ESTUDO SOBRE O CONCEITO DE CONTEXTUALIZAÇÃO DE ESTUDANTES DO CURSO DE FÍSICA/LICENCIATURA

## ESTUDO SOBRE O CONCEITO DE CONTEXTUALIZAÇÃO DE ESTUDANTES DO CURSO DE FÍSICA/LICENCIATURA

Paula Juliane Nascimento da Silva , Augusto Cesar de Lima Moreira 1 2

1 Universidade Federal de Pernambuco / Núcleo de Formação Docente, paulinha\_n2b@hotmail.com

## Resumo

Este trabalho faz um levantamento sobre as concepções espontâneas dos estudantes do curso de Física/Licenciatura da UFPE-CAA acerca do conceito da palavra contextualizar. Grande parte dos conteúdos físicos presentes no dia a dia dos estudantes, que em princípio deveriam servir de base para um entendimento do mundo que o cerca, ficam condenados ao esquecimento imediatamente após as avaliações. Dentre as muitas propostas para que, de fato, a aprendizagem torne-se significativa, podemos citar a contextualização do ensino de física. Mas o que significa contextualizar? O conceito desta palavra, que muitas vezes é tomado como auto-evidente, pode conter idiossincrasias que eliminem a unicidade do seu significado. Dessa forma, utilizando como pano de fundo a temática de resolução de problemas em física, tivemos como sujeito da pesquisa futuros professores de física que, mesmo ainda em formação acadêmica, já vivenciaram cursos básicos de física (Físicas I, II, III e IV) na forma tradicional, ou seja, com aulas expositivas, listas de exercícios e provas. Grosso modo, definido o público alvo, a pesquisa envolveu as seguintes etapas: coleta de dados por meio da documentação direta via pesquisa de campo, análise dos resultados bem como sua padronização em categorias de descrição e tratamento estatístico descritivo envolvendo tais categorias. Como resultado, podemos perceber que os estudantes têm como principal concepção, acerca do que é contextualizar (problemas e conteúdos da física,) um isomorfismo entre teoria e fatos da realidade, indicando uma correlação entre epistemologia e prática docente.

Palavras-chave : Resolução de problemas, Ensino de Física, Modelos teóricos, Epistemologia.

## Introdução

Em uma aula de física, o professor é o detentor absoluto do saber a ser ensinado. Por sua vez, cabe ao aluno, um ser que ainda não se deparou com o conteúdo a ser ministrado pelo professor, receber passivamente (como uma folha em branco a ser preenchida) as instruções do seu mestre. Infelizmente, a afirmação anterior não se refere a um personagem fictício de uma estória criada por algum escritor. Ela reflete uma triste realidade educacional ainda presente em nossas escolas que, grosso modo, sumariza o cerne da prática docente da grande maioria dos professores de física em exercício, seja no ensino fundamental ou no ensino médio. Triste, porque tal realidade implicitamente trás consigo metodologias de ensino focadas na mera transmissão propedêutica de conteúdos, restando ao estudante apreendê-los, mesmo que de forma descontextualizada e não significativa. Desta forma, o ensino de física vai sendo imposto nas escolas através de uma espécie de jogo cujas regras, apesar de tácitas, são claras: o professor ensina, o aluno aprende e tudo é medido na avaliação que, por sua vez, se materializa na forma de resolução de problemas. O sucesso obtido nas avaliações possibilita o acesso a etapas posteriores na escolaridade do estudante que por sua vez vai adquirindo reconhecimento social, principalmente em âmbito familiar [1].

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26 a 30 de janeiro de 2015

Assim, os conteúdos físicos presentes no dia a dia dos estudantes, que em princípio deveriam servir de base para um entendimento do mundo que o cerca, ficam condenados ao esquecimento imediatamente após as avaliações.

Uma possível solução para este problema envolve a contextualização do ensino de física. O termo contextualização está cada vez mais presente no discurso de educadores na medida em que, para muitos [2], ele é requisito necessário (mas não suficiente) para uma aprendizagem significativa. Mas o que é contextualizar? Na literatura, o significado desta palavra, que em um primeiro momento parece óbvia, parece não convergir para uma única interpretação. Segundo as Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio [3] (DCNEM), por exemplo, é possível generalizar a contextualização como recurso para tornar a aprendizagem significativa ao associá-la com experiências da vida cotidiana ou com os conhecimentos adquiridos espontaneamente, ou seja, contextualizar implica, necessariamente, em atrelar o conhecimento ao cotidiano. Já nos Parâmetros Curriculares Nacionais [4] (PCN+) a contextualização no ensino de ciências abarca competências de inserção da ciência e de suas tecnologias em um processo histórico, social e cultural e o reconhecimento e discussão de aspectos práticos e éticos da ciência no mundo contemporâneo. Temos aí a palavra contextualização num sentido mais amplo (sócio-histórico-cultural), diferente da anterior, mas ainda sim, insuficiente quanto à dubiedade de seu conceito. Existe ainda uma terceira possibilidade, envolvendo um processo que Chevallard [1] chama de transposição didática. Neste processo, o saber produzido pelos cientistas sofre uma considerável modificação até chegar à sala de aula tornando-o ' exilado de suas origens e separado de sua produção histórica ' e, portanto, descontextualizado. Logo, diante do que foi exposto acima, vemos que, em se tratando do ensino de uma disciplina como Física, onde paradoxalmente a conquista conceitual de um objeto concreto (da realidade) começa com idealizações, o conceito de contextualizar um problema físico, pode não ser auto-evidente.

A dúvida quanto a não unicidade relatada no parágrafo anterior torna-se altamente pertinente visto que a física trabalha com idealizações e que, no processo de idealização de um objeto (concreto) extraem-se os traços comuns de indivíduos (diferentes) e negligenciam-se numerosos traços desses indivíduos para então, agrupá-los em classes de equivalência. Pode-se também adicionar nestes indivíduos elementos hipotéticos (não mensuráveis), mas com uma intenção realista. Nascem assim os objetos-modelo ou modelos conceituais de uma coisa ou de um fato [5]. Cargas pontuais, planetas perfeitamente esféricos, pontos materiais, dentre outros, são exemplos de objetos-modelo comumente encontrados em física. Um objeto modelo, em essência, pode ser ideal ou ontologicamente real. O fato é que sua criação por si só não basta. Deve-se inserir este objeto-modelo em uma teoria geral e desta união surge um modelo teórico deste objeto-modelo. De acordo com Bunge [5], um modelo teórico é um sistema hipotético-dedutivo que concerne a um objeto modelo, que é, por sua vez, uma representação conceitual esquemática de uma coisa ou de uma situação real ou suposta como tal. É ele, o modelo teórico, que será confrontado com a realidade. Os modelos teóricos em física são intrinsecamente incompletos, quando comparados com as situações reais que pretende modelar. Mais do que isso, o nível matemático dos modelos teóricos em física, permissíveis no ensino médio estão a tal ponto distante da realidade que se torna inviável correlacioná-los a fenômenos reais, presentes no dia a dia do estudante. Uma possível correlação entre estes conteúdos e a realidade, exigiria por parte do

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docente um conhecimento mais aprofundado em epistemologia. Seguindo este propósito, temos como objetivo, investigar qual o conceito de contextualização e como ela é feita pelos estudantes do curso de Física/Licenciatura, utilizando para este fim, a temática da resolução de problemas em física.

## Metodologia

Esta é uma pesquisa fenomenográfica [6] desenvolvida com treze estudantes da disciplina de Metodologia do Ensino de Física do curso de Física/Licenciatura no Campus acadêmico do Agreste (CAA) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). A fenomenografia se aplica, por exemplo, ao estudo da resolução de problemas ou em pesquisas que procuram diferenças críticas nos significados atribuídos a certos conceitos chaves em determinados campos de conhecimentos. Neste trabalho, estamos interessados nos significados atribuídos ao conceito de contextualização em problemas de física. Para este fim, realizamos uma coleta de dados por meio de documentação direta obtida via pesquisa de campo [7] valendo-se do questionário apresentado no quadro 01.

Quadro 01: Questionário sobre contextualização em problemas de física

P1- Em sua opinião, qual/quais questões são contextualizadas. Justifique sua resposta Questão-1 Considere um móvel M cuja função horária do espaço é dada por: . (a) Calcule a distância percorrida em 10s. (b) Calcule a velocidade do móvel após 10s.

Questão-2 Um Fiat Uno está na BR 101 indo de Caruaru até Campina Grande. Sabe-se que a função que descreve a trajetória do carro, obtido por um GPS é a mesma da questão anterior. Obtenha: (a) Distância percorrida pelo Fiat Uno em 10 min. (b) Velocidade que o velocímetro marcava em 10min.

Questão-3 Galileu estudou esferas descendo em planos inclinados obtendo a seguinte tabela de dados empíricos:

- (a) Discuta os tipos de movimento que aparecem na tabela.
- (b) Tente achar uma função matemática que a descreva.

P2- Reescreva as questões não contextualizadas de forma contextualizada.

## Resultados

De posse dos dados adquiridos através do questionário, a sequência natural consistiu na organização e análise desses dados, com a identificação de alguns padrões que, por sua vez, foram agrupados em categorias conforme explicitado na Tabela 01. Em seguida vamos apresentar e discutir as opiniões e justificativas dos estudantes identificados por (E1, E2, E3, E4, ..., E13).

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Tabela 01: Categorização das respostas obtidas referentes as perguntas 1 e 2

## Estudo das opiniões via pesquisa de campo: Pergunta 1 (P1).

Em relação à pergunta P1 constatamos quatro estudantes (no total de treze) afirmando que a Questão-2 (Q2) é a única questão contextualizada. A principal justificativa reside no fato da questão remeter a uma situação real. Baseado nesta justificativa pode-se enquadrá-las na categoria C1a , visto que, além de relacionar contextualização com um fato do mundo real, não há restrições quanto ao uso de termos técnicos, conforme mostram as respostas.

'Pois existe um contexto no qual a situação foi descrita com o intuito de abranger o entendimento do leitor para o problema em foco. Não focando apenas no quantitativo, mas também nos dados qualitativos. Além de tentativa de inserir o leitor no problema, em si, para facilitar a compreensão usando uma analogia com o âmbito real'. (Resposta do Estudante E1, pergunta P1, questão-2).

'A 2ª questão é contextualizada, pois, insere o conteúdo da área de física para fins práticos, ou seja, é trabalhado de forma a utilizar o conteúdo na situação real.... A 3ª também, pois, envolve uma historia e as perguntas são bem mais trabalhadas que as outras.' (Resposta do Estudante E5, pergunta P1, questão-2).

Ainda com relação à categoria C1, notamos que dois estudantes evidenciaram a idéia de contextualizar um problema como aquele que trata da realidade sem a utilização de termos técnicos e com pouco uso da linguagem

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matemática. Neste caso, as justificativas destes estudantes se enquadram na categoria C1b. Esta categoria foi escolhida tanto por não matematizar em demasia o problema quanto por evitar o uso de termos técnicos.

'Porque, por eliminação, vemos que a 1ª questão é somente aplicação de fórmula matemática, na 3ª questão, baseado na tabela, cria-se uma fórmula matemática para a resolução. Classificação do movimento. Na 2ª questão, vemos a aplicação do conhecimento à realidade principalmente a alunos iniciantes, colaborando para o entendimento e resolução mais consciente'. (Resposta do Estudante E4, pergunta P1, questão-2).

'Pois apresenta uma situação 'real' com um objetivo prático. Já as questões-1 e 3 não têm contexto prático. A 1ª usa apenas a definição de r(t) e velocidade, a 3ª é apenas uma análise de tabela'. (Resposta do Estudante E8, pergunta P1, questão-2).

Verificamos que sete estudantes têm por conceito de contextualizar, a utilização da linguagem fazendo uso de conceitos físicos até mesmo de uma estória para ajudar assimilar e compreender o problema. Enquadramos estes sujeitos na categoria C3a , por dar ênfase ao enredo do problema.

'Apresenta os dados de uma forma que a situação criada é essencial para a compreensão da questão, apresentando de certa forma um enredo'. (Resposta do Estudante E7, pergunta P1, questão-2).

'Contextualização é o máximo de informações úteis que uma coisa possui para melhor compreensão da tal coisa. A questão-2 tendo em vista a minha definição de contextualização é contextualizada, já que a mesma possui um alto número de informações que são úteis no entendimento da situação e resolução do problema.' (Resposta do Estudante E3, pergunta P1, questão2).

Já na categoria C3b, que correlaciona contextualização ao uso de recursos visuais (tabelas, gráficos, etc...) visando ampliar e melhorar os dados pertinentes para a resolução do problema observou-se apenas um estudante.

'Porque nela o aluno tem que usar os dados da tabela para construir a solução do problema, diferente das outras que é só aplicação objetiva, tendo em vista que a 2ª questão é a 1ª disfarçada'. (Resposta do Estudante E2, pergunta P1, questão-3).

A figura 1 mostra a quantidade e a porcentagem de estudantes em cada categoria descrita previamente. Vale frisar que, apesar do trabalho envolver apenas treze estudantes, a soma da quantidade de estudantes de todas as categorias resulta em dezoito estudantes (um número superior a treze). Isto se deve a uma forte correlação entre as categorias C1a e C3a, ou seja, o conceito de contextualização envolve estas duas categorias, concomitantemente. Dito de outra forma, a narrativa do problema, deve estar a serviço da correlação entre modelos conceituais e objetos (ou situações) reais. Dessa forma, como algumas respostas podem tanto ser inseridas na categoria C1a quanto na C3a, nessas situações, optamos por inseri-las em ambas as categorias.

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Figura 01: Resultados das categorias da Pergunta P1.

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A análise do gráfico da figura 1 evidencia que o vínculo entre modelos conceituais e objetos físicos reais, representada pela categoria C1a é a mais freqüente. Repare que esta categoria assemelha-se com o conceito de contextualização apresentado pelo DCNEM, uma vez que ela abarca o cotidiano e experiências da realidade para aprender um conceito físico abstrato. A categoria (C3a) aparece, quantitativamente, bem próxima de C1a. Este resultado é interessante uma vez que ele nos mostra que é o tipo de linguagem utilizada na apresentação do problema, independente entre o vínculo com a realidade, que irá definir se um problema é ou não, contextualizado. Esta 'concepção alternativa' dos estudantes acerca do conceito de contextualização, apesar de não possuir paralelo na literatura tem grande apelo, por parte dos estudantes. Já as categorias C1b e C3b, são menos freqüentes nos estudantes, evidenciando o fato de que, para grande parte dos estudantes, termos técnicos não constituem um empecilho para se contextualizar um problema. Vale salientar ainda a ausência da categoria C2, indicando que não existe correlação entre fatos históricos contextualização.

## Estudo das opiniões via pesquisa de campo: Pergunta 2 (P2).

Na pergunta anterior (P1) pedimos para o estudante dar sua opinião assinalando as questões que, para ele, era(m) contextualizada(s). Nesta segunda pergunta (P2) pedimos para reescrever as questões não contextualizadas de forma contextualizada segundo suas próprias concepções.

Neste caso, cinco estudantes reescreveram o problema de modo a vinculálo com uma situação real, abordando o termo contextualização em uma perspectiva do (PCN+) de modo a enquadrá-lo na categoria C1a, conforme o exemplo abaixo.

'Um professor de física estava interessado em estudar o comportamento do movimento acelerado. Para isso resolveu viajar de Petrolina a Recife. Realizando as devidas observações concluiu que a posição do seu avião em função do tempo é dada por: . Então calculou em alguns pontos, a distância percorrida em 1segundo. Depois calculou a velocidade do avião imediatamente após 1 segundo'. (Resposta do Estudante E4, pergunta P2, questão-1).

Uma parcela considerável de estudantes reescreveu as questões utilizando uma narrativa inteligível, permitindo classificá-los como pertencente à categoria C3a . Está denominação relaciona-se com o DCNEM, uma vez que o uso da linguagem

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torna o problema mais interessante sem a preocupação de estarmos lidando com um fato verídico.

'Para realizar a contextualização de tais questões é necessário enriquecer as informações trazidas por elas, bem como, exigir um raciocínio mais rebuscado, direcionado para a percepção de características pertinentes a resolução'. (Resposta do Estudante E6, pergunta P2, questão-1,2 e 3).

'Todos os dias de manhã, José corre pela cidade para manter o seu condicionamento físico. A função que descreve o deslocamento de Jose é descrita por: r(t)... Sabendo-se disso. a) Calcule a distância percorrida por José em 10s. (b) Calcule a velocidade de José após 10s'. (Resposta do Estudante E5, pergunta P2, questão-1).

A contextualização enquanto enredo do problema aparece também como 'solução' para se contextualizar fatos históricos. Assim, contextualizar Questão-3 é sinônimo de melhorar a narrativa da mesma, conforme mostra o exemplo abaixo.

'Galileu fez estudos com tipos de movimentos MUV e MU'. Uma das formas dele estudar esses movimentos era estudando o movimento de esferas em planos inclinados. Em um desses estudos ele obteve a seguinte tabela onde está relacionado o tempo de deslocamento com a posição das esferas... (a) Quais os tipos de movimento que aparecem na tabela? Discuta-as. (b) Há funções matemáticas que definam esses movimentos encontrados nos valores da tabela? Quais? (Resposta do Estudante E3, pergunta P2, questão-3).

Por fim, propostas de se contextualizar uma questão, valendo-se de figuras, tabelas e outros recursos visuais (categoria C3b), foram identificadas em quatro estudantes, conforme mostram os relatos abaixo.

'Q1: Para ser contextualizada seria bom fazer o uso de alguma figura mostrando a distancia e a velocidade, e tirando a função e colocando dados mais concretos. \_Q2: Seria bom também colocar alguma foto do carro tirada pelo GPS ou do velocímetro... \_Q3: Seria melhor que a tabela estivesse mais detalhada, que descrevesse melhor os movimentos e que fizesse uso de figuras'. (Resposta do Estudante E9, pergunta P2, questão-1,2 e 3).

A figura 2 sumariza os resultados obtidos nesta segunda etapa (pergunta 2) do trabalho. Novamente, percebe-se que a utilização de termos técnicos não constitui um empecilho para se contextualizar uma questão. Tão pouco, um fato histórico cuja narrativa não aparece de forma detalhada, é considerado como uma espécie de contextualização.

Figura 02: Resultados obtidos após a análise da Pergunta P2.

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## Conclusão

Conforme visto no início do trabalho, modelos teóricos em física são intrinsecamente incompletos quando comparados com as situações reais as quais pretende modelar. Mais do que isso, o nível matemático dos modelos teóricos em física estão a tal ponto distante da realidade, que se torna inviável correlacioná-los a fenômenos reais, presentes no dia a dia do estudante. Contudo, o que se viu foi o completo desconhecimento, por parte dos estudantes, no que se refere à lacuna entre teoria e realidade. Ao contextualizar situações-problema, típicas de manuais didáticos, como condizendo com uma situação real, confunde-se o conceito de objeto-modelo com o de objeto-real no sentido ontológico do termo. Tal fato gera um isomorfismo entre teoria e realidade, levando o estudante a uma espécie de realismo ingênuo, ou seja, a acreditar que a física descreve, de fato, situações da realidade e não idealizações com as quais devemos tomar os devidos cuidados ao compará-las com fenômenos do cotidiano. Acreditamos que esta correlação deve ocorrer em âmbito epistemológico, mediada pela filosofia da ciência. Por fim, entendemos que novos conhecimentos científicos adquiridos com relação aos aspectos desenvolvidos neste estudo podem servir de base para a concepção de dispositivos de formação inicial e continuada de professores de física; dispositivos estes que podem ser mais eficazes e melhor adaptados para atender as reais dificuldades dos profissionais das Escolas estaduais.

## Referências

- [1] Pietrocola M., Ensino de Física, Editora da UFSC, Santa Catarina, 2001.
- [2] Ricardo E.C., IV Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, Baurú - SP, 2003.
- [3] Brasil, Resolução CEB Nº 3, de 26 de junho de 1998 - Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio, Ministério da Educação e Cultura - MEC, 1998.
- [4] Brasil, Parâmetros Curriculares Nacionais (Ensino Médio), Ministério da Educação e Cultura - MEC, 2000.
- [5] Bunge M., Teoria e Realidade, Perspectiva, São Paulo, 1974.
- [6] Moreira M. A., Metodologia de Pesquisa em Ensino, Livraria da Física, São Paulo, 2011.
- [7] Lakatos E. M., Fundamentos de Metodologia Científica, Atlas, São Paulo, 2010.
- [8] Campello A.V.C., XXVIII Encontro Nacional de Engenharia de Produção, Rio de Janeiro, 2008.

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