidade científica. Conhecer as dificuldades experimentais enfrentadas pelos cientistas é um fator que pode contribuir para os alunos perceberem que o saber científico é fruto de uma construção histórica, não linear. Essa compreensão é importante para se evitar a visão simplista de que o conhecimento surge de forma arbitrária a partir de descobertas espontâneas. Dessa forma, as atividades experimentais têm potencial para contribuir com uma abordagem da história das Ciências, tanto nos cursos de graduação quanto na educação básica.

Por fim, cabe citar uma necessidade formativa dos professores de Ciências (que, aliás, também existe no trabalho do cientista) proposta por Carvalho (2003): a preparação para adquirir novos conhecimentos. Este aspecto se refere à capacidade de lidar com domínios para os quais não houve uma formação prévia. Tal capacidade é de suma importância para um professor, uma vez que é impossível um único indivíduo adquirir todos os conhecimentos teóricos e/ou procedimentais necessários para lidar com todas as diversas situações que se apresentam no dia a dia da prática docente. As atividades de laboratório também têm potencial para atender a essa necessidade formativa, se confrontarem o estudante com situações problema que exijam a busca de informações, análise de múltiplos fatores em um mesmo fenômeno e tomada de decisões racionais.

## Limitações na prática

Apesar das considerações acima, o que se verifica na prática docente, em especial na educação básica, é uma realidade muito diferente. Como evidenciado no trabalho de Laburú (2007), as aulas em laboratório não são uma prática predominante nas escolas. Isso ocorre apesar das atividades experimentais serem defendidas amplamente como alternativa interessante às aulas tradicionais, e a despeito do investimento substancial do Estado em equipar as escolas públicas com

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laboratórios de Ciências. Além disso, quando ocorrem, essas aulas tendem a refletir as disciplinas de laboratório dos cursos de licenciatura, com o agravante de que os experimentos realizados na educação básica são ainda mais simplificados, em virtude da menor complexidade dos conteúdos abordados nesse nível de ensino.

Nos cursos de graduação em Ciências, tais disciplinas costumam apresentar um caráter predominantemente verificativo, ou seja, propõem a observação de fenômenos estudados nas disciplinas teóricas, com o objetivo de atestar a validade das leis físicas, tal como afirmado por Azevedo (2004). Sendo bem definido o objetivo das aulas, estas são excessivamente direcionadas por roteiros fechados e algorítmicos, o que acaba tolhendo a capacidade dos alunos de analisar qualitativamente situações físicas. Além disso, os experimentos realizados abordam situações fechadas e idealizadas, não desenvolvendo nos alunos a independência para analisar problemas físicos concretos (CARVALHO, 2003).

A fim de investigar possíveis fatores que influem na situação acima descrita, foram estudados os cursos de licenciatura em Física de duas universidades estaduais. Os passos metodológicos serão descritos a seguir. Cabe ressaltar que este trabalho trata da análise de parte dos dados de uma pesquisa mais ampla, que está em curso no âmbito de um projeto de pós-graduação stricto sensu .

## Descrição do trabalho desenvolvido

A primeira etapa do trabalho teve como objetivo selecionar as disciplinas e professores a serem enfocados na pesquisa. Para isso, foram analisados o Plano Acadêmico Curricular e as ementas de disciplinas de laboratório de Física dos cursos de licenciatura em Física de duas universidades (doravante denominadas A e B). Após essa etapa, os pesquisadores buscaram conhecer as concepções e formação de professores dos cursos de Física das universidades A e B.

Para tanto, foram feitas entrevistas (do tipo semiestruturada) com os professores que estavam ministrando disciplinas de laboratório no primeiro semestre de 2014, a fim de conhecer suas concepções acerca das aulas de laboratório e do ensino de Física em geral.

A terceira e última etapa foi a análise dos dados construídos a partir das entrevistas e observações realizadas. Como ferramenta de tratamento de dados, foi escolhida a Análise Textual Discursiva (ATD), conforme exposta por Moraes (2003). Nesse processo, que consiste de três componentes recursivos (fragmentação dos dados em unidades de significado, categorização, comunicação das compreensões alcançadas), as categorias podem ser estabelecidas com base em considerações teóricas feitas antes da construção dos dados (categorias a priori), ou a partir das tendências observadas ao estudar os dados (categorias emergentes). No presente trabalho, serão discutidas duas categorias emergentes, com suas respectivas subcategorias.

## Resultados obtidos

A partir das entrevistas realizadas com três professores de disciplinas de laboratório de Física, foram construídas duas categorias: 'Aulas de laboratório na educação básica' e 'Aulas de laboratório na graduação'. Cada uma dessas categorias foi dividida em duas subcategorias: 'Potencialidades' e 'Limitações'.

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## Categoria 01: Aulas de laboratório na educação básica

Esta categoria emergiu a partir de falas em que os professores entrevistados se referiram ao uso de atividades experimentais (em laboratório ou não) por professores do ensino fundamental e médio. Além das expectativas relativas ao futuro trabalho docente dos alunos do curso de licenciatura em Física, foram também expressadas impressões pessoais dos entrevistados, a partir das experiências que viveram ao lecionar na educação básica.

## Subcategoria 01: Potencialidades

Segundo dois dos professores entrevistados, as aulas de laboratório são estratégias complementares às aulas teóricas na educação básica. O professor 'M' destacou a utilidade dos experimentos para promover um melhor entendimento de determinados conteúdos:

'eu, quando tinha oportunidade eu tentava fazer algum experimento demonstrativo. Geralmente eu fazia isso pra fechar algum conteúdo'

Nota-se que o entrevistado classificou os experimentos que realizava como demonstrativos. Na discussão da próxima subcategoria, ficará evidente que esta afirmação não é fortuita. Já a professora 'F' destacou as atividades experimentais como oportunidade concreta e estimulante para os alunos lidarem com os fenômenos físicos:

'os meninos se encantam, porque uma coisa é você estudar uma coisa maçante. Outra coisa é você ver acontecer, se encantar, ver que você consegue fazer brincadeiras com aquilo. (...) Você consegue construir alguma coisa, ver o fenômeno acontecer.'

Além disso, a mesma entrevistada caracterizou as aulas experimentais como interativas, criticando implicitamente a postura passiva dos alunos, promovida pelas aulas expositivas tradicionais:

'quando você aprende vendo, é melhor do que quando você é imposto uma prova, uma conta, uma aula né, cheio de regrinhas, calado, sentado, olhando pra frente, o professor falando, você só absorvendo . Que muitas vezes não absorve, porque a concentração não é a mesma do que uma aula interativa, onde você pode mostrar e permitir que os alunos façam também .' (grifos nossos)

Tal fala demonstra uma visão de cunho construtivista, no sentido de defender uma maior participação ativa dos alunos durante as aulas. Outras declarações da mesma professora indicam uma insatisfação com a metodologia comumente utilizada em aulas de Física na educação básica. Além desta insatisfação, foram feitas críticas às condições de trabalho docente, como ficará mais evidente na análise da próxima subcategoria.

## Subcategoria 01: Limitações

Ainda de acordo com os relatos dos professores 'F' e 'M', as condições adversas para o uso de atividades experimentais relacionam-se predominantemente com a falta de equipamentos nos colégios, à falta de um local adequado para realizar as aulas, além do desgaste do professor ao preparar as aulas. Segundo o professor 'M':

'a experiência que eu tive foi muito desgastante, primeiro eu não tinha os aparatos, não tinha o material, então os experimentos que eu fazia, além de serem materiais que eu comprava pessoalmente com dinheiro próprio, ou

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que eu inventava, reaproveitava, também eram experimentos demonstrativos, eles não poderiam utilizar.'

Esta fala evidencia que, na prática docente deste professor, as atividades experimentais não alcançaram a potencialidade de permitir a participação ativa dos alunos, como defendido pela professora 'F' anteriormente. As causas para essa limitação são relatadas como externas ao professor, fugindo de seu alcance modifica-las. Isso pode ser percebido na seguinte fala (professor 'M'):

'era em torno de, sei lá, quarenta alunos, e que eu tinha que deslocar. num era um turno específico pra ter aula de laboratório . (...) tinha a questão disciplinar mesmo (...) Era uma bagunça assim, era muito difícil você conseguir atenção deles . (...) Dificilmente haverá experimentos que cada aluno vá, constrói, a não ser que seja numa escola particular, que seja própria pra isso.' (grifos nossos)

Percebe-se que as duas subcategorias se relacionam intensamente, pois, ao mesmo tempo em que citaram diversas potencialidades das atividades de laboratório, os entrevistados frisaram constantemente que tais potencialidades não são atingidas em diversos casos, por causa de características limitantes da realidade escolar. Discursos semelhantes foram analisados por Laburú (2007), na fala de professores em atuação na educação básica. Sem entrar nos pormenores destes discursos, a principal inferência que se pode fazer é que o não-uso de atividades experimentais é explicado pelas condições desfavoráveis das escolas públicas (em especial a falta de tempo e remuneração baixa, o que desestimularia o investimento de tempo no preparo de atividades inovadoras).

Porém, o seguinte relato da professora 'F' também indica possibilidades de superação de fatores limitantes:

'tem que ter com um professor habilitado, preparado, treinado. Laboratório, ele não precisa ser uma coisa muito equipada, ele precisa que o professor tenha imaginação, um pouco de criatividade. (...) existem professores que conseguem levar a prática pra sala de aula, e não necessariamente tem um laboratório disponível no colégio.'

Essa fala é coerente com a afirmação anterior do professor 'M', que afirmou realizar experimentos construídos por ele próprio. No artigo de Laburú (2007) também há o relato de um professor que tem atitude semelhante, conseguindo realizar atividades experimentais apesar das limitações da realidade escolar. Porém, é importante notar duas coisas. Em primeiro lugar, a preparação das aulas experimentais demanda um tempo maior do que as aulas expositivas. Isso se constitui num fator limitante, dada a realidade de grande parte dos professores da rede pública, que cumprem uma jornada de trabalho exaustiva.

Além disso, nos dois casos havia uma formação adequada dos professores, que os permitia selecionar e adquirir materiais para construir experimentos. Esse é um fator que depende em grande parte da formação inicial do professor, que ocorre predominantemente na graduação. Isso nos leva a uma reflexão sobre as atividades de laboratório nos cursos de licenciatura em Física, discussão que será iniciada na próxima subseção.

Categoria 02: Aulas de laboratório na graduação

Subcategoria 01: Potencialidades

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Os três professores entrevistados apontaram o laboratório didático como sendo uma metodologia importante também no ensino superior. Enquanto o professor 'C' afirmou que as aulas de laboratório

'São muito importantes, fazem parte da formação do físico. Considero necessárias.'

A professora 'F' destacou a potencialidade de contribuir para o aprendizado e familiaridade com o conhecimento físico, ao dizer:

'desmistifica um pouco a Física. Tirar um pouco do livro, aquela teoria, aquela coisa que (...) ninguém direito como é que funciona. (...) Mas o aprendizado no processo é que eu acho importante. A gente consegue fazer conexões de coisas que você, até então, não conseguia verificar...'

Na fala anterior, além de frisar a potencialidade das aulas de laboratório de desconstruir uma visão limitada dos alunos acerca da Física, a professora ainda citou a importância da experiência prática na formação dos alunos, ao citar o 'aprendizado no processo'. E, corroborando nosso argumento de que a formação inicial do professor exerce influência sobre o uso ou não-uso de laboratório didático na educação básica, temos a fala do professor 'M':

'tava pensando em, ao término do semestre, eles pudessem optar por um e apresentar um plano de aula, fazer de uma forma mais simplificada que possa levar pro ensino médio...'

Essa preocupação em estimular os alunos a, durante o curso de licenciatura, começaram a se preparar e refletir sobre o uso de experimentos na educação básica condiz com o fato de que esse mesmo professor declarou ter realizado experimentos em sua prática docente neste nível de ensino. Apesar desse preparo não ser suficiente para superar todos os fatores limitantes ao laboratório didático no ensino fundamental e médio, o discurso desse professor indica que é possível serem realizadas atividades experimentais nesse contexto.

## Subcategoria 01: Limitações

Nesta subcategoria de análise, as falas dos entrevistados permitem identificar um 'círculo vicioso' para o uso de atividades experimentais. Como exposto na categoria anterior, parte significativa das limitações na educação básica pode ser superada apenas se o professor possuir uma formação adequada, além de disposição de tempo e criatividade. Caso isso não ocorra, a tendência é que não sejam trabalhadas atividades experimentais nesse nível de ensino. Porém, como será discutido a seguir, isso causa uma deficiência na formação básica dos alunos que ingressam nos cursos de licenciatura em Física, pois eles acabam tendo dificuldades e limitando a prática das disciplinas de laboratório.

Como exemplo, temos a fala do professor 'C' ao ser questionado sobre as principais dificuldades das disciplinas de laboratório que leciona:

'a formação dos alunos (...) falta de familiaridade com o laboratório, que deveria ter sido construída na educação básica.'

## A professora 'F' apresenta uma declaração semelhante:

'porque laboratório tem todo um problema de cuidado como você tem que realizar medidas. (...) E, pra aluno que tá iniciando, geralmente esse cuidado não existe. Então os resultados finais nem sempre são os melhores...'

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Ou seja, as deficiências nos conhecimentos básicos dos licenciandos geram uma preocupação a mais para os professores das disciplinas de laboratório, que precisam então adaptar e limitar suas metodologias para que os alunos consigam realizar as atividades propostas. Apesar de não ser o foco do presente trabalho, essas deficiências acabam contribuindo para que as aulas de laboratório apresentem grau de direcionamento mais alto, caracterizado pelo uso de roteiros estruturados. Isso fica evidente na fala da professora 'F':

'Sem roteiro é complicado, por exemplo. Porque os meninos precisam de um direcionamento. (...) Com o roteiro a gente dá uma aula teórica inicial, (...) eu peço pra que eles leiam antes, eles ficam com o roteiro na mão, segue a estrutura, tem toda a aula... E eles ainda conseguem não realizar uma determinada medida. na hora de avaliar, fazer a avaliação dos dados, a análise dos dados, conseguem não fazer algo que tá escrito lá.'

Outra limitação declarada por todos os três entrevistados, e já apontada como fator limitante na educação básica, é a dificuldade em se ter equipamentos adequados para as aulas. Segundo o professor 'M':

'O lab I e o II, a dificuldade maior, em termos de materiais são, por exemplo, paquímetro, cronômetro, trena, são instrumentos simples assim, que falta. (...)O [laboratório] III é complicado também porque precisa de multímetro, essas coisa né, e é material muito sensível, se o aluno num tomar cuidado acaba queimando. (...) às vezes queima um material, até você repor, então é essa a questão.'

Para concluir a discussão desta categoria de análise, cabe comentar que, apesar das demandas específicas de cada nível de ensino, o laboratório didático apresenta potencialidades que valem tanto para a educação básica quanto para os cursos de licenciatura. Tais potencialidades, quando são cumpridas na prática docente, abrem campo propício para se aplicar os pressupostos do ENCI, promovendo aproximações com a prática dos cientistas.

## Considerações finais

A partir da análise das entrevistas realizadas, percebe-se que são necessárias ações que permitam superar o círculo vicioso formado pelas limitações na educação básica e nos cursos de graduação, a fim de que o laboratório didático possa alcançar suas potencialidades, apontadas tanto pelos professores entrevistados quanto por outros pesquisadores da área de ensino. Porém, nas circunstâncias descritas pelos entrevistados, tais ações exigem maior disponibilidade de tempo, criatividade e dedicação por parte dos professores.

Como afirmado anteriormente, o presente trabalho é parte de uma pesquisa mais abrangente, que pretende analisar com mais profundidade as disciplinas de laboratório das universidades A e B. Além de expandir a discussão sobre as potencialidades e limitações aqui expostas, tal pesquisa pretende enfocar outras questões evidenciadas nas entrevistas com os professores. Por exemplo, serão analisadas as concepções dos professores sobre metodologias inovadoras, o contato que eles têm com resultados de pesquisas em ensino de Ciências. Também serão analisadas as metodologias efetivamente utilizadas nas disciplinas de laboratório de Física, através de observação de aulas e uso de questionários para os alunos.

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## Referências

AZEVEDO, M. C. P. S. Ensino por investigação: Problematizando as atividades em sala de aula In. CARVALHO, A. M. P. et al. Ensino de Ciências : Unindo a teoria e a prática. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2004. cap. 2, p. 19-33.

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CARVALHO, A. M. P.; GIL-PÉREZ, D. Formação de professores de ciências . 7ª ed. São Paulo: Cortez, 2003.

GIL PÉREZ, D.; VILCHES, A. 'Como Empezar'. In. GIL PÉREZ, D. et al. Como promover el interés por la cultura cientifíca : Una propuesta didáctica fundamentada para la educación científica de jóvenes de 15 a 18 años. Santiago, Chile: Oficina Regional de Educación de la UNESCO para América Latina y el Caribe - OREALC/UNESCO Santiago, 2005. cap. 3, p. 67-79.

LABURÚ, C. E.; BARROS, M. A.; KANBACH, B. G. A relação com o saber profissional do professor de Física e o fracasso da implementação de atividades experimentais no ensino médio. Investigações em Ensino de Ciências , v. 12, nº 3, p. 305-320, 2007.

MORAES, R. Uma tempestade de luz: a compreensão possibilitada pela análise textual discursiva. Ciência & Educação , v. 9, n. 2, p. 191-211, 2003.

MUNFORD, D.; LIMA, M. E. C. de C. Ensinar ciências por investigação: em quê estamos de acordo? Revista Ensaio , v. 1, 2008.

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