MENINAS EXPERIMENTANDO A FÍSICA: UMA ABORDAGEM DE CONCEITOS FÍSICOS

## MENINAS EXPERIMENTANDO A FÍSICA: UMA ABORDAGEM DE CONCEITOS FÍSICOS

Paula Santos Orofino , Isabela Porto Cavalcante , Danylo Semim Garcia , Ellen 1 2 3 Regina Romero Barbosa 4 , Hamilton Perez Soares Corrêa 5

- 1 Universidade Federal de Mato Grosso do Sul/ Instituto de Física, paula.orofino@gmail.com
- 2 Universidade Federal de Mato Grosso do Sul/ Instituto de Física, ipcavalcante@gmail.com

- 4 Universidade Federal de Mato Grosso do Sul/ Instituto de Física, ellenfisicaufms@gmail.com

## Resumo

Atualmente, têm-se buscado novas metodologias que possam vir a incentivar alunos do ensino médio a se interessarem por carreiras científicas. Segundo apontam as pesquisas, esse desafio é ainda maior quando se refere ao gênero feminino, pois há uma discrepância relacionada às escolhas por carreiras na área de Ciência e Tecnologia (C&T), em que a participação das mulheres é reduzida. O presente trabalho descreve uma pesquisa desenvolvida com cinco educandas do ensino médio que participaram do projeto 'Experimentando a Física: uma abordagem interativa de conceitos físicos em ambientes escolares', por meio da chamada pública MCTI/CNPq/SPM-PR/Petrobras nº 18/2013 (Meninas e Jovens Fazendo Ciências Exatas, Engenharias e Computação). A pesquisa foi caracterizada como etnográfica e as atividades desenvolvidas durante os encontros foram relacionadas a conteúdos de eletromagnetismo com uma abordagem em experimentação. A partir dos discursos, das entrevistas, das observações participantes da mediadora/pesquisadora e do enriquecimento cultural e científico das educandas, adquiridos também por meio da visita técnica a Centros e Museus de Ciências, foi possível inferir que essa pesquisa, com carácter de experimentação e de valorização das percepções, opiniões e preferências das educandas, permitiu que elas desenvolvessem a identidade de grupo, autonomia e se sentissem instigadas e motivadas a buscar novos conhecimentos científicos, além de se envolverem mais com a área de C&T e terem maior interesse por futuras carreiras científicas.

Palavras-chave : Relações de Gênero; Ensino de Física; Experimentação; Pesquisa Etnográfica.

## Introdução

Segundo apontam as pesquisas, (REZENDE; OSTERMANN, 2007; LIMA JÚNIOR, et. al., 2009; OLINTO, 2011), o desafio de gerar o interesse de alunos do ensino médio por carreiras científicas é ainda maior quando se refere ao gênero feminino, pois a participação das mulheres em carreiras relacionadas à área de Ciência e Tecnologia (C&T) é reduzida, fato que ocorre em vários países. Segundo o Grupo de Trabalho sobre as Mulheres na Física da IUPAP , há somente 15% de 1 mulheres trabalhando em Departamentos de Física nas universidades brasileiras. Nos EUA, também são 15% e na Alemanha, 4%. Estes dados são encarados pelos

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23 a 27 de janeiro de 2017

investigadores como problemáticos e como solução são propostas mudanças, seja nas jovens (suas atitudes, conhecimentos ou habilidades) ou na forma que a ciência é apresentada a elas (REZENDE; OSTERMANN, 2007).

O conceito de gênero, para as ciências sociais e humanas, refere-se a uma construção social do sexo anatômico, ligada ao reforço definido pela comunidade verbal como masculino e feminino, baseando-se no pressuposto de que há machos e fêmeas na espécie humana, mas a cultura determina a maneira de ser homem e de ser mulher (BRASIL, p. 39, 2009). Segundo Torejani e Batista (2010), a missão da escola está muito além de produzir conhecimentos, pois ela também molda sujeitos, produz identidades étnicas, de gênero e de classe por meio de relação de desigualdades. Ao tratar as relações de gênero, orienta-se que a escola propicie o questionamento de papéis rigidamente estabelecidos a homens e mulheres na sociedade, a valorização de cada um e a flexibilização desses papéis (PCN, v. 8, p. 35 apud PATRÍCIO, 2006).

Após uma revisão de literatura, Lima Júnior et. al. (2009) sintetizaram os resultados da pesquisa e estabeleceram diretrizes para o ensino de ciências com o objetivo de produzir entre meninos e meninas graus mais equilibrados de interesse e participação, sendo elas: enfatizar as relações entre o tema em estudo e as experiências anteriores dos alunos, em particular aquelas ligadas à manutenção da vida e ao bem-estar das pessoas; evitar abordagens didáticas excessivamente abstratas e dar preferência àquelas que integram teoria e atividade prática, deixando claros os desdobramentos do tema na realidade fora da sala de aula; evitar a aprendizagem algorítmica ou por memorização, proporcionando oportunidades para que os estudantes relacionem o tema em estudo às suas ideias e experiências anteriores da forma mais profunda e completa possível; e por fim, proporcionar que o ambiente dentro e fora da sala de aula seja essencialmente colaborativo, instituindo espaços para trocas de experiência e contatos mais pessoais entre os estudantes e deles com relação aos professores.

A experiência escolar como um todo tanto pode contribuir para a reprodução de valores e atitudes que reduzem a igualdade de gênero em carreiras científicas, como mudar suas perspectivas quanto à carreira profissional. Uma das maneiras de se fazer isso é reduzir os estereótipos de gênero nas escolas, proporcionando às meninas um ambiente que instigue observações e questionamentos relacionados aos conceitos científicos. Dessa forma, a experimentação pode contribuir nesse cenário, concebendo essa atividade como uma estratégia de obtenção de conhecimento formal, por meio da realidade problematizada em que o estudante percebe a relação entre a manifestação natural e artificial do fenômeno estudado (AMARAL, 1997 apud HIGA; OLIVEIRA, 2012). Assim, há um favorecimento do desenvolvimento do espírito investigativo no estudante, por meio das imprecisões metodológicas e a incerteza dos resultados obtidos, além de desmistificar o caráter cientificista do conhecimento (HIGA; OLIVEIRA, 2012).

Embora a importância da experimentação seja reconhecida e difundida, ainda há dificuldades em relação a sua utilização nas escolas, reduzindo assim um aprendizado que propicie o desenvolvimento das habilidades dos alunos em relação à investigação e observação. Diante dessas considerações, o objetivo geral dessa pesquisa foi o de propiciar um ambiente colaborativo para cinco educandas do ensino médio e assim, abordar de forma interativa, os conceitos físicos presentes

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em situações do cotidiano, utilizando como principal estratégia metodológica a experimentação em física.

Essa pesquisa foi realizada em paralelo ao projeto 'Experimentando a Física: uma abordagem interativa de conceitos físicos em ambientes escolares', que possuiu o apoio de uma escola estadual co-executora de Campo Grande/MS; Instituto de Física (INFI), Casa da Ciência e grupo de pesquisa Ciências: Educação e Popularização, localizados na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI); Secretaria de Política das Mulheres (SPM-PR); e Petrobrás.

## Encaminhamentos metodológicos

Com base nos pressupostos apresentados por André (2004) no livro intitulado 'Etnografia da Prática Escolar', essa pesquisa foi caracterizada como uma pesquisa etnográfica. Segundo Spradley (1979, apud ANDRÉ, 2004), a principal preocupação na etnografia é com o significado que têm as ações e os eventos para as pessoas ou os grupos estudados, às vezes expressos pela linguagem ou transmitidos indiretamente por meio das ações.

A pesquisa etnográfica possui características importantes e que definem, em particular, a sua metodologia. A primeira característica está relacionada às técnicas associadas à etnografia: a observação participante, a entrevista e a análise de documentos. O princípio da interação constante entre o objeto pesquisado e o próprio pesquisador, determina a segunda característica, pois considera o pesquisador como um instrumento principal na coleta e análise dos dados. A ênfase no processo é uma terceira característica, onde a importância da pesquisa apresenta-se naquilo que está ocorrendo e não no produto ou nos resultados finais. A quarta característica está relacionada ao pesquisador que busca compreender e retratar a visão pessoal dos participantes, ou seja, preocupa-se 'com o significado, com a maneira própria com que as pessoas veem a si mesmas, as suas experiências e o mundo que as cerca' (ANDRÉ, 2004).

- O trabalho de campo é a quinta característica da pesquisa do tipo etnográfica, o qual o pesquisador tem proximidade com pessoas, situações, locais, eventos, por meio de um contato direto e prolongado. Outras características importantes, segundo André (2004), são a descrição e a indução. Esse tipo de pesquisa permite que se chegue bem perto dos participantes, buscando tentar entender como eles operam no seu dia a dia, levando em consideração mecanismos que são vinculados e reelaborados por meio dos conhecimentos, atitudes, valores, crenças, modos de ver e de sentir a realidade e o mundo. Dessa forma serão apresentados relatos e percepções das educandas coletados por meio de depoimentos, entrevistas e anotações feitas no diário de bordo da mediadora/pesquisadora.

Foram, em média, 35 encontros realizados e mais uma visita técnica a Centros e Museus de Ciências em São Paulo, conforme previsto no projeto, o qual foi executado durante o ano de 2014 e início do ano de 2015. Os encontros possuíam como tema 'O efeito de choques elétricos e dos relâmpagos no corpo humano', definido junto com a comunidade escolar, por meio de questionários entregues aos alunos do ensino médio da escola em que as educandas estavam matriculadas. Portanto, as atividades desenvolvidas nos encontros eram

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relacionadas a conteúdos de eletromagnetismo com uma abordagem em experimentação. Vale destacar que, a escolha por esse tema estava relacionada a uma curiosidade natural da comunidade em conhecê-lo, pois o estado de Mato Grosso do Sul teve muita incidência de raios e esteve em quarto lugar no ranking de estados brasileiros com mais mortes por raios, entre os anos de 2000 a 2013, segundo o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). No quadro 01, são apresentadas de forma geral as atividades experimentais desenvolvidas pelas educandas durante os encontros.

Quadro 01 Atividades de investigação experimental

As educandas desenvolveram as atividades do projeto nas dependências da Casa da Ciência e do grupo de pesquisa Ciências: Educação e Popularização (CEP), ambos localizados na UFMS. Os encontros foram semanais com duração média de três horas e utilizaram materiais de fácil acesso para a construção de experimentos; vídeos didáticos que abordavam conceitos científicos; documentários; kits experimentais da Experimentoteca (CDCC/USP-São Carlos); textos de livros didáticos; simulações computacionais do PhET Colorado; palestras com professores do Instituto de Física da UFMS, entre outros recursos.

Os encontros possuíam o intuito de expor as educandas a situações cotidianas, em um primeiro momento, e deixá-las explorar os conceitos físicos envolvidos por meio dos recursos citados. Em seguida, o conteúdo era sistematizado para que elas conseguissem elaborar uma explicação dos fenômenos observados. Esta pesquisa, além de abordar os conceitos físicos por meio dos recursos citados, possibilitou um ambiente de investigação a partir da mediação e da educação dialógica.

## Resultados e Discussões

As educandas foram identificadas pelas letras A, B, C, D e E durante a análise e ao traçar o perfil delas no início dos encontros, foi possível observar que, embora elas estudassem na mesma escola, a interação entre elas era restrita, além disso, as educandas não eram ativas na construção e reconstrução do conhecimento, herança de uma educação tradicional que por vezes reina no ambiente escolar, conforme observações anotadas no diário da mediadora/pesquisadora.

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Portanto, durante os primeiros encontros, a mediadora/pesquisadora desenvolveu atividades de grupo que visavam proporcionar um ambiente de colaboração, valorizando os conhecimentos cotidianos e as experiências das educandas, além de colocá-las na posição de sujeitos ativos da ação educativa por meio da participação em todos os níveis do processo. Dessa forma, o plano de trabalho era aberto e flexível. Isso não significa que os encontros não eram estruturados, pelo contrário, isso significa que embora eles fossem planejados e possuíssem objetivos, a mediadora/pesquisadora, com base na sua observação participante, estava constantemente atenta às necessidades e expectativas individuais de cada educanda.

Durante os encontros, as educandas realizaram diversas atividades experimentais para observar e investigar os conhecimentos científicos presentes em cada experimento. Inicialmente as educandas mostraram dificuldades em desenvolver as atividades e dependiam quase que exclusivamente de orientações, o que demonstrava um grau elevado de falta de autonomia. Elas não compreendiam o desenvolvimento da ciência e possuíam certa objeção em assumir as possíveis falhas ocorridas durante o processo de experimentação. A mudança de postura frente à investigação ocorreu por meio da oportunidade das educandas em 'fazer ciência', por meio do construir, observar, investigar, analisar e assim chegar a conclusões fundamentadas no seu exercício enquanto 'experimentadoras'.

A gente que montou, porque você montando, você sabe como faz isso e a gente não. E a gente interagindo, a gente mexendo, é mais legal, porque a gente tinha noção de como construir o negócio (Educanda A - entrevista 14/03/2015).

Nesse relato, a educanda A valoriza o ato da experimentação, pois ela interage com o experimento, o que o torna mais interessante, além de ela compreender como ele foi construído. Durante a experimentação, as educandas deparavam-se com situações-problemas em que precisavam de conceitos científicos para resolvê-las e quando tinham sucesso, compartilhavam o conhecimento agregado com as demais educandas, promovendo assim uma identidade de grupo.

Posteriormente, conforme participavam dos encontros e eram instigadas a buscar novos conhecimentos científicos, por meio da mediação da mediadora/pesquisadora, pode-se observar que a experimentação aguçou a curiosidade das educandas em aprender os conceitos físicos que estavam diretamente relacionados aos experimentos e que faziam parte do seu cotidiano. Além disso, a experimentação incitou a autonomia das educandas para novas investigações.

O modo como saímos da teoria e conhecemos os eventos que víamos no dia a dia mais a fundo; os debates que haviam e que estimulavam nós a querer indagar sobre o evento e encontrar nossas falhas sobre determinado assunto em que achávamos que sabíamos (Educanda E - documento escrito 13/12/2014).

A educanda E relata a sua percepção em relação aos encontros e como eram desenvolvidas as atividades. Ela faz uma comparação entre os conhecimentos cotidianos, anterior a sua participação nos encontros, e os conhecimentos vivenciados e científicos agregados durante a sua participação no projeto. Dessa forma, ela percebeu que os conhecimentos cotidianos, muitas vezes, não contemplavam os conceitos físicos presentes nos experimentos e que, diante disso, ela se sentia estimulada a buscar conhecimentos científicos.

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A identidade de grupo favoreceu, nos encontros que se seguiram, a participação mais ativa das educandas no processo de ensino-aprendizagem, como também no autoconhecimento de cada uma delas. Proporcionar um ambiente colaborativo instituiu um espaço para trocas de experiências entre as educandas e delas com a mediadora/pesquisadora. No relato abaixo, a educanda E, em seu relato, identifica a importância do ambiente colaborativo e da identidade de grupo estabelecida entre as educandas, o que despertou um maior interesse em conhecimentos científicos da área de C&T.

Uma coisa que achei muito interessante foi essa atenção que deram à física, em que pode integrar diversos tipos de alunos e fazer com que elas se relacionassem e, claro, despertar um maior interesse na área (Educanda E - documento escrito 13/12/2014).

Antes, durante e depois das atividades experimentais, as educandas eram questionadas pela mediadora/pesquisadora sobre os conhecimentos científicos referentes às atividades, com o intuito de valorizar os conhecimentos vivenciados por elas e provocá-las a buscar de forma cada vez mais autônoma as respostas as suas respectivas indagações. Por meio da experimentação, as educandas aos poucos compreenderam que todo e qualquer conhecimento científico poderia em um primeiro momento estar aquém delas, mas que sempre poderiam pesquisar e apropriar-se desse conhecimento de forma autônoma.

O ápice de todo esse processo ocorreu no final do ano de 2014, quando as educandas participaram da semana cultural realizada na escola co-executora. Cada uma delas escolheu um experimento dentre todos os trabalhados para apresentar no evento, mas todas foram ativas na preparação e elaboração do material que foi levado. Elas participaram do evento durante um dia inteiro e apresentaram tanto para os alunos da escola co-executora que estudavam no período matutino, quanto no vespertino. Baseada na observação participante e nas reflexões feitas pela mediadora/pesquisadora durante todos os encontros do projeto, nesse dia era visível a mudança das educandas. Elas estavam entusiasmadas e tinham domínio do conhecimento científico referente aos experimentos. Quando era preciso, uma educanda auxiliava a outra e propunham aos alunos da escola a verem todos os experimentos que o grupo estava apresentando.

Segundo o cronograma do projeto, no início de 2015 entre os dias 20/01 a 24/01, as educandas, a pesquisadora/mediadora e a coordenadora do projeto fizeram uma visita técnica em Centros e Museus de Ciências em São Paulo para a visitação a centros de ciência. Os principais lugares visitados foram: o Parque de Ciência e Tecnologia da Universidade de São Paulo (Cientec); o Catavento Cultural e Educacional; e a Sabina Escola Parque do Conhecimento e Planetário Digital de Santo André - Johannes Kepler.

Em todos os lugares visitados havia monitores que explicavam o funcionamento de cada experimento. As educandas relataram durante uma entrevista que foi 'emocionante' já saber a explicação dos experimentos, antes mesmo que os monitores explicassem, o que reflete no aumento da autoestima das educandas. Além disso, outro aspecto evidenciado por elas refere-se aos conhecimentos científicos adquiridos durante a participação no projeto e as suas respectivas aplicações no dia a dia. Durante as entrevistas, as educandas relataram várias situações cotidianas em que reconheceram a presença dos conhecimentos científicos e conceitos físicos trabalhados durante as atividades experimentais e as discussões feitas após a experimentação.

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Embora os encontros tenham se encerrado no primeiro semestre de 2015, a mediadora/pesquisadora ainda manteve contato com as educandas e recebeu relatos individuais referentes à importância que elas deram à participação no projeto. Uma delas, que na época estava na terceira série do ensino médio, relatou que fez o vestibular da Unicamp e passou, e que na prova haviam exercícios relacionados aos conceitos físicos trabalhados nos encontros e que conseguiu resolvê-los devido a sua participação. Hoje, essa educanda está fazendo o curso 51 da Unicamp, que é o ingresso para os cursos de Engenharia Física, Física, Física Médica, Física Biomédica, Matemática e Matemática Aplicada e Computacional.

## Considerações finais

Por meio dessa pesquisa, a mediadora/pesquisadora teve como objetivo propiciar um ambiente colaborativo para as cinco educandas e assim abordar os conhecimentos científicos e os conceitos físicos presentes em situações cotidianas, de forma dialógica e por meio da experimentação. Ao 'fazer ciência', por meio do construir, observar, investigar, analisar e assim chegar a conclusões fundamentadas no exercício enquanto 'experimentadoras', as educandas mudaram a sua postura frente à ciência, desmistificando o seu caráter cientificista, o qual define a ciência como pronta e imutável.

As educandas construíram uma identidade de grupo durante os encontros, observado que no começo do projeto elas possuíam uma interação restrita. Essa identidade de grupo tornou-se algo tão essencial, que elas compartilhavam o conhecimento científico ou vivenciado umas com as outras, para que todas tivessem um bom resultado nas atividades experimentais. Além disso, essa identidade de grupo favoreceu a participação mais ativa das educandas no processo de ensinoaprendizagem, como também no autoconhecimento de cada uma delas, por meio de um ambiente colaborativo que instituiu um espaço para trocas de experiências entre as educandas e delas com a mediadora/pesquisadora.

Conforme as educandas participavam dos encontros e eram instigadas a buscar novos conhecimentos científicos, pode-se observar que a experimentação incitou a autonomia delas, pois aguçou a curiosidade em aprender os conceitos físicos que estavam diretamente relacionados aos experimentos e que faziam parte do seu cotidiano. Após a realização da visita técnica a Centros e Museus de Ciências, as educandas reconheceram a presença dos conhecimentos científicos e dos conceitos físicos trabalhados durante as atividades experimentais e as discussões feitas após a experimentação em vários momentos da visita técnica e também em situações do seu cotidiano.

Dessa forma, com base nas análises e discussões realizadas foi possível inferir que essa pesquisa, com carácter de experimentação e de valorização das percepções, opiniões e preferências das educandas, permitiu que as educandas desenvolvessem a identidade de grupo, autonomia e sentissem instigadas e motivadas a buscar novos conhecimentos científicos, além de se envolverem mais com a área de C&T e terem maior interesse por futuras carreiras científicas.

## Referências

ANDRÉ, Marli Eliza D. A. de. Etnografia da prática escolar. Campinas: Papirus, 1995.

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HIGA, Ivanilda; OLIVEIRA, Odisséa Boaventura de. A experimentação nas pesquisas sobre o ensino de Física: fundamentos epistemológicos e pedagógicos. Educar em Revista, Curitiba, n. 44, p. 75-92, abr./jun., 2012.

LIMA JÚNIOR, Paulo; OSTERMANN, Fernanda; REZENDE, Flavia. Gênero e educação científica: uma revisão da literatura. In: Anais do VII Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (ENPEC), Florianópolis, 2009.

MEC (Ministério da Educação). Gênero e diversidade na escola: formação de professoras/es em Gênero, Orientação Sexual e Relações Étnico-Raciais. Rio de Janeiro : CEPESC; Brasília : SPM, 2009.

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PATRÍCIO, Daniela Silva. Educação e gênero: uma discussão para além da inclusão igualitária. In: Anais do V Simpósio internacional: O Estado e as Políticas Educacionais no Tempo Presente, Uberlândia, 2009.

REZENDE, Flavia; OSTERMANN, Fernanda. A questão de gênero no ensino de Ciências sob o enfoque sociocultural. In: Anais do XII Simpósio Nacional de Ensino de Física (SNEF), São Luís, 2007.

TOREJANI, Aszuen Tsuyako do Carmo; BATISTA, Irinéa de Lourdes. As relações de gênero no ensino de Ciências e no contexto escolar: uma busca, revisita e análise à luz de referenciais teóricos. In: Anais do II Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia (Sinect), Ponta Grossa, 2010.

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