Relato de Experiência na formação de professores: A eletricidade a partir do Ensino por Investigação

## RELATO DE EXPERIÊNCIA NA FORMAÇÃO DE PROFESSORES: A ELETRICIDADE A PARTIR DO ENSINO POR INVESTIGAÇÃO

## ALVES, Sabrina Eleutério ; SANTOS, Silvia Martins ; SALES, Nilva Lucia 1 2 Lombardi 3

1 E. E. Francisco Cândido Xavier, binaeleuterio@hotmail.com

2 Instituto de Física/UFU, smartins.silva@gmail.com

## Resumo

Ainda hoje contamos com aulas de Física essencialmente transmissivas, ou seja, o professor, detentor do conhecimento, assume o papel de transmissor e o estudante é um mero receptor de suas falas. Assim, o aprendizado torna-se totalmente mecânico muitas vezes reduzido à formulismos totalmente desconectado da realidade. O Ensino por Investigação, foco deste trabalho, é uma das possibilidades para mudar esse cenário. Neste modelo de ensino o aluno ganha voz e autonomia em seu aprendizado, pois é instigado a investigar, a levantar suas hipóteses, a encontrar a solução para o problema proposto pelo professor, que abandona o papel de transmissor e assume um papel de mediador do conhecimento (ZOMPERO e LABURU, 2011). Neste contexto promovemos momentos de discussões sobre essa estratégia de ensino, através de um curso, com professores em exercícios e/ou formação. O curso foi realizado na UFU, com carga horária de 24 horas e um total de 09 participantes. Iniciamos o curso com a avaliação diagnóstica, posteriormente apresentamos resumidamente os pressupostos teóricos sobre o Ensino por Investigação, realizamos atividades práticas e socializamos as experiências. A avaliação diagnóstica nos mostrou que alguns participantes já conheciam o Ensino por Investigação, contribuindo nas discussões. Após a realização das atividades e a etapa de socialização percebermos um amadurecimento dos participantes quanto ao tema. De maneira geral percebemos que todos os participantes gostaram do curso, se empenhando nos momentos de discussões e principalmente na execução das atividades. O que nos mostra o potencial que discussões e intervenções dessa natureza, têm com os professores em exercício e em formação.

Palavras-chave : Ensino Investigativo, Atividades Investigativas, Estratégias de Ensino.

## Introdução

Ainda hoje contamos com aulas de Física, de maneira geral, transmissivas, ou seja, o professor detentor do conhecimento assume muitas vezes o papel de transmissor e o estudante é apenas um mero ouvinte de suas falas, caracterizandose como um ensino tradicional (MUNFORD; LIMA, 2007). Neste modelo de ensino tradicional não há preocupação em se construir o conhecimento científico por ambos os participantes do processo de ensino e aprendizagem, mas simplesmente na transmissão vertical do conhecimento, do professor para o aluno, se resumindo somente à formulismos totalmente desconectado da realidade. Outro significado, que encontramos na literatura, para a expressão 'ensino tradicional' é termo de 'educação bancária', na qual o conhecimento é depositado no aluno pelos que julgam educar (FREIRE, 2005):

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23 a 27 de janeiro de 2017

Desta maneira, a educação se torna um ato de depositar, em que os educandos são os depositários e o educador o depositante. Em lugar de comunicar-se, o educador faz 'comunicadosGLYPH<31> e depósitos que os educandos, meras incidências, recebem pacientemente, memorizam e repetem. Eis aí a concepção 'bancáriaGLYPH<31> da educação, em que a única margem de ação que se oferece aos educandos é a de receberem os depósitos, guardá-los e arquiválos. (p.66).

Em relação ao Ensino tradicional, muitas iniciativas têm sido feitas, nas últimas décadas, com o intuito de torná-lo mais instigante e eficaz (PENA, 2012; PINHO,2000). Como exemplo pode-se citar o início das pesquisas em ensino de ciências, na década de 70, nos diversos espaços educativos, entre eles: Encontros Nacionais, Internacionais e Periódicos que tem gerado várias iniciativas para a constante melhoria da qualidade do ensino, a partir de variadas discussões relacionadas à área de ensino de ciências (CARVALHO, 2014).

Neste contexto uma estratégia de ensino que, dentre outras, vem sendo discutida é o Ensino por Investigação. Tal abordagem, apesar de cada vez mais presente nas discussões da área, ainda é pouco presente nas salas de aula. Desta forma, neste trabalho iremos relatar a experiência de discutir com professores em exercício e em formação, através de um curso de extensão, essa temática. Esse curso, realizado na dentro do programa de formação continuada de professores de um museu de ciências vinculado à uma universidade pública na região do Triângulo Mineiro, teve o intuito de apresentar o Ensino por Investigação, bem como as possíveis formas de se trabalhar com essa estratégia de ensino.

## Ensino por Investigação: principais características e diferentes abordagens

O ensino por Investigação é uma proposta que já está bem consolidada na Europa e região da América do Norte, e no Brasil teve seu início a partir das reformas curriculares no ensino de ciências na década de 1960 (ANDRADE, 2011). Cada vez mais, percebemos um aumento no interesse dos autores por essa estratégia de ensino (MUNFORD e LIMA, 2007).

Mas o que essa estratégia de ensino possui que a torna importante para o processo de Ensino Aprendizagem? Alguns autores como Carvalho (2013), Zômpero e Laburu (2011a) acreditam que o ensino por investigação pode contribuir para o desenvolvimento da autonomia do aluno, bem como a ampliação de sua habilidade de argumentação (CARVALHO, 2013; ZÔMPERO e LABURÚ 2011a). Borges e Rodrigues (2005) também apontam pontos positivos em relação a introdução da investigação no ensino:

A atividade do tipo investigativa é muito rica porque exige que o aluno ao planejar a sua realização tenha que formular hipóteses, escolher que grandezas medir e como proceder para fazer a medições necessárias. Apenas depois disso, ele estará em condições de testar a veracidade das hipóteses que formulou. Tudo isso contribui para uma melhor conceitualização do objeto investigado, que é a essência do desenvolvimento cognitivo. (p.9)

Vale ressaltar que as atividades investigativas não precisam ser necessariamente experimentais pode-se utilizar também atividades teóricas, simulações, experimentos, filmes, dentre outros recursos, para se trabalhar a investigação com o aluno. Neste mesmo contexto, encontramos respaldos em Belluco e Carvalho (2014):

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Importante destacar ainda, que os problemas nas SEI's (Sequências de Ensino Investigativas) devem estar contidos na cultura dos estudantes e serem interessantes a ponto de gerar a busca de uma solução, e ainda, eles podem ser experimentais (laboratório aberto e demonstração investigativa) e não experimentais (questões abertas que podem ser introduzidas por textos, imagens, reportagens etc.). Em ambos os casos, devem proporcionar o teste de hipóteses, a passagem da manipulação/imaginação para a ação intelectual, a estruturação do pensamento e a apresentação das argumentações socialmente. (p. 9)

- O Ensino por Investigação não necessariamente deve ser realizado em todos os conteúdos de física, ficando a cargo do professor verificar, ao decorrer do seu planejamento, os melhores temas que se adéquam mais a essa estratégia de ensino (Munford e Lima, 2007).

De maneira geral, a partir de alguns trabalhos que discutem sobre essa estratégia de ensino, podemos perceber que apontam boas justificativas para se trabalhar com essa metodologia. Assim, oferecemos um curso sobre o Ensino por Investigação, para termos a oportunidade de ricas discussões, bem como a realização e construção de atividades investigativas com professores em exercício e/ou em formação da área de Ensino de Física.

## Desenvolvimento do trabalho

Neste trabalho apresentaremos um relato da experiência vivenciada nesse curso de extensão e uma breve análise das discussões realizadas com os professores participantes. Desta forma, este texto será estruturado em duas etapas: a descrição da estrutura do curso e análise dos questionários e produções textuais realizadas pelos professores participantes, baseada nos princípios da pesquisa qualitativa (BOGDAN; BIKLEN, 1994).

Como já mencionado, este curso foi uma parceira de universidades públicas da região do Triângulo Mineiro, MG, teve carga horária de 24 horas distribuídas em atividades presenciais, encontros aos sábados no período da manhã e atividades realizadas à distância. Inicialmente foi aplicada uma avaliação diagnóstica que serviu para nos mostrar o perfil dos participantes do curso. Tal avaliação contou com questões relacionadas ao entendimento deles quanto ao Ensino por Investigação e a utilização de experimentos no contexto da sala de aula. De forma geral, o curso contou com discussões sobre os pressupostos teóricos do Ensino por Investigação, como com a realização de atividades práticas. No decorrer do curso os professores deveriam analisar e/ou elaborar roteiros de atividades investigativas. Tais produções nos permitiram analisar tanto o envolvimento dos professores com as atividades, como também a forma como compreenderam a proposta de produzir atividades investigativas.

## Um panorama geral do curso oferecido para os professores de física

Atualmente, podemos considerar a formação continuada, como uma possibilidade dos participantes ampliarem seus conhecimentos ou terem contato com discussões que não tenham ocorrido na sua formação inicial, mas que vem sendo discutidas nas pesquisas sobre Ensino de Ciências. Essas idéias também foram compartilhadas por Sales (2014), na qual diz que:

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...os cursos de formação continuada podem cumprir o duplo papel de suprir deficiências da formação inicial destes professores e aproximá-los das novas tendências de ensino. (SALES, 2014, p.100)

Desta forma, tivemos a preocupação em construir um curso que promovesse constantes discussões e interações dos professores participantes, aproximando-os das novas tendências da área de ensino, em particular o Ensino por Investigação. O curso teve como título: A eletricidade a partir do Ensino por Investigação: pressupostos teóricos e aplicações. O objetivo geral dessa proposta foi de oferecer um curso sobre temas de eletricidade com foco no ensino por investigação, discutindo tanto os pressupostos teóricos dessa metodologia, como as formas de se trabalhar com ela aliada com discussões fenomenológicas de temas de eletricidade comumente tratados nas aulas de física do Ensino Médio.

- O curso foi dividido em 4 encontros presenciais, totalizando 16 horas e as demais 8 horas foram utilizadas para construção de atividades à distância, via plataforma Moodle e contou com a participação de 9 professores em exercícios e em formação. Entre as etapas que compuseram o curso podemos citar o uso no início de uma avaliação diagnóstica, passando por discussões sobre pressupostos teóricos e evolução temporal do Ensino por Investigação, realização de atividades práticas e finalizado com uma socialização de experiências.

As discussões teóricas começaram com uma retomada sobre a 'Era dos projetos de Ensino de Física' tanto no âmbito internacional como no nacional, bem como as dificuldades encontradas nas escolas naquela época, para implantação dos mesmos. Tal discussão foi importante para contextualizar o marco da introdução e valorização dos experimentos nas aulas de ciências. Em seguida foi apresentado aos participantes o Ensino por investigação, suas principais características e diferentes formas de se trabalhar com essa estratégia de ensino. Com o intuito de verificar o grau de entendimento quanto ao tema discutido, realizamos algumas atividades práticas e posteriormente solicitamos a construção de propostas investigativas. Por último realizamos uma socialização de experiências, com o intuito dos professores exporem suas opiniões quanto ao curso, bem como sugestões para aprimoramento deste trabalho.

## Conhecendo melhor os participantes do curso, analisando a avaliação diagnóstica

A avaliação diagnóstica nos permitiu levantar informações sobre a formação e algumas práticas desses professores. Para a análise contamos com 09 Avaliações Diagnósticas, sendo que 02 delas era de alunos em formação e 07 eram de professores em exercícios da área das Ciências da Natureza (1 Biologia, 6 Física Diante das informações presentes na Avaliação Diagnóstica, ao qual foram analisados na integra, delineou-se um perfil desse grupo de professores, conforme é apresentado na Tabela 1. Os professores participantes foram nomeados por P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, para facilitar as análises.

Tabela 01: Perfil dos professores participantes

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Em relação à experiência na docência, destes participantes, 2 professores lecionam há mais de 10 anos, o que segundo Huberman (2000), caracteriza ser a fase de ' Diversificação' , que ocorre entre 7 e 25 anos. Neste período 'As pessoas lançam-se, então, numa pequena série de experiências pessoais, diversificando o material didático, os modos de avaliação, a forma de agrupar os alunos, as sequências dos programas, etc.' (HUBERMAN, 2000, p.10). O que talvez justifique o interesse em participar da nossa intervenção.

Os demais professores encaixam-se na fase de 'Entrada na Carreira' , estando compreendido nos 2 a 3 primeiros anos na docência. Segundo Huberman (2000), esta fase trata-se da 'descoberta' e 'sobrevivência', sendo respectivamente um choque real e entusiasmo inicial. No entanto, nos surpreendeu contarmos no curso com a participação de professores em um estagio tão inicial de suas carreiras, pois normalmente nesta etapa, os mesmos estão se descobrindo como docentes, de acordo com as ideias defendidas por Huberman (2000) e nem sempre buscam por formação continuada.

Podemos perceber também, a partir da tabela 1, que todos os professores mencionaram utilizar, como estratégia de didática em suas aulas, 'lousa e giz', e percebemos que a maior parte utiliza 'debates em grupo' e 'experimentos'. O que se percebe que além da tradicional 'lousa e giz' há alguma tentativa de trazer outras estratégias de ensino para suas aulas, mas nada podemos afirmar sobre a forma ou freqüência, pois o questionário não trazia tal questionamento.

## Uma análise geral das atividades realizadas ao decorrer do curso

Após a realização das discussões teóricas, iniciamos a etapa de atividades práticas que foram realizadas, a todo o momento em grupos de 3 a 4 professores. Para simplificar a apresentação da nossa análise, denominaremos os grupos de G1, G2 e G3. A primeira atividade consistiu na análise de algumas propostas investigativas que apresentamos aos participantes. Entre essas propostas usamos um roteiro da Experimentoteca do Centro de Divulgação Científico Cultural (CDCC) 1 da USP-São Carlos e dois roteiros disponibilizados em dissertações ou teses sobre esse tema (RODRIGUES, B. A. O Ensino de Ciências por Investigação em escolas da rede pública. 12 de agosto. 197 páginas. Dissertação de Mestrado. Faculdade de Educação da UFMG. Belo Horizonte 2008). Organizamos os grupos de trabalhos,

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tentando mesclar, sempre que possível, os professores em exercício com aqueles em formação e das diferentes áreas, física ou ciências, com o intuito de permitir discussões mais amplas. Nesta etapa, os professores tiveram a oportunidade de conhecer alguns exemplos de atividades relacionadas à Eletrostática e Eletrodinâmica, bem como realizar análises quanto aos níveis de investigação a partir da classificação feita por Carvalho (2006), conforme havia sido discutido com os participantes na etapa teórica do curso. Solicitamos também que indicassem a possibilidade de utilização dessas atividades no contexto de suas aulas e possíveis modificações que fariam nas mesmas.

Quanto à análise dos participantes, percebemos que todos foram favoráveis a inserção destas atividades em seus planejamentos escolares, por considerar que as mesmas possuíam um nível de investigação satisfatório para eles.

- G1: (Gostamos porque) Os alunos têm autonomia na formulação de hipóteses e obtenção dos dados (nessa proposta).

Alguns apresentaram algumas sugestões de mudanças, como: alteração nos materiais utilizados, na ordem de execução das etapas e também mostraram interesse de incluir um pouco mais de interdisciplinaridade nas propostas. Mas um elemento que percebemos ter sido comum nas análises de todos foi a indicação de que o professor tem papel fundamental na execução da atividade.

- G1: O aluno faz a investigação e chega à conclusão junto com o professor
- G3: A participação do professor é muito importante para desenvolvimento da atividade

Após a análise dos roteiros, realizamos algumas atividades que proporcionaram muitas discussões relacionadas à eletrostática e eletrodinâmica. Uma delas foi a construção de pilhas caseiras utilizando batatas ou limões com o objetivo de acender dois leds. Para essa atividade disponibilizamos a eles batatas e limões, além de placas de zinco e cobre, fios conectores e leds de diferentes cores. Além do desafio de acender 2 leds, eles também tiveram uma limitação na quantidade de itens que poderiam pegar para suas montagens. Isso fazia com que o planejamento do experimento se tornasse uma etapa importante, evitando apenas construções baseadas em tentativa e erro. Em outra atividade, baseada na proposta apresentada nos livros do GREF (Grupo de Reelaboração do Ensino de Física) que usa um chuveiro para discutir conceitos de circuitos elétricos, tais como diferença de potencial resistência e corrente elétrica. Os mesmos conceitos também foram abordados em uma atividade que utilizava simulações computacionais. Teve ainda uma atividade que permitia discutir sobre o funcionamento e consumo energético de diferentes lâmpadas, como a fluorescente, a incandescente e a de Led. Para a realização das atividades, de maneira geral, foram utilizadas diferentes estratégias, tais como, experimentos, simulações retiradas da plataforma Phet e até atividades 2 de cunho teórico, envolvendo pesquisas e discussões conceituais.

- O objetivo de oferecer essa diversidade de atividades, sempre com o foco no Ensino por Investigação, foi permitir que os professores participantes do curso percebessem que o Ensino por Investigação não se esgota nas atividades experimentais, ainda que elas sejam a abordagem mais comum. Tivemos assim a

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preocupação de apresentar diversas possibilidades para os participantes, com intuito de que eles pudessem se identificar com algumas delas e as inserirem em seus próximos planejamentos escolares. Em todas as atividades, os participantes se mostraram muito empenhados e satisfeitos na execução, promovendo ricas discussões tanto entre eles como com a pesquisadora também.

Ao final de cada atividade era solicitado que o grupo elaborasse um roteiro de atividade investigativa relativa a essa atividade, que pudesse ser utilizado em suas aulas. Tais construções eram postadas na plataforma Moodle e compartilhada entre os participantes. Ao analisar essas primeiras construções percebemos que os participantes construíram propostas investigativas muito ricas. Mantiveram a estrutura apresentada sobre o Ensino por Investigação, colocando o problema a ser resolvido, etapas de levantamento de hipóteses, coleta de coletas dentre outras. De maneira geral, eles propuseram atividades que ficassem mais adequadas a sua realidade.

Por fim, após vivenciar essas diferentes possibilidades para o Ensino por Investigação pedimos que eles produzissem atividades investigativas para duas temáticas da eletricidade: a eletrostática e circuitos elétricos. Numa delas solicitamos o uso de simulações e/ou experimentos e na outra deixamos livre a escolha das estratégias. Essas construções foram inicialmente apresentadas por eles no último encontro do curso, que era o momento de socialização das experiências. Este foi um momento muito rico, pois gerou muitas discussões entre os próprios participantes sobre o nível de investigação e aplicabilidade de cada proposta. Nesse debate surgiram boas sugestões de adequação das propostas e por isso eles tiveram um tempo a mais para fazer as alterações e depois disponibilizá-las na plataforma moodle. Outro fator interessante a se colocar é que no momento da apresentação a maioria trouxe propostas que pretendia utilizar em suas aulas. O que mostrou que eles se identificaram com as discussões realizadas e sentiram-se preparados para inseri-las em suas aulas.

Ao olhar para as propostas postadas percebemos, de maneira geral, que ambas apresentaram um potencial muito grande o que vai de encontro com as respostas das avaliações diagnósticas, na qual boa parte dos participantes respondeu conhecer o Ensino por Investigação. Também foi notório que houve uma mudança em relação às atividades construídas inicialmente. Acreditamos que esse amadurecimento se justifica pelas discussões realizadas ao decorrer do curso Ressaltamos que nem todos os participantes deram as devolutivas das atividades, uma vez que estavam em fechamento de período escolar.

## Considerações finais

Neste curso contamos com a participação efetiva de 9 professores em exercício e em formação, sendo da área de física, matemática e ciências. De maneira geral percebemos que todos os participantes gostaram do curso, se empenhando nos momentos de discussões e principalmente na execução das atividades. O que nos mostra o potencial que discussões e intervenções dessa natureza, têm com os professores em exercício e em formação. A avaliação diagnóstica nos mostrou que boa parte dos participantes conhecia o Ensino por Investigação. Após a realização das atividades e a etapa de socialização percebermos um amadurecimento dos participantes quanto ao tema. As atividades construídas pelos alunos se mostraram bem satisfatórias, contemplando

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características do Ensino por Investigação, mas nem todos os participantes deram a devolutiva das atividades devido ao final de semestre das escolas que trabalham. Desta forma, buscamos com este curso, realizar um levantamento de informações com os participantes, quanto ao uso ou não dessa estratégia de ensino e consequentemente proporcionarem aos mesmos conhecimentos teóricos e práticos sobre o Ensino por Investigação.

## Referências

ANDRADE, G. T. B. Percursos históricos de ensinar ciências através de atividades investigativas. Rev. Ensaio | Belo Horizonte | v.13 | n.01 | p.121-138 | jan-abr | 2011.

BORGES, A. T.; RODRIGUES, B. A. O Ensino da física do som baseado em investigações. ENSAIO - Pesquisa em Educação em Ciências Volume 07 / Número 2 - dezembro de 2005.

BOGDAN, R.; BIKLEN, S. Investigação qualitativa em educação. Porto: Porto Editora, 1994.

CARVALHO, A. M. P. O ensino de ciências e a proposição de sequências de ensino investigativas. In: CARVALHO, A. M. P. (Org.) Ensino de ciências por investigação Condições para implementação em sala de aula. São Paulo: Cengage Learning, 2013. cap.1.

FREIRE, Paulo. Pedagogia do oprimido. Rio de Janeiro: Paz e Terra, 2005. (49º reimpressão)

HUBERMAN, M. O ciclo de vida profissional de professores. In: Nóvoa, A. (Org.) Vida de Professores, 2000, Porto. 2000

MUNFORD, D. & LIMA, M. E. C. de C. Ensinar ciências por investigação: em quê estamos de acordo?. Revista Ensaio, Belo Horizonte: UFMG, 9(1). (2007).

PENA, F. L. A. Sobre a presença do Projeto Harvard no sistema educacional brasileiro. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 34, n. 1, p. 1-4, 2012.

SALES, N. L. L. Problematizando o ensino de física moderna e contemporânea na formação continuada de professores: análise das contribuições dos Três Momentos Pedagógicos para construção da autonomia docente. 2014. 217p (Doutorado) Universidade de São Paulo. Faculdade de Educação, Instituto de Física, Instituto de Química e Instituto de Biociências. Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014.

ZÔMPERO, A. F; LABURÚ, C. E. Atividades investigativas no ensino de ciências: Aspectos históricos e diferentes abordagens. Rev. Ensaio | Belo Horizonte | v.13 | n.03 | p.67-80 | set-dez | 2011a.

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