ATIVIDADES EXPERIMENTAIS DE FÍSICA MODERNA E CONTEMPORANEA EM LIVROS DIDÁTICOS DO PNLD 2018

## ATIVIDADES EXPERIMENTAIS DE FÍSICA MODERNA E CONTEMPORANEA EM LIVROS DIDÁTICOS DO PNLD 2018

Douglas Nascimento de Oliveira , Bruno Miranda Dalchau , Haleccia Victoria 1 2 de Siqueira , João Ary da Silva Garrett , Leonardo Bajerski , Eduardo 3 4 5 Massahiko Higashi 6 , Silmara Alessi Guebur Roehrig 7

- 1 UTFPR - Licenciatura em Física/Residência Pedagógica - douglas.1994@alunos.utfpr.edu.br
- 2 UTFPR - Licenciatura em Física/Residência Pedagógica - bdalchau@alunos.utfpr.edu.br
- 3 UTFPR - Licenciatura em Física/Residência Pedagógica - haleccia@alunos.utfpr.edu.br
- 4 UTFPR - Licenciatura em Física/Residência Pedagógica - jgarrett.1997@alunos.utfpr.edu.br
- 5 UTFPR - Licenciatura em Física/Residência Pedagógica - bajerski@alunos.utfpr.edu.br
- 6 SEED/PR - Colégio Estadual Santa Cândida - eduhigashi@hotmail.com
- 7 UTFPR - Departamento Acadêmico de Física - roehrig@utfpr.edu.br

Palavras-chave : Física Moderna e Contemporânea; livro didático; experimentação.

## Resumo expandido

A inserção da Física Moderna e Contemporânea (FMC) na educação básica vem sendo abordada em pesquisas no ensino de física há pelo menos quatro décadas (SILVA; ARENGHI; LINO, 2013). Foi pauta na elaboração de documentos como os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) e está presente na Base Nacional Comum Curricular (BNCC), entre as competências e habilidades específicas das Ciências da Natureza e suas Tecnologias. Levando em consideração a demanda pela reestruturação dos currículos da educação básica, no que concerne à FMC no ensino médio, a atividade experimental tem papel fundamental pois, além de associar a teoria à prática, é um recurso que aproxima os estudantes dos processos e instrumentos de investigação (BRASIL, 2017a).

Contudo, quando o professor tem a oportunidade de trabalhar os conhecimentos da FMC, se depara com a dificuldade de inserir atividades experimentais relacionadas à estes conteúdos. Um dos motivos está relacionado à crença de que são necessários laboratórios modernos e sofisticados, o que acaba deixando o docente refém da infraestrutura disponível na escola. No entanto, existem atividades alternativas que podem ser realizadas no contexto escolar, que tem grande potencial de estimular o desenvolvimento das aulas de FMC. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo apresentar uma análise das atividades experimentais, relacionadas à FMC, presentes nos livros didáticos de Física para o ensino médio que integram o Plano Nacional do Livro Didático (PNLD), de 2018.

Com origem no governo de Getúlio Vargas, em 1937, o PNLD, então chamado Instituto Nacional do Livro, marca o primeiro passo da política pública voltada à distribuição do livro didático. Ainda que esta distribuição fosse gratuita apenas às bibliotecas públicas filiadas ao governo, a distribuição às escolas era oferecida a preço de custo (BRASIL, 1937). Em sua última atualização, ocorrida em 2012, o PNLD foi direcionado à aquisição e distribuição integral de livros aos alunos do ensino médio, e conta também com a inserção da tecnologia em sua atuação, oferecendo objetos educacionais digitais (BRASIL, 2017b).

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Uma vez que a educação se torna produto da democratização das instituições, é dever do Estado oferecer e desenvolver condições de acesso a ela para a população em geral. Com isso, diferentes programas educacionais do governo buscam estabelecer moldes nos quais o processo de ensino deve se basear. Submetidos ao contexto histórico no desenvolvimento deste trabalho, é importante ressaltar a BNCC como norteador para a análise dos livros, o que representa o foco dos nossos parâmetros por se tratar do mais recente documento curricular direcionado à educação em nível nacional.

- O estudo proposto neste trabalho consiste em uma análise documental (CELLARD, 2008), em que os documentos analisados são livros de Física do PNLD 2018 1 , mais especificamente os volumes que contemplam assuntos relacionados à FMC. Foram analisados doze livros do terceiro ano do ensino médio, de diferentes coleções e autores, com base nos seguintes parâmetros: 1) ocorrência de atividades experimentais relacionados à FMC; 2) identificação das habilidades específicas da BNCC contempladas; 3) presença do uso de Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação (TDIC) e a acessibilidade de materiais.

Quanto à presença de atividades experimentais nas obras analisadas, constatou-se que apenas metade delas contemplam estratégias de ensino voltadas para a experimentação na abordagem da FMC. Nestas seis obras, foram localizadas um total de treze propostas de atividades experimentais, sendo cinco delas relacionadas às teorias da Relatividade Geral e Restrita, quatro relacionadas ao estudo das radiações, duas sobre física de partículas e uma relacionada à Mecânica Quântica e Cosmologia. A maior incidência de experimentos envolvendo Relatividade Geral e Restrita parece estar associada à facilidade de estruturação de trabalhos práticos.

No que tange a relação das propostas experimentais analisadas com as habilidades específicas que se deseja que os estudantes desenvolvam, de acordo com a BNCC, constatou-se que todas elas corroboram com a de código EM13CNT301, por se tratarem justamente de atividades de investigação. As habilidades EM13CNT201 e EM13CNT204 foram identificadas em 66% dos experimentos analisados. Com relação à primeira habilidade é possível identificar, nas atividades, o potencial de desenvolver a capacidade de construir questões, elaborar hipóteses, previsões, estimativas, uso de instrumentos de medida, a representação e a interpretação de modelos explicativos. As habilidades descritas pelo segundo código identificam as potencialidades do estudante desenvolverem a análise e discussão de modelos, teorias e leis para o surgimento e evolução da Terra e do Universo. A terceira habilidade descreve a capacidade do estudante em elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no sistema Solar e no Universo com base em interações gravitacionais. Esta habilidade se encontra presente especialmente nas atividades experimentais referentes à Teoria da Relatividade.

Levando em consideração algumas das premissas da BNCC, dentre elas a promoção de um ensino contextualizado que busque a autonomia intelectual do discente através do aprimoramento de suas habilidades e competências, sobressaem-se três obras, que se destacam por suas abordagens experimentais.

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Gaspar (2016) tem uma abordagem que simplifica a construção de objetos educacionais sobre temas importantes da FMC, como a curvatura da luz no espaçotempo, por exemplo, propondo questionamentos pertinentes quanto à natureza relativística da luz. Yamamoto e Fuke (2016) se destaca por ser o único a utilizar TDIC em sua metodologia, neste caso em um experimento que aborda a inexistência de um referencial absoluto, num sistema que envolve apenas uma cartolina e uma câmera filmadora. Válio et al. (2016), por sua vez, apresenta a FMC de forma simples e assimilativa, a partir de duas atividades que utilizam recursos de sala de aula e materiais do cotidiano, como o uso de calculadoras com placas fotovoltaicas para o estudo do efeito fotoelétrico e bexigas em expansão para representar a constante de Hubble.

Conclui-se, portanto, que é possível trazer a FMC no ensino médio a partir de atividades experimentais, e que parte dos livros didáticos do PNLD 2018 dão suporte ao professor para tal abordagem. A experiência é fundamental na atividade científica, e isso se reflete no ensino de ciências, na medida em que permite ao estudante compreender como ocorre a construção do conhecimento. Negar o experimento no ensino é negar a própria ciência.

## Referências

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular . Brasília, 2017a.

BRASIL. Ministério da Educação. FNDE - Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação . Histórico PNLD . [S.l.]. MEC, 2017b. Disponível em: http://www.fnde.gov.br/. Acesso em: 23/01/2021.

BRASIL. DECRETO-LEI nº 93, de 21 de dezembro de 1937. Cria o Instituto Nacional do Livro . Brasília, 1937. Disponível em: http://www.fnde.gov.br/index.php/centrais-de-conteudos/publicacoes/category/124livro-didatico?download=10820:decreto-n93-de-21-de-dezembro-de-1937. Acesso em: 23/02/2021.

CELLARD, André. A análise documental. In: POUPART, Jean. A pesquisa qualitativa: enfoques epistemológicos e metodológicos . Petrópolis: Vozes, 2008.

GASPAR, Alberto. Compreendendo a Física : eletromagnetismo e física moderna. 3. ed. São Paulo: Ática, v. 3, 2016.

SILVA, João Ricardo Neves da; ARENGHI, Luiz Eduardo Birello; LINO, Alex. Porque inserir física moderna e contemporânea no ensino médio? Uma revisão das justificativas dos trabalhos acadêmicos. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia , Curitiba, v. 6, n. 1, p. 69-83, 2013.

YAMAMOTO, Kazuhito; FUKE, Luiz Felipe. Física para o ensino médio : eletricidade, física moderna. 4. ed. São Paulo: Saraiva, v.3, 2016.

VÁLIO, Adriana Benetti Marques. et al. Ser protagonista : física. 3. ed. São Paulo: SM, v. 3, 2016.

O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001

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