A EXPERIMENTAÇÃO NO PROCESSO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES DE FÍSICA: O USO DE MAPAS CONCEITUAIS PARA ANÁLISE DAS EMENTAS DE CURSOS DE LICENCIATURA EM FÍSICA

## A EXPERIMENTAÇÃO NO PROCESSO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES DE FÍSICA: O USO DE MAPAS CONCEITUAIS PARA ANÁLISE DAS EMENTAS DE CURSOS DE LICENCIATURA EM FÍSICA

## Marcia Regina Garcia 1 , Valéria Vieira 2

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IFRJ campus Nilópolis/PROPEC, marcinha.garcia@hotmail.com 2 IFRJ campus Nilópolis/PROPEC, valeria.vieira@ifrj.edu.br

## Resumo

O campo de Formação de Professores vem sendo amplamente discutido há décadas, identificando-se, assim, a necessidade da reformulação do ensino para que atendesse as questões atuais da educação. Um exemplo disso foi no âmbito das políticas públicas, onde aconteceram uma série de modificações, como a adequação dos Planos Pedagógicos de Curso e da matriz curricular dos cursos de licenciatura. Os documentos norteadores para os cursos de formação de professores são as Diretrizes Nacionais Curriculares, nelas é encontrado o perfil esperado para o futuro professor. No caso do professor de Física, elas indicam que este deve ser um profissional que saiba contextualizar o ensino, abordando problemas novos e tradicionais, associados sempre a atividades de investigação. Nesse sentido, esse trabalho buscou investigar se as matrizes curriculares de dois cursos de Licenciatura em Física estão compatíveis com uma formação que, por meio da aprendizagem significativa, proporcione ao licenciando uma visão da experimentação como contextualizadora do ensino. Os cursos escolhidos, ambos do estado do Rio de Janeiro, pertencem a um Instituto Federal e a um Centro Federal de Educação Tecnológica. Para tanto, as ementas de algumas disciplinas diretamente relacionadas com a prática experimental de tais cursos foram analisadas e dispostas em forma de mapas conceituais. O objetivo de utilizar o diagrama 'mapa conceitual' é que o mesmo sirva como um organizador de conceitos e/ou tópicos encontrados nessas ementas, sendo possível assim analisá-las à luz da Teoria de Aprendizagem Significativa (TAS). Por meio de uma breve análise, pode-se sugerir que a prática experimental ainda não é utilizada dentro de alguns cursos de formação como um recurso potencialmente capaz de promover a aprendizagem significativa. Uma vez que essas atividades não constam em ementas de muitas disciplinas, sendo sugeridas somente aulas teóricas. Portanto, considera-se que, para aprender significativamente e mostrar para o licenciando como ele pode se apropriar de tal aprendizagem para ensinar seus futuros alunos, as práticas experimentais são consideradas um diferencial no processo metodológico daqueles cursos que a recomendam.

Palavras-chave : Formação de professores; Experimentação; Aprendizagem Significativa.

## Introdução

Os cursos de licenciatura em Física têm por objetivo formar profissionais que estejam preparados para atuarem, sobretudo, na etapa final da educação básica - o ensino médio. Para tanto, é necessário que as demandas atuais da educação sejam

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levadas em consideração durante o processo de formação desses futuros professores. Nesse sentido, os cursos formadores precisam estar atentos às pesquisas tanto da área de formação de professores quanto das necessidades apresentadas no processo de ensino e aprendizagem de física da escola básica.

Visando atender as novas expectativas da escola atual e ao mesmo tempo buscando alternativas para a formação de professores que saibam transpor os conhecimentos aprendidos na graduação aos diferentes níveis de ensino, no início dos anos 2000, em relação aos cursos de graduação, foram aprovadas as Diretrizes Curriculares Nacionais para Formação de Professores da Educação Básica em nível Superior, de graduação plena (Parecer CNE/CP 09/2001 e Resolução 01/2002). E, de forma específica, as Diretrizes Curriculares para os cursos de Bacharelado e Licenciatura em Física (Parecer CNE/CES 1304/2001 e Resolução CNE/CES 09/2002), ambas com o intuito de adequar os cursos de formação de professores (NARDI; CORTELA, 2015, p.8). Mais recentemente, reforçando essas necessidades foi lançada uma nova resolução (CNE/CP 01/2015), em 1º de julho de 2015, que define as Diretrizes Curriculares Nacionais para a formação inicial em nível superior (cursos de licenciatura, cursos de formação pedagógica para graduados e cursos de segunda licenciatura) e para a formação continuada. Todos esses documentos são responsáveis por nortearem os cursos de licenciatura em Física quanto aos seus objetivos, o perfil esperado para seus egressos e as competências a serem trabalhadas durante o curso de formação.

As Diretrizes Curriculares Nacionais para a Formação de Professores estão diretamente relacionadas com as Orientações Curriculares para o Ensino Médio (OCEM), estas lançadas no ano de 2006. Para o ensino de Física são apresentados os conteúdos que devem ser trabalhados durante os três anos do ensino médio, assim como os objetivos a serem atingidos no processo de formação cidadã dos alunos.

Para as OCEM os saberes a serem ensinados não podem ser simplificados. Sobretudo, a relação entre teoria e prática deve ser articulada a fim de possibilitar a aquisição de novos conhecimentos, até mesmo conhecimentos interdisciplinares. Nesse sentido, a escola atual não pode mais ficar restrita a atividades tradicionais de ensino, onde o laboratório de ciências seja a reprodução de roteiros fechados que impossibilitam o raciocínio e pensamento críticos dos estudantes. Não se pode mais apresentar aos estudantes uma Física descontextualizada e desconectada da realidade, mas sim uma disciplina que se torne uma ferramenta capaz de transformar a maneira de pensar e agir desses alunos.

É indispensável que a experimentação esteja sempre presente ao longo de todo o processo de desenvolvimento das competências em Física, privilegiando-se o fazer, manusear, operar, agir, em diferentes formas e níveis. 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 (BRASIL, 2002).

Dessa forma, durante o processo de formação de professores de física se faz necessária que a prática da experimentação esteja presente com diferentes olhares, a fim de possibilitar que o licenciando se familiarize com variados

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experimentos, saiba aplicá-los em diferentes contextos e o mais importante, que domine o modelo explicativo do qual se propõe a trabalhar.

Assim, as aulas com teor prático têm lugar fundamental nos cursos de formação de professores, ainda mais nos de Física, devido ao caráter experimental da área. Uma vez que essas atividades, segundo Krasilchik (2016) são capazes de promover situações diferenciadas de ensino, como a de permitir que os alunos tenham 'contato direto com os fenômenos físicos estudados na teoria, a manipulação de materiais e equipamentos específicos, observação e análise dos fenômenos e o desenvolvimento de raciocínio crítico'. E, no que se refere ao uso da experimentação em um curso de licenciatura em Física, a mesma deve tornar-se um recurso que consiga ir além de demonstrações da teoria na prática. Ela precisa ser contextualizada, interdisciplinar e capaz de ensinar ao futuro professor como trabalhar com esse recurso em suas aulas.

Portanto, esse trabalho que é um recorte de uma dissertação de mestrado, investigará se as ementas das disciplinas com cunho prático, de cursos de licenciatura em física, são compatíveis com a formação de um licenciando por meio da aprendizagem significativa, tendo como visão a experimentação como contextualizadora do ensino.

## Aprendizagem Significativa na Experimentação

A utilização da experimentação no ensino de física pode ser uma estratégia eficaz nas atividades que simulam situações relacionadas a problemas reais do nosso cotidiano. Dessa forma, a partir da contextualização, serão estimulados o pensamento crítico e senso de investigação dos alunos.

Contudo, para que as aulas com caráter prático se tornem potencializadoras da aprendizagem, independente do experimento escolhido, deve ser levado em consideração o grau de problematização dessa atividade. O professor, ao problematizar uma determinada questão, admite que o aluno possui algum tipo de conhecimento sobre a temática a ser trabalhada. Tendo ciência que esse conhecimento é inicial e incompleto, deverá haver um confronto entre o conhecimento prévio do aluno e o conhecimento científico apresentado pelo professor.

Assim, a TAS se faz presente nas atividades experimentais por ser 'um processo pelo qual uma nova informação se relaciona, de maneira substantiva (não literal) e não arbitrária, a um aspecto relevante da estrutura cognitiva do indivíduo' (AUSUBEL apud MOREIRA, 2006, p. 14).

Nessa perspectiva, a experimentação realizada de maneira que não permita a reflexão e não crie condições que estabeleçam as ligações necessárias entre os conceitos/conhecimentos não promoverá a aprendizagem significativa.

Uma das ferramentas e/ou diagramas utilizados para trabalhar-se com a TAS é o Mapa Conceitual (MC). Por meio dele é possível focalizar a atenção do planejador do currículo para o ensino de conceitos e distinção entre conteúdos. Segundo Moreira (2000), MC são diagramas que têm como objetivo estabelecer uma relação entre conceitos de alguma área de interesse. Essas relações são

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definidas por meio de instrumentos de conexão, por exemplo, setas, que irão ajudar na leitura e compreensão do mapa.

À luz da TAS, considera-se que a experimentação tenha um papel diferenciado no processo de ensino e aprendizagem dos conceitos científicos, para que não seja utilizada somente para comprovação de teorias. Mas, sobretudo, que seja considerada uma atividade capaz de promover a reflexão, suscitando discussões que levam ao contínuo da aprendizagem mecânica para a aprendizagem significativa, por meio de conhecimentos científicos.

## Metodologia

A partir da matriz curricular de dois cursos de licenciatura em Física do estado do RJ, sendo estes de um Instituto Federal e o outro de um Centro Federal de Educação Tecnológica, foram selecionadas algumas disciplinas para análise.

Como critério de escolha foram adotadas aquelas que possuem caráter experimental e as disciplinas teóricas específicas de física das quais a experimentação pudesse ser trabalhada concomitantemente com a teoria.

Após a determinação das disciplinas a serem investigadas, as informações contidas em suas ementas foram analisadas. Para isso, empregou-se como ferramenta a utilização de Mapas Conceituais (MC). Estes que são diagramas que favorecem o entendimento de ideias e conceitos devido a sua organização de forma hierárquica e objetiva, mediantes setas (linhas) com a presença de conectores que relacionam os conceitos entre si. Dessa forma, Moreira (2006) aponta que sua utilização se torna útil para uma análise cuidadosa de currículos, pois facilita a identificação de quais são os conceitos centrais para entendimento da disciplina, além dos recursos e metodologias abordadas.

## Resultados e discussões

Por tratar-se de um recorte de uma dissertação, devido a questões de espaço, vamos nos ater a discussão de duas disciplinas, cada uma relacionada ao curso de uma das instituições, que são elas um Instituto Federal e um Centro Federal de Educação Tecnológica, ambas do estado do Rio de Janeiro. As disciplinas escolhidas apresentam o mesmo conteúdo programático em sua matriz curricular e fazem parte do núcleo de conteúdos obrigatórios desses cursos. O objetivo é de compará-las quanto às informações contidas em cada uma das ementas, a fim de verificar qual apresentaria maiores condições de promover um aprendizado significativo por meio de práticas experimentais.

A figura 01 apresenta o mapa conceitual da disciplina 'Física Geral I', que tem por objetivo a aprendizagem de conceitos básicos de mecânica newtoniana. É oferecida no terceiro período e possui seis créditos, sendo pertencente ao curso do Instituto Federal. Em sua ementa estão dispostos todos os conceitos a serem trabalhados nas aulas, enfatizando que 1/3 dos créditos da disciplina será utilizado para atividades práticas, a fim de verificar experimentalmente os conceitos teóricos apresentados.

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A ementa dessa disciplina ainda informa que dentre as práticas experimentais que podem ser desenvolvidas nas aulas, uma parte dessas atividades deverá conter o uso de aplicativos de smartphones para o nível médio.

Verifica-se nessa ementa a preocupação da relação teórico-prática dos conceitos. Inclusive, nas sugestões bibliográficas estão contidos livros que trabalham atividades de laboratório, a partir de diferentes visões.

Figura 01: Mapa Conceitual da disciplina 'Física Geral I'.

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O segundo MC, figura 02, apresenta a disciplina denominada 'Mecânica Básica I'. Ela pertence a matriz curricular do curso do Centro Federal de Educação Tecnológica e é ofertada no segundo período da matriz curricular, contendo quatro créditos. Como já dito, seu objetivo também é de ensinar conceitos básicos de mecânica newtoniana. Contudo, sua ementa não disponibiliza os procedimentos metodológicos que podem ser utilizados durante as aulas. Também não há informações quanto a abordagem prática/teórica da disciplina. Nas referências bibliográficas constam apenas livros de física teórica.

Figura 02: Mapa Conceitual da disciplina 'Mecânica Básica I'.

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As disciplinas abordam o mesmo conteúdo, porém como são de cursos distintos, seus procedimentos metodológicos são diferenciados. E estão enfatizados somente em uma das ementas, a do Instituto Federal. Essa prioriza a utilização de práticas experimentais em uma significativa parcela de aulas durante o semestre.

Ao ser explicitado na ementa da disciplina 'Física Geral I', retratada na figura 01, que as atividades experimentais devem fazer parte das aulas, nota-se a atenção dada à potencialidade da experimentação como um recurso legítimo para promoção da aprendizagem significativa. O mesmo não foi encontrado na ementa da disciplina 'Mecânica Básica I', retratada na figura 02, onde é enfatizado apenas a teoria. Corroborando com a TAS, é necessário que uma ementa vá além de conceitos, dando opções como aquelas apresentadas na figura 01, uma vez que ao se realizarem atividades práticas que sejam problematizadas e contextualizadas, o futuro professor questionará seus conhecimentos prévios com os novos trazidos pela atividade, agregando informações e construindo o conhecimento científico.

Pensando nos conhecimentos que o licenciando construirá durante seu processo de formação, sejam esses específicos e/ou pedagógicos, torna-se importante que as licenciaturas, cursos que preparam professores de física para atuarem no ensino médio, estejam atentas ao que é ofertado para seus alunos. Visto que, o licenciando precisa ter uma formação consistente para atender ao protagonista de todo esse processo de ensino-aprendizagem, o aluno da escola básica.

## Conclusão

No processo de formação de um professor de física, faz-se necessário que o mesmo aprenda a utilizar a experimentação como uma possível ferramenta a ser trabalhada em suas aulas. Além da mesma ser um recurso que propicie e facilite o aprendizado dos conteúdos por esse mesmo discente. Para tanto, é indispensável que durante o período da graduação estas práticas sejam comuns em diferentes disciplinas.

Ainda que comprovadas as vantagens do uso da experimentação como recurso didático no processo de ensino e aprendizagem, as ementas de algumas disciplinas dos cursos formadores de professores ainda não apontam de forma clara a utilização dessas atividades durante as aulas.

Sobretudo, vale ressaltar que a utilização das atividades práticas por si só, não garantirá que ocorra a real compreensão dos conteúdos. Porém, se bem trabalhadas, essas atividades são capazes de permitir que ocorram conflitos cognitivos entre os saberes já existentes e os novos conhecimentos, o que de acordo com a TAS é fator favorável para que a aprendizagem significativa aconteça. Ou seja, esta só ocorre quando a tarefa de aprendizagem implica relacionar de forma arbitrária uma nova informação a outras com as quais o aluno já esteja familiarizado, e quando o aluno esteja disposto a aprender de maneira significativa (AUSUBEL apud MOREIRA, 2006).

Dessa forma, pode-se identificar que há uma lacuna presente em alguns cursos de formação, embora nesse recorte detectou-se ementas que apresentam

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maior preocupação com a formação dos licenciandos quando se tratam de atividades experimentais. Muitas vezes, essa prática fica a critério do professor que ministrará a disciplina, já que em sua ementa não constam atividades nem horários específicos reservados com tal finalidade, mesmo constando a importância dessas atividades tanto nos documentos oficiais que norteiam os cursos de licenciatura em Física, quanto nos documentos direcionados para o ensino básico. Ambos ainda apontam a importância da contextualização do ensino, essa motivada, muitas vezes, por atividades de investigação presentes na experimentação.

Para que essa lacuna seja preenchida é necessário que o ensino de física, quanto aos seus currículos, não seja fragmentado em seus conteúdos. Para isso, o ensino deverá ser interdisciplinar, contextualizado e reflexivo. Sendo as atividades experimentais, um recurso que bem pensado e bem aplicado, proporcione alcançar todos esses objetivos. E, consequentemente, promova a aprendizagem significativa dos conceitos científicos.

## Referências

BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ciências da Natureza e Matemática e suas tecnologias . Brasília: MEC, 2000.

BRASIL. Parecer CNE/CP 09/2001, de 8 de maio de 2001. Institui diretrizes curriculares nacionais para a formação de professores de educação básica, em nível superior, curso de licenciatura, de graduação plena. Diário Oficial da União, 18 jan.2002. Seção 1, p.31.

\_\_\_\_\_\_. Parecer CNE/CP 1.304/2001, de 7 de dezembro de 2001. Institui diretrizes curriculares nacionais para os cursos de Física. Diário Oficial da União, Brasília, 07 dez. 2001. Seção 1, p.25.

\_\_\_\_\_\_. Resolução CNE/CES 09/2002, de 11 de março de 2002. Estabelece as diretrizes curriculares para os cursos de Bacharelado e Licenciatura em Física. Diário Oficial da União, Brasília, 26 mar. 2002. Seção 1, p. 1-12.

\_\_\_\_\_\_. Resolução CNE/CP 01/2002, de 18 de fevereiro de 2002. Institui as diretrizes curriculares nacionais para a formação de professores da educação básica, em nível superior, curso de licenciatura, de graduação plena. Diário Oficial da União, Brasília, 09 abr. 2002. Seção 1.

\_\_\_\_\_\_. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica . Orientações Curriculares para o Ensino Médio: linguagens, códigos e suas tecnologias. Brasília: SEB/MEC, 2006.

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

\_\_\_\_\_\_. Resolução CNE/CP 02/2015 , de 01 de julho de 2015. Institui as diretrizes Curriculares Nacionais para a formação inicial em nível superior e para a formação continuada. Diário Oficial da União, Brasília, 02. Jul. 2015. Seção 1.

KRASILCHIK, M. Prática de Ensino de Biologia . 3ª ed. São Paulo: Editora Edusp. 2016.

MOREIRA, M. A. Aprendizagem significativa crítica . In: III Encontro Internacional sobre Aprendizagem Significativa, 2000, Lisboa. Anais... Peniche, 2000.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_. Mapas conceituais e diagramas V . In: Aprendizagem significativa crítica. Porto Alegre: Instituto de Física da UFRGS. Ed. do Autor, 2006.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_. A teoria da aprendizagem significativa e sua implicação em sala de aula . Brasília: Ed. UnB, 2006.

NARDI, R.; CORTELA, B. S. C. (Org). Formação inicial de professores de Física em universidades públicas. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2016.

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