O QUE DIZEM AS PESQUISAS SOBRE ATIVIDADES PRÁTICO-EXPERIMENTAIS PUBLICADAS NA REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE FÍSICA ENTRE 2001 E 2015?

## O QUE DIZEM AS PESQUISAS SOBRE ATIVIDADES PRÁTICOEXPERIMENTAIS PUBLICADAS NA REVISTA BRASILEIRA DE ENSINO DE FÍSICA ENTRE 2001 E 2015?

Marcus Vinicius Pereira , Maria Cristina do Amaral Moreira , 1 2

- 1 Instituto Federal do Rio de Janeiro, IFRJ/PROPEC, marcus.pereira@ifrj.edu.br

## Resumo

Neste trabalho apresentamos uma revisão de literatura sobre atividades prático-experimentais realizada em artigos publicados nos últimos 15 anos, entre 2001 e 2015, na Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF), classificada como A1 no Qualis na área de Ensino da CAPES. Trata-se de um recorte de uma pesquisa do tipo estado da arte que levantou artigos sobre essa temática em 20 periódicos nacionais da área de ensino de ciências classificados nos estratos A1 e A2. Foram encontrados 144 artigos na RBEF, categorizados em termos do principal tópico de pesquisa, área de conhecimento da física, nível de ensino e ano de publicação, além de identificação das contribuições estrangeiras sobre a temática nesse periódico. Identificamos um aumento constante na produção sobre a temática ao longo dos anos, acompanhado de uma alta concentração de artigos direcionados ao ensino superior e dedicados a investigar processos e materiais educativos. Porém, há carência de pesquisas que se dediquem ao ensino fundamental e, sobretudo, a problematizar o papel das atividades prático-experimentais no ensino de física.

Palavras-chave : atividade prático-experimental; laboratório didático de física; revisão de literatura.

## Introdução

A abordagem prático-experimental no processo de ensino-aprendizagem da 1 física decorre da legitimação da experimentação como a busca por desvelar a natureza, a ciência da experiência. A realização de atividades prático-experimentais ganha conotação de imprescindibilidade, notadamente aceita tanto por professores de todos os níveis quanto por pesquisadores da área, a tal ponto de tais atividades, desenvolvidas ou não no espaço do laboratório didático, vêm sendo, de forma frequente, objeto de pesquisas da área de ensino nas últimas décadas. Mesmo que ainda parcamente problematizado, de acordo com um levantamento bibliográfico da produção nacional entre 2000 e 2007 sobre o ensino de física em sete periódicos nacionais, o laboratório didático

continua sendo o objeto de estudo mais frequente entre as publicações na área de ensino de física, tanto das que descrevem o desenvolvimento de experimentos, quanto das que se ocupam da avaliação do uso didático do laboratório. (REZENDE, OSTERMANN e FERRAZ, 2009, p.4-5)

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Hofstein e Lunetta (2004), embasados em ampla revisão da literatura internacional, consideram que atividades prático-experimentais podem facilitar a compreensão de conceitos físicos, encorajar a aprendizagem ativa, motivar e despertar o interesse, desenvolver o raciocínio lógico e a comunicação, e estimular a capacidade de iniciativa e de trabalho em grupo, aspectos também identificados na revisão de literatura conduzida por Araújo e Abib (2003). Por outro lado, quando tais atividades são desenvolvidas por meio de um roteiro fechado, os aspectos mencionados anteriormente podem se perder na medida em que o aluno passa a ser um mero reprodutor ou espectador. Nesse sentido, Laburú (2006, p. 398) alerta quanto ao

fato da motivação rapidamente cair ou se perder, caso aconteça do aluno ficar sem domínio do entendimento das suas ações empreendidas em seguida ou durante as diversas partes de uma atividade experimental. Sucede disso, que mesmo em havendo motivação inicial disparada pelo experimento, à perda de conexão entre partes ou procedimentos da atividade, faz com que as ações intrinsecamente motivadas, de início, caiam em simples operacionalizações mecânicas, desmotivadas e, por implicação, de baixa significação e sem sentido.

Araújo e Abib (2003) realizaram uma revisão de literatura de trabalhos publicados em dez anos, entre 1992 e 2001, na Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF), na Física na Escola e no Caderno Brasileiro de Ensino de Física, sobre atividades experimentais no ensino de física visando à identificação de alguns elementos, a saber: área de conhecimento da física, ano de publicação e aspectos metodológicos. Como uma das conclusões, os autores apontam o grau de direcionamento das atividades, o caráter demonstrativo e/ou a ênfase matemática em muitas delas. Neste trabalho, devido à extensa amostra, optamos por levantar artigos sobre atividades prático-experimentais publicados nos últimos 15 anos, entre 2001 e 2015, na Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF), classificada como A1 no Qualis na área de Ensino da CAPES, dando continuidade ao estudo dos autores supracitados e, assim, buscando consolidar uma compreensão de como esse relevante tema vem se apresentando nas pesquisas em ensino de física.

## Metodologia

Pesquisas do tipo 'estado da arte' oportunizam uma visão holística sobre tendências de um determinado assunto em uma área (FERREIRA, 2002). Muitas são as possibilidades de delimitação em um levantamento bibliográfico, e, neste trabalho, optamos por analisar apenas artigos em periódicos, uma vez que esta instância de divulgação nos parece congregar resultados de pesquisa mais consolidados e que podem ser fruto de trabalhos já apresentados em eventos científicos ou mesmo em trabalhos de conclusão de curso.

Outra opção quanto à definição do corpus da pesquisa está relacionada à escolha dos periódicos e a delimitação temporal. Consideramos para este levantamento apenas aqueles que se localizam nos estratos mais altos de classificação (A1 e A2) do Qualis 2014 (mais atual disponível) da CAPES , que 2 publicam majoritariamente artigos em português (revistas nacionais) e cujo escopo esteja delimitado ao ensino de física. Trata-se de um recorte de uma pesquisa mais ampla, do tipo estado da arte, em que levantamos artigos sobre atividades prático-

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

experimentais em 21 periódicos nacionais da área de ensino de ciências que satisfizeram os critérios anteriormente mencionados, sendo apenas um deles da área de ensino de física: a RBEF. Devido ao caráter multidisciplinar e à limitação de páginas, o levantamento de artigos nos outros 20 periódicos, que não se restringem ao ensino de física, é apresentado em outro texto de nossa autoria.

A busca foi totalmente realizada online , já que quase todos os números da RBEF, a partir de 2001, encontram-se integralmente disponíveis na biblioteca eletrônica SciELO Brasil, de forma que nossa amostra congregou 15 volumes, sendo 4 números por volume, com uma média de 10 a 15 artigos por número, em alguns casos chegando até a monta de 20. Apenas o primeiro número do volume 23, referente ao ano de 2001, não se encontrava no SciELO, sendo esse consultado no antigo website da RBEF 3 , que disponibiliza os números desde seu primeiro volume, publicado em 1979, até 2001. Foram utilizados os seguintes descritores de busca nos títulos dos artigos: experiência(s), experimentação(ões), experimental(is), experimento(s), laboratório(s), laboratorial(is), prática(s), prático(s), medida(s), medição(ões), medir e mensurável(is). É importante mencionar que os descritores não puderam ser buscados no SciELO por meio do seu radical comum, o que diminuiria o número de entradas e otimizaria o trabalho, como, por exemplo, na impossibilidade de se buscar por 'laborat-', sendo necessário realizar sucessivas entradas para cada um dos termos derivados desse radical, inclusive suas flexões em número: laboratório, laboratórios, laboratorial e laboratoriais.

Após a eliminação das redundâncias, as buscas retornaram 144 artigos , 4 que definem o corpus da pesquisa, que tiveram seus resumos lidos. Ferreira (2002) problematiza a leitura apenas dos resumos em pesquisas do tipo estado da arte, mostrando as vantagens e desvantagens desse percurso metodológico, e, dessa forma, optamos, algumas vezes, por realizar a leitura do artigo na íntegra a fim de minimizar qualquer dúvida de sua categorização quanto ao tópico de pesquisa, uma vez que cada artigo foi classificado em apenas um dos 11 tópicos listados a seguir (denominados por suas siglas a partir de então), considerado o principal, a saber:

- 1. ACSG: abordagem cultural, social e de gênero .
- 2. CTS: alfabetização científica e tecnológica e CTS .
- 3. EA: educação ambiental .
- 4. EAC: ensino e aprendizagem de conceitos .
- 5. ENF: educação não-formal .
- 6. FP: formação (inicial ou continuada) de professores .
- 7. HFSEC: história, filosofia, sociologia e epistemologia da ciência .
- 8. LC: linguagem e cogniç ão.
- 9. PCA: política, currículo e avaliação .
- 10. PME: processos e materiais educativos .
- 11. TIC: tecnologia da informação e comunicação .

Além disso, os artigos foram classificados quanto ao ano de publicação, à área de conhecimento da física, ao nível de ensino, além de identificação das contribuições estrangeiras sobre a temática.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

## Resultados

Primeiramente, localizamos os 144 artigos por ano de publicação, o que pode ser visualizado no Gráfico 1 abaixo, evidenciando um crescimento constante (apesar das oscilações ano a ano) ao se definir um intervalo de três anos, em que 18 artigos foram publicados tanto no triênio 2001-2003 como no 2004-2006, 25 artigos foram publicados no triênio 2007-2009, 39 no triênio 2010-2012 e 44 no triênio 2013-2015. Esse aumento provavelmente está relacionado com o constante crescimento de cursos de pós-graduação no Brasil nos últimos anos desde a criação da área de ensino na CAPES em 2000, acompanhado da necessidade de produção pelos pesquisadores.

Gráfico 1: Quantidade de artigos por ano de publicação na RBEF.

<!-- image -->

Em relação aos tópicos de pesquisa recorrentes em eventos da área de ensino de física / ensino de ciências, a delimitação da temática indicou alta correlação desse conjunto de artigos da RBEF com o tópico PME, no qual foram categorizadas 115 produções, corroborando o resultado apresentado por Rezende, Ostermann e Ferraz (2009) na introdução deste trabalho. Porém, artigos sobre atividades prático-experimentais também foram categorizados, em ordem decrescente de frequência, nos seguintes tópicos: 10 em HFSEC; 7 em TIC, 6 em EAC; 3 em PCA; 2 em LC; 1 em FP. Nenhum artigo foi categorizado nos tópicos de pesquisa ACSG, CTS, EA e ENF. É possível entender essa distribuição, evidenciada no Gráfico 2 a seguir, em face da própria natureza da temática, uma vez que atividades prático-experimentais, em geral, são abordadas na perspectiva de uma estratégia de ensino, sendo a maioria dos artigos relatos de desenvolvimento / construção de experimentos, análise e tratamento de dados, instrumentação, entre outros. Mesmo os 10 artigos que foram categorizados no tópico de pesquisa HFSEC, praticamente todos se limitam à apresentação histórica de um experimento para além, por exemplo, de uma discussão sobre a natureza da ciência quando estudantes trabalham no laboratório didático com um experimento histórico. Analogamente, os sete trabalhos sobre TIC também envolvem desenvolvimento /

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

construção de aparatos em sua maioria, em que a tecnologia é considerada instrumento para coleta e/ou análise de dados, reduzindo suas potencialidades ao contrastar-se com uma visão da tecnologia como fundamento, tal como sugere Pretto (2013). Apenas em seis trabalhos se investigou o ensino-aprendizagem de conceitos (EAC), corroborando nossa afirmativa na introdução deste trabalho quanto à falta de problematização do papel do laboratório didático, sobretudo acerca de sua efetiva contribuição para aprendizagem, que ainda carece de evidências empíricas. Os três trabalhos no tópico PCA se resumem a letra C, ou seja, pesquisas sobre o currículo: dois em cursos de licenciatura em física e um no ensino médio. Os dois artigos relacionados à LC trataram do uso de linguagem computacional e não dos estudos da linguagem e cognição mais recorrentes na área de ensino, mas, apesar disso, mantivemos a categorização nesse tópico. Em apenas um artigo a formação (continuada) de professores foi abordada quando se apresentou uma oficina de construção de lunetas, e, novamente, a ênfase foi mais no experimento do que no processo formativo em si, apesar de haver conclusões acerca desse último aspecto.

Gráfico 2: Distribuição dos artigos por tópico de pesquisa.

<!-- image -->

A distribuição dos artigos nas tradicionais áreas de conhecimento da física teve por base a classificação de Araújo e Abib (2003), porém optamos suprimir astronomia, uma vez que artigos sobre atividades prático-experimentais que, de alguma forma, tangenciavam essa área mais se dedicavam à ótica (em especial instrumentos óticos como a luneta) do que à astronomia em si. Dessa forma, categorizamos esses trabalhos nas seguintes áreas: Mecânica (Mec); Física Térmica (FT); Física Ondulatória (FO); Eletromagnetismo (EM); Ótica (Ot); Fluidos (Flu); Física Moderna e Contemporânea (FMC). Dez dos 144 artigos foram considerados como Indefinidos (Ind) em termos de área de conhecimento da física, ou porque apresentavam uma discussão mais ampla sobre o laboratório (revisão de literatura sobre enfoques das atividades experimentais, objetivos do laboratório na visão de alunos, atitudes dos alunos em aulas de laboratório, potencialidades de experimentos mentais), ou porque abarcavam mais de uma área (proposta inovadora de ensino de física experimental, software para análise de dados, instrumentação no laboratório, entre outros). Essa distribuição pode ser visualizada no Gráfico 3 a seguir.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Gráfico 3: Quantidade de artigos por área de conhecimento da física.

<!-- image -->

Quanto ao nível de ensino, praticamente a metade dos 144 artigos (74) são dedicados ao Ensino Superior (ES), em especial ao nível de graduação (licenciatura e/ou bacharelado em física, engenharia, entre outros), enquanto 17 são explicitamente para o Ensino Médio (EM) e apenas um para os anos iniciais do Ensino Fundamental (EF1), o que pode ser visualizado no Gráfico 4 abaixo. Destacamos que 52 artigos apresentavam uma discussão sobre atividades práticoexperimentais que não se limitavam a um nível de ensino e, por isso, foram classificados como Indefinidos (Ind) e que não necessariamente tinham relação com a indefinição da área de conhecimento da física. Pelo contrário, a maioria dos 52 artigos (49) estava distribuída em todas as áreas, com exceção de mecânica dos fluidos (Flu) em que eles eram ou para o ES ou para o EM.

Gráfico 4: Quantidade de artigos por área de conhecimento da física.

<!-- image -->

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Para além de uma discussão sobre a carência de trabalhos que se dediquem a investigar atividades prático-experimentais no EF, a inexpressiva concentração de artigos da RBEF nos últimos 15 anos dedicados ao EM, lócus principal do ensino de física na educação básica, evidencia certa ausência de diálogo dos especialistas que vêm publicando na área de ensino de física com a escola, corroborando a última consideração de Araújo e Abib (2003, p.191) em seu artigo quando afirmam que

essas propostas ainda se encontram distantes dos trabalhos realizados em grande parte de nossas escolas, o que sem dúvida indica a necessidade de realização de novos estudos que visem melhorar as articulações e propiciar um aprofundamento das discussões dessa temática, buscando a efetiva implementação dessas propostas nos diversos ambientes escolares.

Por fim, destacamos que entre os 144 artigos há 18 que são contribuições internacionais, a maioria da América Latina, sendo seis da Colômbia (três em coautoria com o México), quatro da Argentina, dois da Itália e um de cada país a seguir: Chile, Emirados Árabes, Espanha, México, Sérvia e Uruguai.

## Considerações finais

O uso de atividades prático-experimentais como estratégia de ensino de física tem sido apontado por professores e alunos como uma das maneiras mais frutíferas de se minimizar as dificuldades em aprender e ensinar física de modo significativo e consistente. Há também os que são críticos sobre a função dessas atividades no ensino tal como são realizadas, sobretudo entre os pesquisadores que as associam ao reforço de uma visão ingênua e positivista da ciência, por vezes privilegiando o laboratório como espaço de comprovação da teoria no qual se celebra o que é tratado em sala de aula. Nesse sentido, Pena e Ribeiro Filho (2009), fundamentados na literatura, apontam alguns entraves para o uso da experimentação no ensino de física, como a carência de pesquisa sobre o que os alunos realmente aprendem por meio de experimentos e as condições de trabalho do profissional docente. De acordo com Laburú, Barros e Kanbach (2007), a carência ou deficiência faz parte da maior parte das explicações dos professores de física do ensino médio para a resistência em utilizar atividades práticas em suas aulas.

Podemos dizer que há falta de ressonância entre o discurso e a prática pedagógica quando se pensa no laboratório didático de física no ensino médio, não somente devido à falta de pesquisas nessa linha, como também devido ao fato de que 'a experimentação está longe de constituir a panaceia para o ensino de Física; a aprendizagem dos estudantes parece sujeita a limitações e ambiguidades, que tornam o problema digno de ser analisado mais cuidadosamente' (VILLANI e CARVALHO, 1993, p.75). Nessa linha, inúmeras são as tendências e possibilidades de se abordar atividades prático-experimentais no ensino de física, de forma que é necessário maior aprofundamento e reflexão sobre a natureza desses 144 artigos publicados na RBEF entre 2001 e 2015, sobretudo porque há diferenças metodológicas e epistemológicas entre os 115 categorizados no tópico de pesquisa processos e materiais educativos (PME). Importante destacar também que, apesar do aumento das produções dedicadas a investigar as atividades práticoexperimentais, tal aumento não foi acompanhado de uma maior amplitude da natureza das pesquisas, seja pelo tópico de pesquisa, seja pelo nível de ensino, em especial o fundamental.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Em se tratando desse aspecto, a baixa quantidade de artigos sobre atividades prático-experimentais no ensino fundamental contrasta com as recomendações de documentos oficiais e resultados já consolidados na área de ensino de ciências, que enfatizam a necessidade de se trabalhar com tais atividades desde a mais tenra idade a fim de manter o espírito de curiosidade das crianças e adolescentes e promover a alfabetização científica. Entendemos que o aumento das publicações tem relação direta tanto com a intrínseca (e quase inquestionável) relação da física com a componente prático-experimental quanto com a crescente abertura de cursos de pós-graduação stricto sensu na área de ensino de ciências no país, que visam à produtividade e fomentam a publicação de artigos. Por fim, devido ao caráter inventariante e preliminar deste trabalho, acreditamos que com o seu aprofundamento possam emergir aspectos ainda não identificados, como as diferentes perspectivas dentro de cada tópico de pesquisa, as visões de ciência etc. acerca de atividades prático-experimentais no ensino de ciências.

## Referências

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

FERREIRA, N. S. A. As pesquisas denominadas 'estado da arte'. Educação e Sociedade , ano 23, n.79, 2002.

HOFSTEIN, A.; LUNETTA, V. N. The laboratory in science education: foundations for the twenty-first century. Science Education , v.88, n.1, p.28-54, 2004.

LABURÚ, C. E. Fundamentos para um experimento cativante. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v.23, n.3, p.382- 404, 2006.

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, n.3, 2007.

PENA, F. L. A.; RIBEIRO FILHO, A. Obstáculos para o uso da experimentação no ensino de física: um estudo a partir de relatos de experiências pedagógicas brasileiras publicados em periódicos nacionais da área (1971-2006). Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências , v.9, n.1, 2009.

PEREIRA, M. V.; MOREIRA, M. C. do A. Atividades prático-experimentais no ensino de física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , 2016. (no prelo)

PRETTO, N. de L. Uma escola sem /com futuro: educação e multimídia . 8.ed. Salvador : EDUFBA, 2013.

REZENDE. F.; OSTERMANN, F.; FERRAZ, G. Ensino-aprendizagem de física no nível médio: o estado da arte da produção acadêmica no século XXI. Revista Brasileira de Ensino de Física , v.31, n.1, 2009.

VILLANI, A.; CARVALHO, L. O. Representações mentais e experimentos qualitativos. Revista Brasileira de Ensino de Física , v.15, n.1a4, p.74-89, 1993.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_