ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA NA ESCOLAS DA REDE PÚBLICA ESTADUAL DE SANTA CATARINA

## ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA NA ESCOLAS DA REDE PÚBLICA ESTADUAL DE SANTA CATARINA

André Ary Leonel 1 , José André Peres Angotti 2

1 UFSC/ Programa de Educação Científica e Tecnológica, profandrefsc@yahoo.com.br 2 UFSC/ Depto. de Metodologia de Ensino/CED, angotti@ced.ufsc.br

## Resumo

Este trabalho dá foco para o ensino de Física no Estado de SC, que tem sua rede educacional pública composta por 36 Gerências de Educação. Dentro desta rede um total de 728 escolas oferecem o Ensino Médio e contam, atualmente, com um total de 1113 professores de Física. Nossa questão central é a prática de atividades experimentais e teve como base para a análise os dados obtidos por um questionário online, que foi enviado aos professores de Física, contando com uma amostra de 179 professores. Entre estes 85 lecionam em escolas que possuem laboratório de ciências e 94 que não possuem. No entanto, percebemos que há professores que fazem uso de atividades experimentais, mesmo sem a escola ter um espaço específico para este tipo de atividade. Entre a amostra observamos que 81 professores não fazem uso de atividades experimentais no ensino de física. Apresentamos a frequência de uso e a concepção de professores no que concerne ao uso destas atividades, apontando a falta de tempo para o planejamento como o maior desafio para a prática de atividades experimentais.

Palavras-chave : Ensino de Física, Atividades Experimentais, Santa Catarina

## Apresentando o Contexto

- O presente trabalho é parte integrante de uma pesquisa doutoral que teve como objetivo geral desenvolver e avaliar uma proposta de formação continuada, bem como suas contribuições para a formação dos professores e a prática do ensino de Física nas escolas da rede pública estadual de Santa Catarina. Para alcançar este objetivo iniciamos a pesquisa com uma investigação que objetivou diagnosticar a prática destes professores. Desta investigação emerge os dados aqui explorados, tendo como questão central a prática de atividades experimentais.
- O estado de Santa Catarina, a partir do ano de 2003, durante o governo de Luiz Henrique da Silveira, passou por uma reestruturação na maneira de governar, com a implantação da descentralização. Primeiramente foram formadas vinte e nove Secretarias de Desenvolvimento Regional - SDR, com o objetivo de promover o desenvolvimento regional. Atualmente o estado conta com 36 SDR e seus respectivos Conselhos de Desenvolvimento Regional - CDR. A rede educacional pública é composta por 36 Gerências de Educação - GE, distribuídas em suas respectivas SDR, mais o Instituto Estadual de Educação - IEE.
- O Sistema Estadual de Educação, nos termos da Lei Complementar nº 170/98, está organizado em níveis e modalidades de ensino. Os níveis se dividem em educação básica e superior, sendo a educação básica formada pela educação

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infantil, pelo ensino fundamental e médio e suas modalidades, sendo elas: Educação Profissional e Tecnológica, Educação de Jovens e Adultos, Educação Especial, Educação Escolar Indígena, Educação Escolar Quilombola e Educação Escolar do Campo.

- O Plano Estadual de Educação (PEE) tem suas metas e estratégias alinhadas ao Plano Nacional de Educação (PNE), para o decênio 2015 a 2024, expressando 'o compromisso político de Estado que transcende governos e promove mudanças nas políticas educacionais, geradoras de avanços no processo educacional, e em consequência, na qualidade de vida da sociedade catarinense' (SANTA CATARINA, 2014, p. 7). O plano, em sua versão preliminar, apresenta uma análise do cenário atual da educação catarinense, para compreender o tamanho dos seus desafios e dimensionar os esforços para superá-los, visando ao estabelecimento de metas e estratégias mais precisas, voltadas às prioridades de intervenção conforme a realidade apresentada, objetivando garantir o direito à educação de qualidade para todos.
- O Estado, oferta Educação Básica na rede pública com dependências administrativas distribuídas nos níveis estadual, municipal e federal e, na rede particular, com dependência administrativa de natureza privada. Em 2013, considerando todas as etapas (Infantil, Fundamental e Médio) e modalidades da Educação Básica citadas anteriormente, foi registrado um total de 1.513.962,00 matrículas, o que representa 23,3% das matrículas da Região Sul e 3,03% do Brasil, distribuídas em 6.197 estabelecimentos de ensino (SANTA CATARINA, 2014), sendo que, entre o total de matrículas, apenas 563.936,00 estão em escolas da rede estadual, distribuídas em suas 1.240 escolas espalhadas por 36 Gerências de Educação, incluindo o IEE. As demais estão distribuídas entre as redes municipal, federal e privada.

Dentro da rede estadual, encontram-se os sujeitos desta pesquisa: os professores de Física, que perfazem, atualmente, um total de 1207 professores, distribuídos entre as 728 escolas que oferecem o Ensino Médio. Como dito anteriormente, o processo de desenvolvimento desta pesquisa investiga a prática dos professores de Física do estado de Santa Catarina. Para isto foi solicitado os contatos dos professores de Física à SED, que nos forneceu uma lista com e-mail de mais de 600 professores que estavam cadastrados. Infelizmente não conseguimos o contato de todos os 1207 professores atuantes no Ensino de Física.

Elaboramos um questionários online , com questões sobre a formação dos professores e com relação as suas práticas, principalmente no que se refere ao uso de atividades experimentais. Em seguida enviamos um e-mail aos professores apresentando os propósitos da pesquisa, com um link para o questionário, ao mesmo tempo em que convidávamos a participação da mesma. O questionário ficou disponível do final do segundo semestre de 2014 até o início do semestre de 2015. Neste período outros convites foram enviados aos professores, reforçando o convite para participação na pesquisa, somando ao final do período uma participação de 179 professores, distribuídos pela rede pública estadual, conforme a figura 01.

Figura 01 - Distribuição dos professores por Gerência de Educação

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01ª São Miguel do Oeste

10ª Caçador

19ª Laguna

28ª São Joaquim

02ª Maravilha

11ª Curitibanos

20ª Tubarão

29ª Palmitos

03ª São Lourenço do Oeste

12ª Rio do Sul

21ª Criciúma

30ª Dionísio Cerqueira

04ª Chapecó

13ª Ituporanga

22ª Araranguá

31ª Itapiranga

05ª Xanxerê

14ª Ibirama

23ª Joinville

32ª Quilombo

06ª Concórdia

15ª Blumenau

24ª Jaraguá do Sul

33ª Seara

07ª Joaçaba

16ª Brusque

25ª Mafra

34ª Taió

08ª Campos Novos

17ª Itajaí

26ª Canoinhas

35ª Timbó

09ª Videira

18ª Grande Florianópolis

27ª Lages

36ª Braço do Norte

## O Ensino de Física na atualidade

O rápido desenvolvimento científico e tecnológico que vem ocorrendo nas últimas décadas atribuiu ao conhecimento acerca da ciência e tecnologias o sentido do progresso. Em virtude disso, a vida em sociedade se modificou de tal modo que, tanto o conhecimento científico quanto o saber tecnológico transformaram-se em referências de poder no meio social (MACHADO e SANTOS, 2004). Assim, é importante que as pessoas compreendam a realidade que as cerca, reforçando o importante papel que a escola deve assumir quanto a formação de sujeitos que possam pensar criticamente sobre estas questões, sobre os problemas os quais a sociedade vem passando e que tenham condições de enfrentá-los da forma mais coerente e consciente possível. Para isto é necessário que o ensino de ciências alcance práticas mais eficazes quanto à formação de sujeitos críticos e investigativos; que sejam levados a refletir sobre o papel da ciência, das aplicações tecnológicas e suas implicações na sociedade atual.

O professor de Física deve estar atento tanto às mudanças demandadas em sua prática docente, quanto às mudanças com a própria Física, enquanto ciência e disciplina curricular. De acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (BRASIL, 2000), as Ciências Naturais e a Física em particular, enquanto áreas de conhecimento construídas possuem uma história e uma estrutura que, uma vez apreendidas, permitem uma compreensão da natureza e dos processos tecnológicos que permeiam a sociedade. No entanto, temos percebido que por

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vezes o ensino de Física não tem contribuído com esta compreensão, sendo muitas vezes ministrado de forma linear e dogmática, na qual o conteúdo é apresentado como produto final, não oportunizando ao educando a reflexão, o questionamento e a construção do seu próprio conhecimento.

São vários os desafios enfrentados pelo Ensino de Física na atualidade e com vistas a superação destes desafios várias estratégias foram pensadas e desenvolvidas para dar auxílio ao professor em sala de aula. Uma estratégia bastante investigada, mas ainda pouco explorada em grande parte das escolas, seja por falta de recurso ou por falta de uma formação que propicie este uso, é o uso de atividades experimentais. Estas são destacadas também pelas Orientações Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN+) (BRASIL, 2002), enfatizando a contribuição desta estratégia de ensino para o desenvolvimento de habilidades em Física, pois:

É dessa forma que se pode garantir a construção do conhecimento pelo próprio aluno, desenvolvendo sua curiosidade e o hábito de sempre indagar, evitando a aquisição do conhecimento científico como uma verdade estabelecida e inquestionável. Isso inclui retomar o papel da experimentação, atribuindo-lhe uma maior abrangência para além das situações convencionais de experimentação em laboratório (BRASIL, 2002, p.84).

Atividades experimentais podem ser desenvolvidas de diferentes maneiras, seja por meio de roteiros fechados ou roteiros abertos, como demonstração de um fenômeno específico por parte do professor e/ou desenvolvidas pelos próprios alunos, com realização em laboratórios específicos para estas atividades ou mesmo na sala de aula, como kits mais sofisticados adquiridos pela escola ou com materiais alternativos/baixo custo e/ou ainda fazendo uso de simulações computacionais, aproveitando todo o potencial que as Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação oferecem para este fim, possibilitando a realização de experiências antes impossíveis de realizar em sala de aula, seja pela dificuldade em construir os aparatos, seja pelo alto custo ou pelos riscos oferecidos.

Borges (2002) ressalta que não existe uma única forma de organizar o trabalho no laboratório, podendo fazer-se uso de demonstrações, atividades práticoexperimentais dirigidas, pelo professor ou indiretamente através de um roteiro. No entanto, para que o trabalho seja efetivo, o professor precisa estabelecer de forma clara os objetivos que pretende com a realização das atividades propostas. Para Araújo e Abib (2003), apesar de existir uma vasta literatura acerca das atividades experimentais, os materiais que estão ao alcance dos professores seguem, muitas vezes, orientações associadas a uma abordagem tradicional de ensino, com demonstrações fechadas e a laboratórios de verificação e confirmação da teoria previamente definida.

Percebemos um universo profícuo de contribuições das pesquisas das áreas de ensino de Física. Contribuições de grande relevância para o ensino de Física na atualidade, independente do contexto de realização, desde que os professores sejam críticos e reflexivos, quanto à utilização e implementação das mesmas, mas que acabam sem ter muito sentido para aqueles professores que não tem contato e

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não foram instigados a buscar contato com este universo de conhecimento construído.

Em Santa Catarina, a Proposta Curricular de Santa Catarina (PCSC) é a proposta pedagógica que deveria ter mais repercussão no ensino de Física deste estado, uma vez que traz em sua essência um processo coletivo de estudo e diálogo entre Secretaria de Estado da Educação e os educadores catarinenses, carregando seus anseios e expectativas para o ensino neste estado, conforme já apresentado por Leonel e Menezes (2015) e Leonel (2015). A PCSC passou por uma atualização no ano de 2014 e para concretizar esta atualização, a Secretaria de Educação do Estado lançou um edital para compor o grupo de produção e selecionou aproximadamente 200 profissionais da educação. Nesta nova versão, diferente dos documentos anteriores, a Física não aparece separada como as demais componentes curriculares, mas sim agrupada, integrando a área 'Ciências da Natureza e Matemática' em um único texto, sem demarcações entre elas. Isso propicia um maior diálogo entre os professores desta área e uma abordagem que compreenda as conexões entre as mesmas, sem descaracterizar suas especificidades. Além disso, há uma grande preocupação em estabelecer um diálogo com professores de todos os níveis do percurso formativo, chamando a atenção para a importância do ensino da Física em todos eles (LEONEL e MENEZES, 2015).

## Uma breve apresentação dos professores

Entre os 179 professores que responderam o questionário online, 16 ainda frequentam o curso superior, 47 possuem superior completo, 101 já possuem especialização e 15 possuem mestrado. Quanto aos habilitados para o Ensino de Física, temos um total de 115 professores, sendo que 23 deles se habilitaram em cursos na modalidade a Distância. Entre os habilitados para o ensino de Física, há 01 professor que concluiu a licenciatura antes da década de 1980; 01 professor na década de 1980; 13 professores na década de 1990 e 100 professores concluíram a habilitação depois do ano de 2000. A partir dos dados coletados no questionário online, identificamos que 117 deles tem experiência de ensino apenas em escolas da rede pública e 62 deles na rede pública e privada, sendo que no momento em que responderam o questionário 152 atuavam apenas na rede pública e 27 na pública e privada. Esta variação pode indicar melhorias na valorização do docente e nas condições de trabalho na rede pública estadual, que precisa melhorar muito, mas já foi pior.

## USO DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS

De acordo com o Sistema de Gestão Educacional de Santa Catarina (SIGESC) de 2015, das 728 escolas que oferecem o EM apenas 230 delas possuem Laboratório de Ciências. Conforme já visto no tópico anterior o uso de atividades experimentais não se limita aos espaços destes laboratórios. Entre os professores que responderam o questionário online , 85 lecionam em escolas que possuem laboratório de ciências e 94 que não possuem. Com relação ao uso das atividades experimentais apresentamos a figura 02 com a frequência de utilização.

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Figura 02 Uso do Laboratório de Ciências

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Fonte: Leonel, 2015, p 161.

De acordo com os dados apresentados na figura 02, podemos inferir que de fato há professores que fazem uso de atividades experimentais, mesmo sem a escola ter um espaço específico para este tipo de atividade. Quanto à concepção destes professores acerca destas atividades construímos o gráfico apresentado na figura 03, a seguir.

Figura 03 Concepção acerca do uso das atividades experimentais

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Fonte: Leonel, 2015, p 162.

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Podemos inferir que os professores possuem uma percepção positiva com relação ao uso das atividades experimentais e que as concebem como recurso importante para o Ensino de Física. Inclusive 61,5% deles concordam que o ganho com este tipo de atividade compensa o tempo exigido no planejamento. No entanto, acreditamos que este recurso seria melhor explorado e utilizado com maior frequência se os professores tivessem maior tempo disponível para o planejamento das atividades em hora atividade e não ter que usar o tempo de 'descanso' para isso, em função da falta de tempo necessária para o planejamento destas atividades.

Além disso, em se tratando das práticas desenvolvidas com experimentos virtuais/simulações percebem suas contribuições quanto a observação de fenômenos impossíveis de serem realizados ou observados em sala de aula ou em laboratórios convencionais. Entretanto, a maioria possui dúvidas, concorda parcialmente, se de fato as simulações ajudam a suprir a falta de espaço e materiais físicos e se elas cumprem o mesmo papel que as atividades experimentais convencionais, conforme pode ser visto no tópico 8, da figura 03. Acreditamos que esta dúvida se deve a pelo menos dois fatores que precisam ser melhorados. Um deles é a falta de conhecimento quanto as simulações existentes e também com relação ao uso, que pode ser superada com a formação permanente. Outro fator está relacionado com a falta de estrutura física mais adequada. Embora a maioria das escolas possui laboratório de informática, sabemos que a condição dos equipamentos muitas vezes não propicia a realização de atividades deste tipo. Além disso, há uma dependência no conteúdo a ser abordado com a atividade. Tópicos mais clássicos da Física são mais fáceis de serem abordados com atividades experimentais convencionais e existe na literatura uma grande variedade de possibilidade de atividades amplamente divulgada nos próprios livros didáticos. Já para os tópicos modernos e contemporâneos há maior valorização para as simulações, pela dificuldade, em alguns casos impossibilidade, de realização e observação em espaços convencionais. Como estes tópicos ainda não são abordados por alguns professores, não conseguem despertar, nestes professores, um interesse que motive a busca e utilização destas simulações.

## CONSIDERAÇÕES

Os professores possuem uma percepção positiva com relação ao uso das atividades experimentais e as concebem como recurso importante para o Ensino de Física. No entanto, a falta de tempo para o planejamento se configura como um grande obstáculo. A carga horária destinada ao planejamento, denominada horaatividade, é composta de seguinte forma: 8 horas-atividades para admissões de 40 horas, 6 horas-atividade para admissões de 30 horas, 4 horas-atividade para admissões de 20 horas e 2 horas-atividade para admissões de 10 horas. Além de ser insuficiente, é preciso considerar que muitos professores acabam lecionando em mais de uma escola e/ou assumindo outras disciplinas para complementar a carga horária. Esta realidade afeta diretamente a disponibilidade de tempo para planejar aulas e manter um processo de formação permanente.

Outro desafio já apontado é a falta de contato com as pesquisas, o que contribui com a formação de uma visão simplista do ensino de Física que leva professores a ignorarem problemas já apontados e enfrentados por pesquisadores da área. Embora as pesquisas tenham contribuído substancialmente para a construção de conhecimentos pertinentes para o enfrentamento das complicações

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presentes no Ensino de Física na atualidade, muitas vezes a chegada destes conhecimentos em sala de aula é demasiadamente lenta. Além disso, por falta de uma formação docente pela e para a pesquisa, e também pela falta de tempo, muitos professores não tem buscado estes conhecimentos. Por exemplo, entre os professores que responderam o questionário online, 45 deles não têm contato com as pesquisas e publicações na área de Física e Ensino de Física.

## Referências

ARAÚJO, M. S. T.; ABIB, M. L. V. S. Atividades experimentais no ensino de física: diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física . Florianópolis, v. 25, n. 2, p. 176-194, jun, 2003.

BORGES, T. A. Novos rumos para o laboratório escolar de ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física . Florianópolis, v.19, n. 3, p. 291-313, dez. 2002.

BRASIL. Ministério da Educação e Cultura. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM). Brasília: MEC/Semtec, 2000. Disponível Em: http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencian.pdf. Acesso em: 02 mar. 2011.

\_\_\_\_\_\_. Ministério da Educação e Cultura. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. PCN+ Ensino Médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais - Ciências da Natureza, Matemática, e suas Tecnologias . Brasília: MEC/Semtec. 2002. Disponível em: http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf. Acesso em: 02 de mar. 2011.

LEONEL, A. A., FORMAÇÃO CONTINUADA DE PROFESSORES DE FÍSICA EM EXERCÍCIO NA REDE PÚBLICA ESTADUAL DE SANTA CATARINA: LANÇANDO UM NOVO OLHAR SOBRE A PRÁTICA. Tese de doutorado apresentada ao programa de Pós-graduação em Educação Científica e Tecnológica da UFSC, 2015.

LEONEL, A. A.; MENEZES, L. C.; ENSINO DE FÍSICA NA ATUALIZAÇÃO DA PROPOSTA CURRICULAR DE SANTA CATARINA: PERSPECTIVAS E DESAFIOS. XXI Simpósio Nacional de Ensino de Física - SNEF, 2015.

MACHADO, D. I.; SANTOS, P. L. V. A. Avaliação da hipermídia no processo de ensino e aprendizagem da física: o caso da gravitação. Ciência &amp; Educação , Bauru, v. 10, n. 1, p. 75-99, 2004.

SANTA CATARINA. Governo do Estado. Secretaria de Estado da Educação. Plano Estadual de Educação . Versão Preliminar. Florianópolis, 2014. Disponível em: http://www.sed.sc.gov.br/secretaria/plano-estadual-de-educacaosc-versaopreliminar. Acesso em: 28 out. 2014.

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