LEVANTAMENTO SOBRE AS PUBLICAÇÕES REFERENTE AO ENSINO DE FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA NO ENSINO MÉDIO.

## LEVANTAMENTO SOBRE AS PUBLICAÇÕES REFERENTE AO ENSINO DE FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA NO ENSINO MÉDIO.

## Guilherme Salgueiro Goulart , André Ary Leonel 1 2

1 Universidade Federal de Santa Maria, guilhermesalgueiro.g@hotmail.com 2 Universidade Federal de Santa Catarina, aryfsc@gmail.com

## Resumo

A importância da Física Moderna e Contemporânea (FMC) no Ensino Médio foi e continua sendo tema de diversas pesquisas em ensino de física, gerando discussões pertinentes que permitiram que a mesma tivesse maior alcance e presença no currículo de estudantes da educação básica. Entretanto, há poucas propostas direcionadas as formas de como a FMC pode ser integrada nesse contexto e somado a isso, desafios relacionados a formação e a prática docente, comprometem a sua presença efetiva. Com base nessa prerrogativa, o presente trabalho tem por objetivo investigar o que tem se discutido com relação a Física Moderna e Contemporânea (FMC) no Ensino Médio, a partir de uma pesquisa bibliográfica, feita na Revista Brasileira de Ensino de Física e no Caderno Brasileiro de Ensino de Física, ambas revistas renomadas quando nos reportamos ao ensino de física. A partir da pesquisa verifica-se que há um contingente diminuto de pesquisas dentro da área em questão, entretanto alguns artigos evidenciam diversas atividades que podem ser trabalhadas como forma de inserir tópicos de FMC, promovendo assim um aprendizado mais integrado do tema entre conhecimentos teóricos e práticos.

Palavras-chave : Física Moderna e Contemporânea. Ensino de Física. Ensino Médio.

## Introdução

O crescente desenvolvimento científico e tecnológico tem proposto uma nova forma organizacional sobre como vemos e concebemos o mundo ao nosso redor. De acordo com Leite (2014, p. 112): 'a sociedade moderna vem passando por inúmeras e rápidas mudanças conjunturais. Essas mudanças refletem em praticamente todos os setores, trazem novas exigências e também novas formas de pensar e agir [...]'. Entretanto, áreas como a educação, que estão pautadas em um sistema organizado de forma metódica e afirmativa, ainda apresentam certa dificuldade em integrar-se dentro deste 'novo' contexto.

Sendo assim, Ferreira e Souza (2010), ilustram o seguinte paradoxo:

O distanciamento entre a escola e as recentes tecnologias da informação é visível. Enquanto de um lado, têm-se educadores que apresentam completo repúdio pelos instrumentos tecnológicos que, fora da escola, os estudantes valorizam, utilizam, brincam e obtêm informações, de outro, há os educadores que defendem o uso das novas tecnologias em sala de aula como uma forma inovadora de ensino e visando a inserção do aluno no mundo moderno (idem, p.166-167).

Desta forma vemos que, embora hajam professores que relutem quanto à inserção de temas presentes na atualidade, temos que o papel da escola, frente a esta 'nova' demanda, na qual esta organizada a sociedade, passa a ser de fundamental importância. Na sociedade do conhecimento e tecnologia, torna-se

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necessário repensar o papel da escola, mais especificamente as questões relacionadas ao ensino e à aprendizagem. O ensino fragmentado que privilegia a memorização de definições e fatos, bem como soluções padronizadas, não atende as exigências deste novo paradigma (PRADO, 2005).

Com isso, tem-se uma transitoriedade no entendimento do que é ensinar e o que é aprender, fazendo-se necessário a utilização de estratégias didáticas que estimulem os alunos a pensar e não apenas reproduzirem o que lhes é 'ensinado'. Logo, se faz necessário, repensarmos o que se está ensinando no contexto escolar, buscando considerar sempre o fato de que a sociedade atual demanda de conhecimentos integrais e globalizados e que estejam em sintonia com o seu tempo, exigindo, assim, uma educação voltada para a formação do cidadão crítico e consciente de seus atos

A partir disso, Gadotti (2000, p.8) nos diz que:

Na sociedade da informação, a escola deve servir de bússola para navegar nesse mar do conhecimento, superando a visão utilitarista de só oferecer informações 'úteis' para a competitividade, para obter resultados. Deve oferecer uma formação geral na direção de uma educação integral. O que significa servir de bússola? Significa orientar criticamente, sobretudo as crianças e jovens, na busca de uma informação que os faça crescer e não embrutecer.

Nesta perspectiva, o ensino de ciências, por exemplo, poder-se-ia valer do crescente avanço científico e tecnológico para despertar curiosidade nos educandos. Entretanto, ao estabelecermos uma interface entre o ensino de ciências, particularmente o ensino de Física do Ensino Médio, para com o avanço científico, nota-se que este se encontra de forma estagnada. Esse fato torna-se uma das principais prerrogativas que fomentam perguntas dos alunos, sobre qual a utilidade de se aprender Física.

## Segundo Silva (2011, p.9)

No Brasil, busca-se a atualização do currículo, com a realização de pesquisas educacionais, o desenvolvimento de materiais didáticos e estabelecimento de cursos de formação inicial e em serviço de professores dentre os quais podemos destacar as iniciativas que visam introduzir a Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio. Desse modo, a formação de professores, inicial e em serviço, deveria se conformar com o aprofundamento desses conteúdos de modo a permitir ao professor enfrentar a demanda dos alunos e da sociedade em geral pela introdução da Ciência Moderna.

A culminância na atualização curricular na disciplina de Física dá-se com base no estabelecimento de que os conhecimentos sustentados pela Física Clássica (FC), embora cruciais também à formação do educando, podem não contemplar em sua totalidade discussões presentes dentro do contexto atual, fazendo que haja a necessidade de serem implementados conhecimentos contemporâneos, e que estejam mais próximos dos educandos, como por exemplo, a inserção de tópicos da Física Moderna e Contemporânea (FMC). Assim como Valadares e Moreira (1998), concordamos que, levando em consideração a formação do estudante de Ensino Médio, torna-se imprescindível que estes tomem conhecimento dos fundamentos da tecnologia atual, já que esta se encontra latente em seu cotidiano e certamente será decisiva na definição do futuro profissional deste estudante. Esses fatores acabam por justificar a inserção de tópicos de FMC dentro do currículo da disciplina de Física, uma vez que estabelecem uma ponte de interlocução entre a Física dentro da sala de aula e a de seu cotidiano.

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Além disso, Ostermann e Moreira (2000) apontam algumas razões para a atualização do currículo de física do ensino médio, dentre as quais estão: despertar a curiosidade dos alunos e ajudá-los a reconhecer a Física como um empreendimento humano; inserir discussões que circulam na mídia; desconstruir uma visão paradigmática de ciência e do trabalho científico, superando assim, uma visão linear do desenvolvimento científico.

Nesse contexto, vemos a importância não apenas cognitiva, mas sim social na inserção da FMC dentro do contexto escolar, ao passo que, muitos alunos, ao concluírem a educação básica, possivelmente deixarão de ter contato com a área da Física, seja através do ingresso em cursos de Ensino Superior, cujo foco não esteja nessa área, ou ainda, simplesmente, ao optarem em desempenhar outras atividades que não demandem este aluno ter, obrigatoriamente, um título de graduação. Todavia, a partir do momento em que este conhecimento, é desenvolvido e trabalhado de forma significativa ao aluno, acaba por tornar-se um aprendizado útil. Neste sentido, está demarcado, como uma das competências do ensino de Física, nas Orientações Educacionais Complementares aos PCNs que,

Trata-se de construir uma visão da Física que esteja voltada para a formação de um cidadão contemporâneo, atuante e solidário, com instrumentos para compreender, intervir e participar na realidade. Nesse sentido, mesmo os jovens que, após a conclusão do ensino médio não venham a ter mais qualquer contato escolar com o conhecimento em Física, em outras instâncias profissionais ou universitárias, ainda assim terão adquirido a formação necessária para compreender e participar do mundo em que vivem. (BRASIL, 2002, p. 59)

Com relação à atualização do currículo da disciplina de Física, Ostermann e Moreira (2000) apontam ainda, a partir de pesquisas feitas com físicos, pesquisadores de ensino de Física e professores do Ensino Médio que poderiam ser temas de FMC, presentes no currículo: efeito fotoelétrico, átomo de Bohr, leis da conservação, radioatividade, forças fundamentais, dualidade onda-partícula, fissão e fusão nuclear, origem do Universo, raios-x, metais e isolantes, semicondutores, laser, supercondutores, partículas elementares, relatividade restrita e geral, dentre outros. Todavia, cabe-se destacar ainda que este, embora seja um processo necessário e preciso, deve vir acompanhado de práticas formativas que possibilitem o professor a desenvolver os conteúdos que irão contemplar este currículo.

Nesse sentido, Oliveira, Vianna e Gerbassi (2007, p. 448) apontam que,

É importante ressaltar que a atualização do currículo não pode ser desvinculada da preocupação com a formação inicial e continuada de professores. Não basta introduzir novos assuntos que proporcionem análise e estudos de problemas mais atuais se não houver uma preparação adequada dos alunos das licenciaturas para esta mudança e se o profissional em exercício não tiver a oportunidade de se atualizar. Os professores precisam ser os atores principais no processo de mudança curricular, pois serão eles que as implementarão na sua prática pedagógica.

Contudo, embora se tenha em mente a variabilidade de possibilidades didáticas ofertadas pela FMC dentro do contexto escolar, há a alegação de que seus conceitos são muito abstratos e difíceis de serem ministrados. Justamente, pela FMC possuir um tratamento matemático mais complexo se comparado a FC o que dificulta o entendimento dos estudantes.

Neste trabalho busca-se através de uma pesquisa bibliográfica verificar o que está sendo discutindo sobre Física Moderna e Contemporânea no Ensino

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Médio, com base na busca em dois periódicos brasileiros que possuem como foco o ensino de física.

## Descrição do Trabalho Desenvolvido

O presente trabalho foi estruturado a partir de dois momentos, os quais serão detalhados abaixo:

## I. Pesquisa via web em dois periódicos relevantes ao escopo da pesquisa

Os artigos analisados nesse trabalho estão disponíveis nas Revistas eletrônicas: Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF) e Caderno Brasileiro de Ensino de Física (CBEF). As mesmas foram escolhidas com base em seu qualis , A1 e A2 respectivamente, o que demonstra a qualidade das revistas, bem como também a qualidade dos trabalhos ali publicados. Além disso, ambas são referências quando nos reportamos à pesquisa em ensino de física no Brasil. Além disso, possuem um fluxo grande de publicações o que, possivelmente, aumentaria a probabilidade de encontrarmos um contingente maior de artigos cuja questão foco esteja de acordo com o objetivo deste trabalho.

O mecanismo utilizado para a coleta dos artigos presentes nos periódicos foi a ferramenta de busca dos conteúdos das revistas, disponível no site das mesmas.

Figura 02: Barra de busca do CBEF

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Figura 01: Barra de busca da RBEF

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Em um primeiro momento, pela ferramenta de busca de ambas as revistas, utilizou-se a palavra-chave Física Moderna, como forma de verificar os periódicos vinculados a essa temática. Feito esse procedimento, selecionamos os artigos publicados a partir do ano 2000, uma vez que é a partir dessa data que os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (PCNEM) são implementados. Mesmo entendendo os PCNEM como orientações, uma vez que não possuem o caráter de obrigatoriedade, os mesmos propõem uma reforma curricular e a estruturação do ensino médio a partir de áreas do conhecimento. Com base nisso, percebe-se que esse documento, de certa forma, dialoga dentro da perspectiva de integrar conhecimentos, exigindo assim que o currículo seja modificado e que, portanto, seja trabalhado saberes mais amplos e voltados à realidade dos educandos. É nesse sentido que concordamos com Moreira (2000, p. 98):

Portanto, no ensino médio a perspectiva é também de mudança radical: Física não dogmática, construtivista, para a cidadania, ênfase em modelos, situações reais, elementos próximos, práticos e vivenciais do aluno, do concreto para o abstrato, atualização de conteúdos, Física Contemporânea.

A partir disso, vê-se que o ano 2000 sinaliza, com o PCNEM, uma possível mudança no ensino de física, em especial na 'incorporação' da FMC e, por isso, delimitamos ser esse o período utilizado para a coleta de dados da pesquisa.

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Após a coleta de dados, realizamos a redistribuição e enumeração dos mesmos conforme a revista e o ano ao qual pertenciam.

Por fim, é importante destacarmos que, os periódicos foram analisados até o ano de 2017, justamente por ter sido esse o período que estávamos envolvidos nesta pesquisa.

## II. Fichamento dos artigos elencados

Nesta etapa, realizamos a leitura completa de todos os artigos.

Após, os dados coletados foram classificados em: (a) artigos relevantes a pesquisa ou (b) artigos irrelevantes a pesquisa . Essa classificação deu-se com base na resposta, ou não, das seguintes questões:

- 1. A(s) atividade(s) desenvolvida(s)/proposta(s) pelo(s) autor(es) do artigo é voltada para alunos do Ensino médio?
- 2. O(s) artigo(s) trata(m), prioritariamente, sobre Física Moderna e Contemporânea?
- O artigo que contemplasse as duas questões era classificado como relevante e, por conseguinte, aquele que não cumprisse os critérios seria considerado irrelevante para esta pesquisa.

Abaixo, trazemos como ilustração um exemplo artigo classificado como relevante e outro irrelevante a pesquisa, por ter como público alvo alunos do ensino superior.

Figura 03: Fichamento classificado como relevante à pesquisa

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Figura 04: Fichamento classificado como irrelevante à pesquisa

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## Resultados

A partir do mecanismo de busca disponível no site dos periódicos consultados chegamos a um total de 46 artigos. Destes, 33 correspondem ao Caderno Brasileiro de Ensino de Física (CBEF) e, apenas, 13 à Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF).

Com base nos critérios estabelecidos na etapa de fichamento, quanto à relevância ou não dos artigos, verificamos os seguintes percentuais correspondentes em cada um dos periódicos:

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Por conta da limitação do número de páginas compartilhamentos um arquivo apresentando todo o fichamento realizado no drive do Google. Como o fichamento 1 reúne o conjunto de dados da pesquisa, achamos ser relevante e, de bom senso, disponibilizar o mesmo aos leitores interessados no assunto.

Considerando os artigos classificados como relevantes a pesquisa é possível verificar que a maioria deles traz como foco principal a utilização de simuladores computacionais como estratégia didática para o ensino de FMC.

Como forma de exemplificação, trazemos o artigo 10 que discute a cerca dessa possibilidade didática, em que os autores organizam uma sequência de atividades desenvolvidas com base nas etapas de: pré-teste; organizadores prévios; aplicação da simulação com roteiro de estudo; organizador explicativo; teste final com alunos.

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Optou-se por trabalhar, de acordo com os critérios adotados, com a simulação do Efeito fotoelétrico elaborada pelo projeto PhET da Universidade do Colorado (EUA), que oferece gratuitamente simulações computacionais interativas de fenômenos da Física e de outras áreas do conhecimento. (CARDOSO e DICKMAN, 2012, p. 909)

Outro aspecto que merece destaque, dentre os artigos analisados, é a utilização de atividades experimentais como recurso didático para se trabalhar com FMC. Alguns dos artigos evidenciam atividades propositivas como a apresentada no artigo 12: 'O globo de plasma apresentado tem sido utilizado em salas de aula do ensino médio e em mostras e feiras de ciências, despertando bastante interesse e a curiosidade dos alunos' (ERTHAL, PIROVANI e CAMPOS, 2014, p.674).

Os autores do artigo 27 também dialogam dentro desta mesma perspectiva,

O experimento realizado foi qualitativo, pois para ser possível uma análise quantitativa seria preciso medir a diferença de potencial gerada na lâmpada néon, o que exigiria um sistema de medição demasiadamente complexo para um desenvolvimento cuja pretensão é ser aplicado no Ensino Básico, pois a resistência de isolamento entre os eletrodos da lâmpada apagada tende ao infinito. Além disso, seria preciso considerar o potencial de contato bário-níquel, pois este potencial produz um deslocamento na medição do potencial de freamento. [...] (ERBERHARDT, et al, 2017, p. 939)

Com relação aos artigos classificados como irrelevantes a pesquisa, verificamos que muitos deles estão centrados na FMC voltada ao Ensino Superior como é o caso do artigo 8, por exemplo. Além disso, outros apresentam análises de livros didáticos, como é o caso do artigo 42.

## Considerações

Embora muito se tenha discutido com relação à inserção da FMC no ensino médio, tendo como foco principal sua reestruturação curricular, algo que, felizmente hoje já é uma realidade, percebe-se, a partir da pesquisa, um contingente ainda discreto de trabalhos sendo veiculados. Esse fato é evidenciado na medida em que, ao longo de 17 anos, temos apenas 13 trabalhos publicados na RBEF trazendo a FMC. Destes, apenas 53,8% trata do ensino de FMC na educação básica, algo que, ao nosso entender é um dado preocupante.

Com relação aos artigos do CBEF, temos um contingente considerável de artigos, onde em sua maioria destacam a importância das atividades experimental quanto promotora de uma aprendizagem que exercite a curiosidade e esteja integrada a conceitos trabalhados em sala de aula. Outros retratam a utilização de simuladores computacionais, uma vez que alguns conceitos da FMC necessitam de uma maior abstração e, nesse sentido, os simuladores podem facilitar a visualização do fenômeno, bem como também a manipulação de variáveis que permitam uma maior compreensão do fenômeno estudado.

Há de se destacar ainda que os artigos classificados como relevantes para a pesquisa trazem propostas concretas e palpáveis a serem desenvolvidas na educação básica, rompendo assim com a ideia de que a FMC é distante aos alunos e de difícil compreensão. Além disso, é reinterada a importância de se trabalhar com a FMC, uma vez que ela fornece subsídios para que os alunos compreendam o emprego de equipamentos e tecnologias presentes em seu dia a dia e que só são possíveis por conta da aplicação de conhecimentos como: efeito fotoelétrico, laser entre outros, já elencados por autores da área, como por exemplo, por Araujo e Adib (2003).

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## Referências

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