Uma análise sobre a formação inicial de professores de ciências na UNIFESP-Diadema para o ensino de radiação por meio do uso de mapas conceituais e pirâmide informacional

## UMA ANÁLISE SOBRE A FORMAÇÃO INICIAL DE PROFESSORES DE CIÊNCIAS NA UNIFESP-DIADEMA PARA O ENSINO DE RADIAÇÃO POR MEIO DO USO DE MAPAS CONCEITUAIS E PIRÂMIDE INFORMACIONAL

## Gabriela Carvalho Queiroz 1 , Carlos Roberto Senise Junior 2

- 1 Universidade Federal de São Paulo, aluna de pós-graduação, gabi.c.q@gmail.com

2 Universidade Federal de São Paulo, Departamento de Física, senise.unifesp@gmail.com

## Resumo

Como unidade curricular do ensino básico, os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) trazem a disciplina de Ciências como um meio de formação cidadã. Por envolver aspectos matemáticos, físicos, químicos e biológicos, o ensino de Ciências para o Ensino Fundamental II é desafiador tanto para educandos quanto para educadores. De acordo com os PCN para o ensino de Ciências, é no último ano deste ciclo que os educandos têm o primeiro contato formal com conteúdos específicos de Química e Física. Agora, com a Base Nacional Comum Curricular (BNCC), Matéria e Radiação é um dos três temas estruturantes de todos os anos do Ensino Fundamental II. Os professores que atuam neste nível de ensino são, em sua maioria, formados na área biológica, o que pode acarretar ainda mais desafios e dificuldades no processo de ensino-aprendizagem do presente tema. Na Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), o curso de Ciências-Licenciatura tem um currículo comum durante os dois primeiros anos de formação, independentemente da habilitação escolhida (Biologia, Física, Matemática ou Química). O objetivo deste trabalho é analisar a formação inicial de professores de Ciências pela Universidade Federal de São Paulo, dentro do espectro comum de disciplinas, para o conteúdo específico de radiação voltado ao Ensino Fundamental II. Para tal análise, aliam-se as teorias de mapeamento conceitual, de Moreira, e da pirâmide informacional, de Machado, fazendo uso de questionários de conceitos de radiação e caracterização da formação básica e superior, além da elaboração de mapas conceituais pelos sujeitos de pesquisa. Com a análise do material coletado, pôde-se verificar que, para as diferentes habilitações, têm-se três diferentes níveis de conhecimento sobre radiação, a saber: nível da informação, do conhecimento e da inteligência. Os resultados apresentados, considerando-se três de doze mapas coletados, se inserem em uma análise preliminar de um trabalho mais amplo e, posteriormente, o restante dos mapas será analisado, a fim de enquadrar a formação de forma mais geral.

: Formação Inicial de Professores. Mapa Conceitual.

Palavras-chave Pirâmide informacional. Ensino de Ciências. Ensino de Radiação.

## Introdução

Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) para o ensino de Ciências da Natureza (PCN, 1997, p. 21), com 'a crescente intervenção da tecnologia no dia a dia, não é possível pensar na formação de um cidadão crítico à margem do saber científico'. O ensino de ciências da natureza está pautado, ainda segundo os PCN, principalmente na compreensão do mundo e suas transformações, na formação atitudinal e procedimental para a criticidade em todos os âmbitos sociais. Seu ensino envolve conceitos de Biologia, Química, Física e Matemática, além de aproximações com outras áreas do conhecimento, concepções prévias dos alunos e situações socioculturais. Assim, o processo de ensino-aprendizagem é desafiador, tanto para quem ensina quanto para quem aprende (PAGANOTTI e DICKMAN, 2014).

Quando se trata dos professores que lecionam Ciências para alunos do Ensino Fundamental II, fato é que a maioria é formada em Ciências Biológicas (MELLO, SILVA, 2004). Por outro lado, é consenso entre a maior parte dos

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profissionais da educação a necessidade do conhecimento pedagógico do conteúdo (PAGANOTTI E DICKMAN, 2014). Entretanto, o trabalho de Paganotti e Dickman (2014), por exemplo, traz relatos de professores que ministram Ciências no 9º ano, que afirmam abordar mais a sua área de formação (Biologia) do que a Física, exatamente pela falta de conhecimento pedagógico e, quando ministram a disciplina, abordam-na de forma mecânica, transmitindo (e não construindo) saberes.

Pautado nesta problemática, o objetivo dessa pesquisa é analisar a formação inicial de professores, pela UNIFESP, para ministrar aulas que envolvam conceitos de radiação no Ensino Fundamental II. Estes conceitos aparecem ao longo dos quatro anos finais do Ensino Fundamental, de acordo com a BNCC, dentro do eixo estruturante Matéria e Radiação. Além de ser um componente curricular com ampla possibilidade de abordagens, é uma temática relevante para o desenvolvimento tecnológico e aplicações cotidianas, podendo-se então aliar ciência, tecnologia, sociedade e ambiente (CTSA) para a formação cidadã.

Para a coleta e análise de resultados utilizam-se então os conceitos de pirâmide informacional (Machado) e mapas conceituais (Moreira), aliando estas duas linhas teóricas, que têm como elo o processo de significação para promoção da aprendizagem.

## Desenvolvimento

O mapeamento conceitual tem como pioneiro Joseph Novak, em meados dos anos 1970, e tem por base a aprendizagem significativa de Ausubel (visão clássica) (MOREIRA, 2010). A partir de 1972, Novak e colaboradores desenvolveram a técnica de mapeamento conceitual. Tal técnica 'enfatiza conceitos e relações entre conceitos à luz dos princípios da diferenciação progressiva e reconciliação integrativa, podendo ser utilizado como recurso didático, de avaliação, de análise de currículo e como instrumento de metacognição' (MOREIRA, 2009, 2016, p. 65). Entretanto, apesar de seu grande potencial, mapas conceituais não são autoexplicativos, devendo seu autor explicá-lo, apesar de sua estrutura expressar relações semânticas.

Segundo Machado (2001), 'o conhecimento transformou-se no principal fator de produção, no elemento fundamental para a produção de riquezas'. A associação entre conhecimento e economia é recente, aproximando-se a partir da Revolução Industrial do século XVIII (MACHADO, 2015). Tal conhecimento, de forma literal e metafórica, devido aos avanços tecnológicos, pode ser representado por uma rede de significados. Para o autor, os significados são atribuídos à medida que se encontram relações entre objetos, noções e conceitos, 'é como um feixe de relações'. Machado diz ainda que 'o significado de algo é construído falando-se sobre o tema, estabelecendo conexões pertinentes, às vezes insuspeitadas, entre diversos temas. Os feixes de relações, por sua vez, articulam-se em uma grande teia de significações e o conhecimento é uma teia desse tipo' (MACHADO, 2001).

Para Machado (2011, p. 65), o cerne das atividades escolares (e estende-se aqui à aprendizagem de modo geral), encontra-se na produção de significados. Essa produção é subsidiada por meio de dados e informações, que podem ser adquiridos do exterior, ser acumulados historicamente e/ou gerados continuamente. É por meio da administração desses dados e informações que se procura então construir e/ou desenvolver o conhecimento e a inteligência. Esta construção é representada esquematicamente pelo autor como uma pirâmide, cuja base é composta pelo aspecto mais básico na produção de significados, os dados; já o topo contém o

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aspecto mais elaborado, a inteligência. Na figura 0 1 é possível verificar os quatro patamares desta pirâmide, chamada de pirâmide informacional.

Figura 01: Pirâmide informacional. (Machado, 2011, p. 66)

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A pesquisa desenvolvida pelos autores deste trabalho é de cunho qualitativo, do tipo estudo de caso, já que se trata de um grupo específico de participantes: professores de Ciências a partir do 5º semestre do curso de Ciências - Licenciatura, além dos já formados. Este curso tem duração de quatro anos, sendo os dois primeiros um ciclo básico de disciplinas e os dois últimos específicos para a habilitação escolhida, a saber: Biologia, Física, Matemática ou Química. No que tange ao enfoque deste trabalho para o ciclo básico do curso, de acordo com a ementa disponível no site referente ao ano de 2012 (ano de curso comum aos três sujeitos analisados), as disciplinas de Química I, Física II, III e IV envolvem conteúdos básicos de radiação.

Elaborou-se um questionário online de pré-seleção, constituído por 15 afirmativas sobre conceitos gerais de radiação, com variação do grau de dificuldade. A partir dessas afirmativas, o participante deveria escolher, entre um e cinco, o quanto concordava com a afirmativa, sendo 1-discordo totalmente e 5-concordo totalmente. Cada afirmativa tinha um ideal de resposta (concordância) e, com base nisso, dos 54 participantes, 12 foram escolhidos pelo maior grau de respostas dentro do padrão desejado. Destes 12, foram selecionados dois formandos e dois formados das habilitações em Química, Física e Biologia. Não tivemos candidatos da habilitação em Matemática.

Os sujeitos de pesquisa foram então convidados a participar da segunda fase: elaboração e explicação de mapas conceituais sobre o tema específico de radiação. Para isso, foi dada uma aula sobre como elaborar mapas conceituais de acordo com a principal referência deste trabalho - Moreira. Os mapas foram explicados por seus autores e esta etapa foi filmada para análises posteriores. Além disso, responderam a um questionário de caracterização da formação básica e superior com relação ao tema. Os questionários de pré-seleção, de caracterização da formação e o mapa conceitual desenvolvido e analisado estão expostos nos resultados. Para este trabalho, que trata de uma análise preliminar de uma pesquisa mais ampla, foram escolhidos três dos doze mapas coletados.

## Resultados

Temos abaixo as respostas dadas pelos sujeitos B1, F1 e Q1, formados e habilitados respectivamente em Biologia, Física e Química, ao questionário de seleção (tabela 01), o de caracterização da formação (tabela 02) e a reprodução dos mapas conceituais por eles elaborados (figuras 02, 03 e 04). Na sequência, análise geral dos dados por triangulação entre os instrumentos.

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## Tabela 01: Respostas ao questionário de seleção dos sujeitos B1, F1 e Q1.

Tabela 02: Respostas ao questionário de caracterização da formação

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Figura 02: Mapa conceitual elaborado pelo sujeito B1. Fonte: Sujeito B1 (reprodução).

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Figura 03: Mapa conceitual elaborado pelo sujeito F1. Fonte: Sujeito F1 (reprodução).

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Figura 04: Mapa conceitual elaborado pelo sujeito Q1. Fonte: Sujeito Q1 (reprodução).

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Na tabela 03 temos a análise de conteúdo presente nos mapas conceituais acima indicados com base nas afirmativas do questionário de seleção.

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Tabela 03: Análise de mapas conceituais.

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Analisando os aspectos semânticos e visuoespaciais dos mapas conceituais, observa-se por vezes a ausência de alguns termos de ligação que viabilizem uma boa estrutura semântica. Inicialmente, pode-se supor que a ausência de termos de ligação se dê pela falta de familiaridade com relação à construção de mapas conceituais. Entretanto, ainda com a explicação do mesmo, não são verificadas relações mais profundas do que as já explicitadas no mapa.

Simon (1999) define os dados como 'uma sequência de símbolos, é um ente totalmente sintático, não envolve semântica como na informação. Os dados podem ser representados com sons, imagens, textos, números e estruturas'. Chega-se então ao terceiro nível da pirâmide - o conhecimento - por meio da 'capacidade de estabelecer conexões entre elementos informacionais aparentemente desconexos, processar informações, analisá-las, relacioná-las, armazená-las, avaliá-las segundo critérios de relevância, organizá-las em sistemas' (MACHADO, 2011, p. 68). E, por fim, a inteligência: a capacidade de ter projetos 'A inteligência humana consistiria, precisamente, nesta capacidade de antecipação, de invenção de metas, de criação de possibilidades' (MACHADO, 1999, p. 25).

Posto isso e analisando-se os dados acima obtidos, pode-se inferir, de forma preliminar, que os três mapas trazem dados, que são tratados, ou seja, significados lhes são atribuídos. Dessa forma, pode-se dizer que todos eles então no patamar da informação. Quando verificamos individualmente, os dados triangulados nos levam a enquadrar o sujeito B1 no nível do conhecimento, pois administra as informações, amplia as relações entre conceitos aparentemente desconexos e em ordem de relevância; para o sujeito F1, o modo como ele gerencia o processo de construção e explicação do mapa e articula seu conhecimento o leva ao último nível da pirâmide informacional - o da inteligência; já para sujeito Q1 nota-se que o seu mapa traz dados, aos quais alguns significados são atribuídos, ou seja, este mapa traz informações sobre radiação e, mais especificamente, radioatividade. Não é possível enquadrá-lo no nível do conhecimento, posto que, para tal, deveríamos verificar relações mais profundas entre conceitos aparentemente desconexos. Assim, o sujeito Q1 encontra-se no segundo nível da pirâmide, o da informação.

## Conclusões

Este trabalho traz uma aproximação entre duas referências específicas: a pirâmide informacional e o mapeamento conceitual. A partir dos dados obtidos pelos questionários e análise de mapas conceituais, verifica-se a viabilidade de aproximação destas distintas linhas teóricas a fim de analisar, de modo geral, a formação de professores de Ciências pela Unifesp para a temática radiação.

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A partir dos mapas analisados até o momento, observa-se que: há falta de familiaridade com o desenvolvimento de mapas conceituais, ampliando a necessidade de analisar não somente a estrutura do mapa em si, mas sua explicação; apesar da análise da explicação, não se nota um aprofundamento muito maior do que aqueles já expressos nos mapas; há uma maior abordagem ao tema de radioatividade, em detrimento de conceitos de radiação como um todo. O mapa que mais trata de questões de radiação na amplitude do espectro eletromagnético é o no sujeito F1.

- O trabalho ainda está em andamento, tendo como previsão de término o mês de dezembro de 2018. Assim, é ainda prematuro enquadrar, a partir da análise destes mapas, a formação geral dada pelo curso para este tema específico.

## Referências

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