Aprendizagens Profissionais de Professores de Física: explorando tarefas de investigação num estudo de aula

## Aprendizagens Profissionais de Professores de Física: explorando tarefas de investigação num estudo de aula

## Mauri Luís Tomkelski 1 , Mónica Baptista 2

1 Instituto de Educação da Universidade de Lisboa. Lisboa - Portugal. Secretaria da Educação do Rio Grande do Sul - SEDUC/RS - 15ª Coordenadoria Regional de Educação - 15ª CRE Erechim - Brasil, mauriluis@gmail.com

- 2 Instituto de Educação da Universidade de Lisboa. Lisboa - Portugal, mbaptista@ie.ulisboa.pt

Palavras-chave : Aprendizagem Profissional; Tarefas de Investigação; Estudo de Aula.

- O Ensino da Física, devido às particularidades dessa componente e aos desafios da educação escolar, suscita mudanças relacionadas às abordagens de ensino, modelos e paradigmas que precisam coexistir e competir entre as diversas abordagens e estratégias de ensino. Uma das abordagens amplamente valorizadas na área do ensino das Ciências, particularmente da Física, é a abordagem investigativa.
- A abordagem investigativa caracteriza uma abordagem centrada no aluno, cujo objetivo envolve a proposição de desafios que o oportunize a explorar conceitos, ideias e fenômenos antes de o professor fornecer as explicações formais (MARSHALL; SMART; ALSTON, 2017). A compreensão deste foco é essencial ao professor que busca criar e adaptar o desenvolvimento de tarefas de investigação que permitam aos alunos aprenderem Ciências (CONCEIÇÃO; BAPTISTA; PONTE, 2019). As tarefas de investigação apresentam algumas características, tais como: caráter aberto, são direcionadas aos interesses dos alunos e envolvem uma dimensão prática (FARIA et al., 2012).

Nesta direção, torna-se necessário compreender como professores lidam com essa abordagem, rompendo com a forma expositiva de ensinar e aprender. Uma abordagem crescentemente utilizada na formação de professores de Física, Matemática e outras áreas é o estudo de aula. O estudo de aula caracteriza uma abordagem de desenvolvimento profissional de professores centrada na prática e apoiada na colaboração e na reflexão (RICHIT; TOMKELSKI, 2020).

Assim, realizamos uma pesquisa buscando compreender as aprendizagens profissionais de professores de Física no planejamento e desenvolvimento de tarefas de investigação, ao participar de um estudo de aula. Apoiados na perspectiva do conhecimento pedagógico do conteúdo ( pedagogical content knowledge - PCK) de Lee Shulman (1986, 1987), centrado no aprofundamento do tópico da Lei de Ohm.

A investigação seguiu a abordagem qualitativa (BOGDAN; BIKLEN, 1994), cuja especificidade prende-se com a forma como os problemas envolvendo o conteúdo são abordados, direcionado na procura por métodos apropriados para o estudo. Os dados foram recolhidos no estudo de aula, constituído por dezoito sessões, cada uma com duração de duas horas e trinta minutos, que envolveu quatro professoras de Física que lecionam no 3.º ano do Ensino Médio em escolas

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públicas de ensino no estado do Rio Grande do Sul (RS), Brasil, região de abrangência da 15.ª Coordenadoria Regional de Educação (CRE), sediada em Erechim. A seleção dos participantes foi viabilizada por convite ou conveniência, isto é, proximidade com o investigador. As aulas de investigação tiveram duração de cem minutos cada e foram implementadas em escolas distintas

As participantes, com idades compreendidas entre 38 e 52 anos, lecionam exclusivamente na rede pública de ensino no estado do RS e possuem entre 8 e 25 anos de experiência profissional na Educação Básica, especificamente no Ensino Fundamental - anos finais - e Ensino Médio.

- O material empírico constitui-se dos dados recolhidos ao longo do processo formativo, incluindo diário de bordo, registos em áudio e/ou vídeos das sessões do estudo de aula, acervo documental das produções escritas dos professores, os registos dos alunos produzidos em face a aula de investigação e das entrevistas semiestruturadas realizadas ao final do estudo de aula. Os registros em áudio e vídeo foram transcritos e contextualizados. (BOGDAN; BIKLEN, 1994).

As categorias de análise foram constituídas a partir de análise de conteúdo. O processo de análise de conteúdo perpassou por três etapas: pré-análise, exploração do material e tratamento dos resultados. Cada etapa foi subdividida de acordo com as necessidades provenientes da investigação ou das escolhas dos investigadores (BARDIN, 2011). A análise foi centrada no planejamento e desenvolvimento de tarefas de investigação sobre a Lei de Ohm.

As categorias que emergiram na análise de conteúdos foram agrupadas em duas categorias: investigação e análise das tarefas de investigação - considerando as habilidades de raciocínio científico - e argumentação e inferência nas tarefas de investigação - considerando as habilidades ao direcionamento de evidências e conclusões. Por fim, cada categoria foi estruturada em subcategorias, composto por um ciclo de cinco etapas: envolver, explorar, explicar, elaborar e avaliar . As etapas de envolver e explorar foram relacionadas na primeira categoria e as etapas explicar, elaborar e avaliar como subcategoria da segunda categoria.

A análise apontou contributos, na perspectiva do PCK (SHULMAN, 1986, 1987), para o estudo da Lei de Ohm, consoante ao desenvolvimento de tarefas de investigação. Ao elaborar a tarefa sobre a Lei de Ohm, as professoras puderam aprofundar esse tópico e explorar distintas formas de explorá-lo em sala de aula, concretizando aprendizagens profissionais sobre as tarefas, suas possibilidades, seus benefícios e desafios (TOMKELSKI; BAPTISTA; RICHIT, 2022).

Relativamente à investigação e análise das tarefas de investigação , as professoras realizaram aprendizagens profissionais sobre o desenvolvimento do ensino por meio das tarefas de investigação, que devido a sua natureza aberta, permite considerar distintas soluções ou formas de obtenção da uma determinada solução, modificando suas perspectivas sobre a estrutura da aula e o contexto da tarefa, através do envolvimento e exploração das atividades propostas (FARIA et al., 2012).

A argumentação e inferência nas tarefas de investigação caracteriza as aprendizagens das professoras relacionadas às ações de explicar, elaborar e avaliar. A ação de explicar mobilizou aprendizagens sobre a formulação das ideias, hipóteses relativas aos processos de raciocínio dos alunos, análises e conclusões dos alunos e rigor na linguagem e notação científica utilizada no desenvolvimento

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das tarefas de investigação (CONCEIÇÃO; BAPTISTA; PONTE, 2019). Ao elaborar a tarefa, as professoras necessitaram definir objetivos, recursos e estratégias adequadas para potencializar a exploração da Lei de Ohm. E esse aspecto favoreceu aprendizagens profissionais das participantes sobre como articular os objetivos de ensino em sala de aula aos objetivos educacionais gerais.

Por fim, o estudo evidencia aprendizagens profissionais sobre a forma de promover o Ensino da Física, mediante situações que oportunizem aos alunos pesquisar, criar estratégias, elaborar planos de investigação, promover situações desafiadoras e executá-las, planejar e fazer previsões, observar atividades práticas e obter conclusões e comunicá-las, assim como ao generalizar sobre os conceitos físicos e para demais situações de aprendizagem.

O estudo de aula favoreceu o envolvimento das professoras na elaboração e análise de tarefas de investigação, iniciando um novo movimento em suas práticas pedagógicas de sala de aula. A análise evidenciou, também, a importância de considerar o nível de dificuldade na elaboração das tarefas de investigação, para que as atividades sejam acessíveis, claras e explícitas ao nível de entendimento dos alunos, para assim, evitar o sentimento de frustração, desmotivação e dificultar o processo de aprendizagem dos conceitos físicos.

## Referências

BARDIN, L. Análise de conteúdo . Lisboa: Edições 70, 1979.

BOGDAN, R.; BIKLEN, S. Investigação qualitativa em educação : uma introdução à teoria e aos métodos. Tradução de Maria João Alvarez; Sara Bahia dos Santos e Telmo Mourinho Baptista. Porto: Porto Editora, 1994.

CONCEIÇÃO, T.; BAPTISTA, M.; PONTE, J. P. Lesson study as a trigger for preservice physics and chemistry teachers' learning about inquiry tasks and classroom communication. International Journal for Lesson and Learning Studies , 8, n. 1, 2019. 79-96.

FARIA, C. et al. Students at risk of dropping out: how to promote their engagement with school science? Science Education International , 23, n. 1, 2012. 20-39.

MARSHALL, J.; SMART, J.; ALSTON, D. Inquiry-based instruction: a possible solution to improving student learning of both science concepts and scientific practices. International Journal of Science and Mathematics Education , 15, 2017. 777-796.

RICHIT, A.; TOMKELSKI, M. L. Secondary School Mathematics Teachers' Professional Learning in a Lesson Study. Acta Scientiae , v. 22, n. 3, p. 2-27, 2020.

SHULMAN, L. Those who understand: knowledge growth in teaching. Educational Researcher , v. 15(2), p. 4-14, 1986.

SHULMAN, L. Knowledge and teaching: foundations of the new reform. Harvard Educational Review , v. 57(1), p. 1-22, 1987.

TOMKELSKI, M. L.; BAPTISTA, M.; RICHIT, A. Professional Learning of Physics Teachers in Lesson Study: exploring inquiry tasks. Acta Scientiae , v. 24, n. 6, p. 514-551, 2022.

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