APRENDIZAGEM PELA PESQUISA: DIFERENCIANDO O ENSINO DE FÍSICA POR MEIO DE CONCEITOS CIENTÍFICOS DA CIÊNCIA MODERNA

## APRENDIZAGEM PELA PESQUISA: DIFERENCIANDO O ENSINO DE FÍSICA POR MEIO DE CONCEITOS CIENTÍFICOS DA CIÊNCIA MODERNA

*Sebastião Rodrigues Moura 1 , Gisele da Costa Ramos , Luciano Almeida 2 Watanabe 3 , Anderson Acacio 4 , Manoel Reinaldo Elias Filho 5

1 Universidade Federal do Pará / Instituto de Educação Matemática e Científica / Programa de PósGraduação em Docência em Educação em Ciências e Matemáticas (UFPA / IEMCI / PPGDOC), sebastiao.fisica@gmail.com

- 2 Universidade do Estado do Pará / Centro de Ciências Sociais e Educação / Programa de PósGraduação em Docência Universitária (UEPA / CCSE), giamajesus@gmail.com
- 3 Secretaria Executiva de Educação do Estado do Pará (SEDUC-PA) / EEEFM. Professora Argentina Pereira, lucianowat@yahoo.com.br
- 4 Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais / Departamento de Educação e Ciências (IF Sudeste MG), anderson-física@homail.com

5 Universidade do Estado do Pará / Centro de Ciências Sociais e Educação / Departamento de Ciências Naturais (DCNA / CCSE / UEPA), reinaldoef@uepa.br

## Resumo

O presente artigo desenvolveu-se a partir de atividades de pesquisa escolar oportunizando autonomia ao aluno, visando facilitar a aprendizagem e diferenciar o ensino de Física utilizando conceitos científicos e o conhecimento de tecnologias presentes na Ciência Moderna e Contemporânea. Atualmente, a Física presente no Ensino Médio necessita de delineamentos e estratégias pedagógicas que justifiquem a inserção e inovação curricular dos conteúdos contemporâneos para que haja o entendimento do mundo criado pelo homem atual. O trabalho foi embasadado em preceitos teóricos da Pesquisa Participante, defendida pelo professor Carlos Rodrigues Brandão, em que se busca envolver o máximo possível os alunos com as atividades realizadas na perspectivas de integrar o conhecimento de conceitos científicos ao meio social e suas interações, bem como alguns elementos presentes na Teoria Histórico-Cultural de Vygotsky que assume esses conceitos como a essência de uma concepção teórica contemporânea. Nossos resultados mostraramse satisfatórios, evidenciando a boa produção escolar dos alunos, enquanto mediadores de conhecimento para como os colegas conforme os objetivos do ensino de Física na perspectiva de aprendizagem pela pesquisa, haja vista que os mesmos consideram a atividade bastante significativa e sugerem que seja aplicada em outras turmas de Ensino Médio com métodos similares, práticas inovadas, mas que visem um educação para uma sociedade moderna.

Palavras-chave : Aprendizagem; Pesquisa; Ensino de Física; Ensino Médio

## Introdução

- O ensino de Física no Brasil, em especial das escolas públicas de nível médio, mantém um tradicionalismo de leis e teorias clássicas com conteúdos dos séculos anteriores ditados pelos manuais escolares com influência das legislações estrangeiras, seguindo uma sequência, até então dita como sequência didática, norteando temas como os da Mecânica Clássica, da Termodinâmica, da Ondulatória, da Óptica e do Eletromagnetismo, usualmente separadas sem justificativas explícitas (TERRAZZAN, 1992, p. 2). E os conteúdos da Ciência

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26 a 30 de janeiro de 2015

Moderna e Contemporânea como estão inseridos nos currículos escolares? Ou não estão presentes nas escolas de Ensino Médio?

O modo de se ensinar Física passou por algumas transformações, mas a qualidade e o delineamento de estratégias didático-pedagógicas dependem exclusivamente do educador que, por sua vez, adquire um papel essencial na perspectiva de mediar o conhecimento científico necessário ao indivíduo que se pretende formar, a fim de atuar em uma sociedade cada vez mais globalizada. Nesse sentido, é de fundamental importância que se aproveite os avanços da Ciência e dos meios tecnológicos e insira na vida contemporânea do aluno, para se ter uma referência no meio social e ambiental, na qualidade das informações que circulam na mídia, no entendimento de ideias e modelos, na experimentação, na construção do conhecimento e na própria interdisciplinaridade (BRASIL, 1999, p. 6).

De forma geral, no presente trabalho arguiremos sobre a importância da inserção e ensino de Física Moderna e Contemporânea (FMC) no Ensino Médio, conjuntamente as propostas das legislações educacionais que amparam esse nível de ensino e justificam essa inserção, bem como será analisado o modo e a forma como se desenvolveu uma atividade de aprendizagem pela pesquisa, ao se trabalhar conceitos científicos e as tecnologias da Ciência Moderna presente na vida cotidiana dos alunos.

## A FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA NO ENSINO MÉDIO

Grande parte da tecnologia atual é reflexo das grandes descobertas que ocorreram no campo da Física Moderna e Contemporânea, que compreende as inovações científicas mais recentes que modificaram radicalmente o mundo no final do século passado e início deste. Embora estejamos acostumados com as tecnologias desenvolvidas pela Ciência Moderna, elas não são triviais, por não apresentarem conceitos comuns ao nosso cotidiano e possuírem conceitos muito 'esotéricos'. A exemplo, temos a difusão e o uso da internet que ampliou o acesso à informação, mas deixou muitas pessoas marginais a esse conhecimento científico, assim como podemos enfatizar a obsolescência tecnológica, em que as pessoas precisam ser alfabetizadas, uma vez que são constantemente provocadas por novos produtos cada vez mais eficientes, mais práticos e mais modernos.

Dessa forma, surge a necessidade de inserção e inovação curricular dos conteúdos de Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio para o entendimento do mundo criado pelo homem atual. A Física Moderna e Contemporânea (FMC) abrange todo o avanço científico e tecnológico desenvolvido nesta área de conhecimento a partir do final do século XIX com o advento da Teoria da Relatividade Restrita de Einstein e o desenvolvimento posterior da Física Quântica (PERFOLL & JUNIOR, 2006, p. 56), o que veio inaugurar um novo período que modificou não somente a nossa visão de mundo, mas a visão da própria Ciência e das tecnologias no âmbito social. Esse é um pressuposto significativo para o processo ensino-aprendizagem, ao se relacionar a Ciência Física com a formação social de indivíduos enquanto professores e alunos, que estão agregados no ambiente escolar e envoltos de um mundo globalizado cada vez mais exigente.

## Nesse sentido,

[...] é acentuada a importância da Física na formação do cidadão, numa disciplina que permita ao mesmo desenvolver uma visão de mundo atualizada e entender o processo histórico-filosófico e as novas tecnologias

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do seu cotidiano doméstico, social e profissional. Outrossim os PCNEM enfatizam os campos em que podem ser explorados conteúdos de Física Clássica e de Física Moderna, isto é, investigação e compreensão, representação e comunicação, contextualização sócio-cultural em Física (percepção do saber científico e tecnológico como construção humana, histórica, social e cultural. (PENA, 2007, p. 517)

- O período que o aluno se encontra no Ensino Médio é muitas vezes conturbado, já que o mesmo possui dúvidas sobre o seu futuro profissional e formação acadêmica, mas que, por sua vez, é acompanhado por disciplinas científicas capazes de atraí-lo para a área das Ciências ou Engenharias. Tais problemáticas são temas norteadores de trabalhos científicos como artigos, teses e dissertações que buscam a superação do aluno, considerando o fator aprendizagem de Física Moderna e Contemporânea de maneira facilitadora, bem como apresentando metodologias, estratégias didáticas e aplicações contextualizadas dessa Ciência no nível médio.

Mesmo considerando os obstáculos a superar, uma proposta curricular que se pretenda contemporânea deverá incorporar como um dos seus eixos as tendências apontadas para o século XXI. A crescente presença da ciência e da tecnologia nas atividades produtivas e nas relações sociais, por exemplo, que, como conseqüência, estabelece um ciclo permanente de mudanças, provocando rupturas rápidas, precisa ser considerada. (BRASIL, 1999, p.12)

Diante do exposto, as considerações acerca de um ensino de Física voltado para a atualidade do aluno é imprescindível, haja vista que o mesmo deve desenvolver um raciocínio crítico do que está à sua volta, dominar e compreender os aparatos e meios tecnológicos, suas aplicações e funcionamentos. O Ensino Médio é um momento oportuno para que isto se proceda efetivamente, devido a necessidade de os alunos estarem completando a sua formação básica, preparando-se para o mercado de trabalho e ao ingresso ao mundo acadêmico, na perspectiva um futuro profissional mais engajado de conhecimentos científicos e de vivência de mundo.

## PROCEDIMENTO METODOLÓGICO

A pesquisa na qual se fundamenta este artigo está embasada nos pressupostos da Pesquisa Participante, defendida pelo professor Carlos Rodrigues Brandão, assegurando que

O ponto de origem da pesquisa participante deve estar situado em uma perspectiva da realidade social, tomada como uma totalidade em sua estrutura e em sua dinâmica. Mesmo que a ação de pesquisa e as ações sociais associadas a ela sejam bem locais e bem parciais, incidindo sobre apenas um aspecto de toda uma vida social, nunca se deve perder de vista as integrações e interações que compõem o todo das estruturas e das dinâmicas desta mesma vida social. (BRANDÃO e BORGES, 2007, p .54)

Com esse intuito da Pesquisa Participante, buscamos envolver o máximo possível os alunos com as atividades realizadas, na perspectivas de integrar o conhecimento de conceitos científicos da Ciência Moderna e Contemporânea e das tecnologias atuais ao meio social para que haja uma proximidade entre a vivência de mundo do aluno em sociedade e suas interações. Isso facilita que o alunopesquisador incorpore seus interesses objetivos e subjetivos, as motivações pessoais ao seu meio social e lutam por transformações sociais para suas vidas (BRANDÃO, 2003, p. 47).

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Além disso, pelo fato de os alunos trabalharem com conceitos científicos presentes no nosso cotidiano devido aos mais sofisticados meios tecnológicos, tomamos como base alguns elementos presentes na Teoria Histórico-Cultural de Vygotsky que assume esses conceitos como a essência de uma concepção teórica contemporânea, que explicita na forma como os são e como devem ser trabalhados no processo ensino-aprendizagem escolar.

Assim como complementa Schroeder (2007, p. 298) que

Outro aspecto determinante relaciona-se ao fato de percebermos os estudantes como sujeitos da sua aprendizagem, um processo em contínua construção, tendo-se, na linguagem, uma das mais importantes ferramentas psicológicas para as elaborações conceituais e suas interações com o mundo. Identificamos, assim, no espaço da sala de aula, um cenário cultural, determinado pelas interações professor -conhecimentos -estudantes: o professor de Ciências, empenhado em promover um ensino que conduza aos patamares mais sofisticados de elaboração conceitual e sua classe de estudantes adolescentes com seus conceitos espontâneos, construídos no seu dia-a-dia, fora da sala de aula.

A atividade foi desenvolvida a partir da interação entre o professor de Física e os alunos, situando estes como alunos-pesquisadores de temáticas modernas da Ciência e membros das situações investigadas; o professor executou o seu de mediador no processo de aprendizagem. A mesma foi realizada com alunos da série final do Ensino Médio, de uma turma do turno da manhã de uma escola pública localizada no município de Irituia, Estado do Pará. A turma é composta por 38 alunos e todos participaram da elaboração, mostrando-se participativos e interessados em aprender.

Num primeiro momento, o professor informou os alunos como seria a didática a ser abordada na atividade. Salientou que a turma seria dividida em duplas e a cada uma desta seria selecionada uma pergunta acerca de temas da Ciência Moderna e os participantes se incumbiriam de fazer uma pesquisa escolar e confeccionar um cartaz ilustrativo contendo o resultado da atividade proposta, bem como fazer a socialização do trabalho.

As temáticas de cada atividade foram pensadas e planejadas para satisfazerem os anseios que os próprios alunos possuem acerca de conceitos científicos e das tecnologias que utilizam ou podem vir a utilizar e que estão presentes constantemente na mídia e, por sua vez, são abordadas e explicadas por leis e teorias presentes na Física ou nas Ciências em geral. Assim, fizemos as devidas definições às duplas:

DUPLA 1 - Quanto mais rápido você se mover mais pesado você fica?

DUPLA 2 - O tempo passa diferente no espaço?

DUPLA 3 - Os buracos negros não são negros?

DUPLA 4 - A luz é uma onda ou uma partícula?

DUPLA 5 - O que é e como funciona o efeito fotoelétrico?

DUPLA 6 - Como funcionam as redes Wi-Fi?

DUPLA 7 - O que é e como funciona um GPS?

DUPLA 8 - Como funcionam as telas sensíveis ao toque (touchscreen)?

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DUPLA 9 - O que é como funciona um MODEM?

DUPLA 10 - Como funcionam as telas de LCD, LCD de LED e Plasma?

DUPLA 11 - Bluetooth: o que é e como funciona?

DUPLA 12 - O que é o Sistema Operacional Android?

DUPLA 13 - O que significa 'www' e por que surgiu?

DUPLA 14 - O que são e pra que servem as fibras ópticas?

DUPLA 15 - O que é, como funciona e quais as aplicações de um LASER?

DUPLA 16 - Se o Sol fosse feito de bananas seria tão quente quanto é normalmente?

DUPLA 17 - Toda a raça humana cabe em uma colher?

DUPLA 18 - Quase todo universo é invisível?

DUPLA 19 - Existe um infinito número de pessoas iguais a você em algum lugar?

No momento da seleção dos trabalhos, os alunos demonstraram-se muito curiosos, principalmente pelo fato de já terem ouvido ou visto os conceitos científicos de cada pergunta, mas não sabiam respondê-los nem sabiam que estudos avançados da Física estavam por trás de todo o desdobramento científico e tecnológico.

- O segundo momento desta atividade está no papel da mediação e orientação do professor com alunos durante a pesquisa, para o qual foi estabelecido um período de 15 dias até a socialização. O terceiro momento foi a discussão, explanação de ideias e teorias científicas que explicavam os questionamentos apresentados. Todos os trabalhos foram recolhidos pelo professor que os afixou em algumas dependências da escola e no Laboratório de Ciências para o acesso a quem visitasse a escola e aos membros da comunidade escolar.

## RESULTADOS E DISCUSSÕES

Nossa maior fonte de resultados e discussões foi em sala de aula durante a apresentação dos cartazes ilustrativos, exposição dos questionamentos com suas respectivas respostas, a interação professor-aluno e aluno-aluno, assim como muitas dúvidas e curiosidades que os alunos possuíam e foram realmente muito bem respondidas pelos colegas durante a explanação da ideias relativas aos conceitos científicos e aos meios tecnológicos que se fazem presentes no nosso meio social.

Como foram muitas as atividades desenvolvidas, selecionamos apenas algumas imagens de um dos cartazes exposto e uma dupla apresentando seu trabalho para anexarmos neste artigo, conforme a figura abaixo.

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Figura 01: Exemplo de um cartaz ilustrativo elaborado por alunos e uma dupla apresentando sua atividade de pesquisa.

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É importante salientar que o recurso didático utilizado - o cartaz - ajuda enormemente a comunicação, a compreensão e a aprendizagem cognitiva. Além disso, possui a função importante de se fornecer mais incentivo ao aluno e no alcance dos objetivos pretendidos, haja vista que quando se utiliza o cartaz para se explicar algum conteúdo, a compreensão é muito maior (FERREIRA, 2007, p. 26).

Mas, para se ter um aproveitamento maior e também facilitar a análise dos dados de aprendizagem pela pesquisa escolar aplicamos um questionário como instrumento para a coleta de resultados mais preciso acerca das temáticas abordadas.

Neste questionário, utilizamos a escala abaixo em que os alunos responderiam as perguntas necessárias para os nossos resultados.

Quadro 01: Escala utilizada para a obtenção de dados.

Diante dessa escala os alunos responderam os seguintes questionamentos, no qual obtemos uma melhor análise de dados.

Tabela 01: Análise dos dados de aprendizagem

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A partir dos dados na tabela acima, pode-se notar que poucos alunos tiveram dificuldades em se realizar a atividade proposta, uma vez que o recurso didático foi bem planejado dentro da temática abordada e utilizado de forma conveniente para facilitar a aprendizagem dos alunos. Além disso, o professor colaborou bastante na construção dos trabalhos, fornecendo dicas e sugestões para a elaboração dos mesmos e que, efetivamente os alunos apresentaram uma significativa aprendizagem e sugerem tal proposta didática para que seja utilizado em outras turmas de Ensino Médio.

## CONSIDERAÇÕES FINAIS

O processo de ensino e aprendizagem de Física durante o Ensino Médio oportuniza os alunos frente a conhecimentos científicos e situações concretas que os auxiliarão frente à compreensão de fenômenos naturais e a aceitação das leis e teorias científicas, bem como das evidências do desenvolvimento das tecnologias modernas.

Para uma educação cidadã, conforme os objetivos da aprendizagem em Física, o Ensino Médio

deve, assim, estar voltado para a formação de jovens, independente de sua escolaridade futura. Jovens que adquiram instrumentos para a vida, para raciocinar, para compreender as causas e razões das coisas, para exercer seus direitos, para cuidar de sua saúde, para participar das discussões em que estão envolvidos seus destinos, para atuar, para transformar, enfim, para realizar-se, para viver. (KAWAMURA e HOSOUME, 2003, p. 23)

Nesse enfoque, o aluno que aprende por meio da pesquisa torna-se mais autônomo e amplia suas habilidades frente aos conceitos científicos e ao uso das tecnologias modernas com características e limitações associadas às investigações científicas e suas implicações na sociedade.

Portanto, este artigo mostra a capacidade de os alunos elaborarem trabalhos de cunho científico embasado em um delineamento de estratégias pedagógicas que facilitam uma menor passividade do mesmo em sala de aula, pondo-o como

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mediador de conhecimentos da Ciência Moderna para como os demais colegas. Os resultados mostram-se satisfatórios com os objetivos do ensino de Física na perspectiva de aprendizagem pela pesquisa, haja vista que os alunos consideram a atividade bastante significativa e sugerem que seja aplicada em outras turmas de Ensino Médio com métodos similares, práticas inovadas, mas que visem um educação para uma sociedade moderna.

## REFERÊNCIAS

BRANDÃO, C. R. A pergunta a várias mãos: a experiência da pesquisa no trabalho do educador. São Paulo Cortez, 2003.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_; BORGES, M. C. A pesquisa participante: um momento da educação popular. Revista Educação Popular , Uberlândia, v. 6, p. 51-62. jan./dez. 2007.

BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (Parte III Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias). Secretaria da Educação Média e Tecnológica. Ministério da Educação. Brasília, 1999.

FERREIRA, S. M. M. Os recursos didácticos no processo de ensinoaprendizagem Estudo de caso da Escola Secundária Cónego Jacinto. Monografia (Bacharelado em Ciências da Educação e Praxis Reflexiva), Universidade Jean Piaget de Cabo Verde, Cabo Verde, 2007.

KAWAMURA, M. R. D.; HOSOUME, Y. As contribuições da física para um novo ensino médio. Revista Física na Escola, v. 4, n. 2, 2003.

PENA, F. L. A. Qual a influência dos PCNEM sobre o uso da abordagem histórica nas aulas de física? Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 29, n. 4, p. 517-518, 2007.

PERFOLL, A. P.; JUNIOR, M. F. R. A Física Moderna e Contemporânea e o Ensino de Engenharia: contexto e perspectivas. Anais do XXXIV COBENGE . Passo Fundo: Ed. Universidade de Passo Fundo, Setembro de 2006.

SCHROEDER, E. Conceitos Espontâneos e Conceitos Científicos: o processo de construção conceitual em Vygotsky. Atos de Pesquisa em Educação, v. 2, n. 2, p. 293-318, mai./ago., 2007.

TERRAZZAN, E. A. A inserção da física moderna e contemporânea no ensino de física na escola de 2° grau. Caderno Catarinense de Ensino de Física , Florianópolis, v. 9, n. 3, p. 209-214, dez. 1992.

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