AÇÃO FORMATIVA EM FÍSICA: PROMOVENDO O ENSINO PRÁTICO NAS CIÊNCIAS ATRAVÉS DA FORMAÇÃO CONTINUADA DE PROFESSORES DOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL

## AÇÃO FORMATIVA EM FÍSICA: PROMOVENDO O ENSINO PRÁTICO NAS CIÊNCIAS ATRAVÉS DA FORMAÇÃO CONTINUADA DE PROFESSORES DOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL

Thais Teixeira da Costa Portes Brusdzenski 1 , Nilcimar dos Santos Souza 2

- 1 Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), thaistcportes@gmail.com
- 2 Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), nilcimars@gmail.com

## Resumo

O presente trabalho trata da importância e da necessidade de uma abordagem prática nos conteúdos relacionados às expectativas de aprendizagem dos alunos dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental, com especial foco nos conteúdos de física. Compreendendo que a prática é essencial para o entendimento profundo e significativo das ciências, este estudo destaca o curso de formação continuada "Ensino de Ciências numa Abordagem Prática". Este curso, oferecido pela Prefeitura Municipal de Rio das Ostras -RJ, através do Departamento de Formação Continuada, é destinado aos professores da rede pública e particular de ensino, além de membros da comunidade civil interessados. A proposta do curso visa suprir uma necessidade de adequação da prática docente ao currículo, visto a atualização do currículo municipal com base na Base Nacional Comum Curricular na área de Ciências da Natureza, proporcionando a eles metodologias e ferramentas práticas aplicáveis em sala de aula. O curso aborda metodologias ativas de ensino que valorizam a experimentação, a investigação e a aplicação prática dos conceitos de física, aspectos muitas vezes negligenciados nas abordagens tradicionais. Ao final, 13 professores concluíram o curso que teve duração de, aproximadamente, 8 meses e uma carga horária total de 60 horas, distribuídas entre aulas presenciais, atividades complementares I (saídas de campo) e atividades complementares II (elaboração e aplicação das aulas com práticas aprendidas no curso e produção do relatório). A valorização do curso está refletida na qualidade dos portfólios e nas avaliações positivas recebidas. O uso de práticas pedagógicas inovadoras e aplicáveis, desenvolvidas ao longo do curso contribuiu significativamente para uma melhoria substancial no ensino de ciências, especialmente no campo da física. Essa formação continuada, portanto, se consolida como uma ferramenta para professores que buscam transformar a educação científica e criar um ambiente de aprendizado mais dinâmico e envolvente para os alunos.

Palavras-chave : ensino de física, atividades práticas, formação continuada.

## Introdução e Justificativa

A escola é um reflexo da sociedade, composta por indivíduos com diferentes hábitos e costumes que trazem suas vivências para o ambiente escolar. Desde meados do século XX, a educação tem passado por transformações significativas, acompanhando de perto as mudanças sociais. A escola, cuja finalidade é levar os alunos a conhecer o que foi historicamente produzido pelas gerações anteriores, também foi impactada por essas mudanças (Arendt, 2003).

Historicamente, o conhecimento era transmitido de maneira direta pelos professores, que repassavam leis, teorias e fórmulas. Os alunos, por sua vez, reproduziam experiências e decoravam nomes de cientistas e seus feitos. Contudo, dois fatores principais provocaram mudanças nesse processo de transferência de conhecimento. O primeiro foi o aumento exponencial do conhecimento produzido,

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20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

tornando impossível ensinar tudo a todos (Morin, 2001). Dessa forma, passou-se a privilegiar conhecimentos fundamentais, com ênfase na qualidade e no processo de obtenção desses conhecimentos. O segundo fator foi a contribuição de filósofos, psicólogos e outros estudiosos, como Piaget e Vigotsky, que demonstraram como o conhecimento é construído tanto em nível individual quanto social (Piaget, 1970; Vygotsky, 1978).

Com essa nova abordagem educacional, tornou-se necessário evoluir as estratégias de ensino/aprendizagem, promovendo uma melhor interação entre professor e aluno, e contextualizando o aprendizado de forma prática (Freire, 1996). É essencial estabelecer um vínculo entre os conteúdos científicos (ou de outras disciplinas) e a realidade vivida pelos alunos. Muitas vezes, o desinteresse, a insatisfação e a dificuldade de aprendizagem demonstrados pelos alunos em estudar física, refletem a falta de adaptação a um modelo de ensino rígido (Demo, 2000).

Na rede pública, é comum que a falta de recursos faça com que professores utilizem principalmente o quadro e o livro como ferramentas de ensino. Essa realidade afeta muitos municípios do país. Para aprimorar o ensino em nosso município, especialmente em física, na disciplina de ciências no ensino fundamental, foi criada a proposta do curso de formação continuada em Ensino de Ciências numa Abordagem Prática. O objetivo é qualificar os professores nos variados conceitos científicos, transformar a prática docente e, consequentemente, melhorar o aprendizado dos alunos (Nóvoa, 1995).

Reforçar a necessidade do ensino de física nos anos iniciais do ensino fundamental é crucial. A física, quando introduzida desde as primeiras séries, desenvolve habilidades de pensamento crítico, resolução de problemas e curiosidade científica (Pontecorvo, 1993). Além disso, investir na formação dos professores é essencial. Educadores bem preparados podem ensinar os conceitos de maneira clara e envolvente, adaptando os conteúdos ao nível de compreensão dos alunos. Dessa forma, garantimos uma educação integral e de qualidade, preparando os estudantes para enfrentar os desafios do futuro e se tornarem cidadãos críticos e informados (Gardner, 1999).

Através do curso 'Ensino de Ciências numa abordagem prática' buscamos proporcionar experiências práticas em Ciências, integradas a outras disciplinas, para os professores do município de Rio das Ostras, capacitando-os a disseminar essas ideias em sala de aula; incentivar a pesquisa investigativa a partir das perguntas geradas pelos próprios alunos, estimulando um ambiente de aprendizado ativo e questionador; oferecer recursos práticos para a sala de aula, apoiando um Ensino de Ciências baseado na investigação, compreendendo que a construção do saber pode ir além de experimentos tradicionais.

## Referenciais Teóricos

Muitos fatores influenciam a escola de maneira geral e o ensino em particular. Dentre esses, destacam-se as investigações e teorizações de Jean Piaget e Lev Vygotsky, cujas contribuições foram fundamentais para o cotidiano das salas de aula de ciências. Esses estudiosos demonstraram, a partir de perspectivas distintas, como as crianças e os jovens constroem seus conhecimentos (Piaget, 1970; Vygotsky, 1978).

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As pesquisas de Piaget, que buscaram entender como o conhecimento, principalmente o científico, é construído pela humanidade, basearam-se em dados empíricos obtidos por meio de entrevistas com crianças e adolescentes. Esses dados forneceram valiosas bases para orientar os professores no planejamento de suas sequências didáticas e na condução de suas atitudes em sala de aula (Piaget, 1970). Um aspecto fundamental dessas investigações é a importância de um problema para o início da construção do conhecimento. Ao propor um problema para que os alunos resolvam, o professor cria condições para que os estudantes raciocinem e construam seu conhecimento a partir de suas próprias dúvidas e conclusões. Em um ensino expositivo, todo o raciocínio está centrado no professor, enquanto que, ao apresentar um problema, o professor passa a responsabilidade do raciocínio para o aluno, orientando suas reflexões na construção de um novo conhecimento (Arends, 2012).

Vygotsky, por sua vez, valorizou o papel do professor na construção do novo conhecimento dentro de uma proposta sociointeracionista. Segundo ele, o desenvolvimento consiste em um processo de aprendizagem dos usos das ferramentas intelectuais por meio da interação social (Vygotsky, 1978). Nessa abordagem, o professor atua como mediador, elaborando questões que orientam os alunos e potencializam a construção de novos conhecimentos.

Um ponto relevante na epistemologia das Ciências, que coincide com os referenciais teóricos mencionados, é a posição de Gaston Bachelard. Ele propôs que todo conhecimento é a resposta a uma questão e que essa questão deve estar inserida na cultura do aluno. Na busca pela solução, os alunos devem expor seus conhecimentos espontâneos sobre o assunto (Bachelard, 1938). Para Bachelard, o desafio é não apenas adquirir uma cultura experimental, mas transformar essa cultura, superando os obstáculos acumulados pela vida cotidiana.

Essa transformação cultural não é uma tarefa fácil para a escola. Bachelard sugere mudar a cultura experimental de uma experimentação espontânea para uma experimentação científica, permitindo que os alunos (re)construam seu conhecimento. Nesse sentido, a experimentação assume um papel diferente nas aulas, deixando de apenas comprovar teorias e passando a despertar o aprendizado dessas teorias por meio da pesquisa científica (Bachelard, 1938).

A problematização e os conhecimentos prévios dos alunos devem fornecer condições para que eles construam e testem suas hipóteses na resolução dos problemas propostos. A solução desses problemas deve levar à explicação dos conteúdos relacionados, promovendo raciocínios científicos que relacionam hipóteses e eliminam as que não são adequadas (Chalmers, 1999).

Jay Lemke (1997) aborda outra característica da linguagem científica: a necessidade de figuras, gráficos e tabelas, além da linguagem verbal, para expressar o conhecimento construído. Inserir os alunos na cultura científica também envolve introduzi-los nas diversas linguagens das Ciências.

A atividade prática, nesse contexto, é a interação entre o aluno e o problema, entre o saber abstrato e materiais concretos, sejam materiais recicláveis, objetos, instrumentos, livros ou microscópios. Esse envolvimento, tanto natural quanto social, estabelece relações que abrem possibilidades para novos conhecimentos. Atividades práticas são usadas nas aulas de Ciências para melhor aprendizado dos conteúdos teóricos, estabelecendo um diálogo entre teoria e prática (Andrade & Massabni, 2011).

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Essas atividades permitem adquirir conhecimentos além dos oferecidos por uma aula teórica. A disciplina de Ciências no Ensino Fundamental pode desenvolver aulas práticas como metodologia que auxilia na aprendizagem do conhecimento científico, fruto de raciocínio lógico e valores construídos. A formulação de hipóteses, a curiosidade em observar e experimentar, especialmente em grupo, fazem com que o aluno seja mais paciente, responsável e tolerante, além de refletir e elaborar suas próprias hipóteses (Andrade & Massabni, 2011).

Autores como Raboni (2011) e Barreto Filho (2011) adotam uma definição ampla de aula prática, incluindo atividades como leitura, interpretação de quadrinhos, imagens e gráficos, e diálogos com colegas e professores. Neste contexto, consideramos aula prática como a relação direta do aluno com tarefas educativas e materiais físicos, proporcionando contato com a manipulação de materiais, laboratórios e ambientes externos à escola. Essas atividades permitem observar, realizar procedimentos necessários, obter resultados e conclusões, sem se restringir a experimentos tradicionais (Raboni, 2011; Barreto Filho, 2011).

Com base nesse contexto teórico, fundamentamos o curso de formação continuada apresentado a seguir.

## Metodologia e Desenvolvimento

- O Curso de Formação Continuada 'O Ensino de Ciências numa abordagem prática' é destinado a professores da Rede Municipal de Ensino de Rio das Ostras, professores da rede privada de ensino do 1º ao 5º ano de escolaridade e outras pessoas interessadas.
- O currículo do curso foi estruturado com base nos conteúdos previstos pela Base Nacional Comum Curricular (BNCC) e pelo Referencial Curricular de Rio das Ostras (RECRO). Esses referenciais são divididos em três unidades temáticas: Matéria e Energia, Vida e Evolução e Terra e Universo.

As aulas foram realizadas quinzenalmente, às quartas-feiras, das 18h às 20h, com cada sessão tendo uma duração de 2 horas. Cada aula combinou atividades teóricas, que revisam conceitos científicos, com atividades práticas que podem ser reproduzidas em sala de aula. As atividades práticas foram, em sua maioria, realizadas em grupo e incluíram experimentos, brincadeiras, pesquisas e discussões baseadas em textos pré-estabelecidos. Também estão incluídas saídas de campo (aulas-passeio). Todo o material utilizado no curso foi pesquisado e organizado pela dinamizadora, com as devidas referências citadas. Para cada aula, foi preparada uma apostila que continha o embasamento teórico do conceito trabalhado e as atividades práticas correspondentes. Os cursistas são encorajados a compartilhar atividades que já tenham realizado em suas turmas ou em outros contextos profissionais, bem como exercer as novas estratégias e metodologias aprendidas em suas turmas.

- A avaliação do curso foi baseada em relatórios das atividades complementares realizadas pelos professores em suas turmas. Cada professor deveria selecionar uma atividade prática por unidade temática fornecida pelo curso, além de uma atividade de investigação, onde o professor aplicará em sala de aula uma pesquisa baseada em uma pergunta dos alunos. Sugerimos a sequência 'O que já sabemos sobre o assunto? O que queremos aprender? O que aprendemos?' (rotinas de pensamento). O professor foi incentivado a registrar as aulas aplicadas

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por meio de relatórios escritos e fotográficos, que compuseram um portfólio conforme as orientações fornecidas na primeira aula do curso.

- O curso, com duração de 8 meses (durante o ano de 2023), possui uma carga horária total de 60 horas, distribuídas entre aulas presenciais, atividades complementares I (saídas de campo) e atividades complementares II (elaboração e aplicação das aulas com práticas aprendidas no curso e produção do relatório), que serviram como material de análise para o desenvolvimento deste artigo. Foram oferecidas 25 vagas, visando ao bom desenvolvimento das atividades práticas; estas foram preenchidas rapidamente. No entanto, apenas 13 cursistas frequentaram assiduamente a formação, representando cerca de 50% dos inscritos. Esse fenômeno é recorrente em diversos cursos de formação continuada oferecidos pela Secretaria Municipal de Educação de Rio das Ostras, provavelmente devido ao desejo inicial de participação que posteriormente se revela incompatível com a rotina dos profissionais.

A pesquisa investigativa, experimentação, aulas no laboratório, manipulação de materiais, estudo do meio, pesquisas e aulas de campo são exemplos de atividades práticas essenciais para o ensino de física em ciências no Ensino Fundamental (Andrade & Massabni, 2011). As atividades oferecidas no curso têm como objetivo proporcionar um caráter prático, em comparação com atividades que exploram apenas o teórico das ciências.

No curso, propomos atividades práticas individuais e em grupo, da mesma forma que o professor pode aplicar em suas aulas. A leitura de textos está sempre vinculada a debates ou júri-simulado. Outro recurso utilizado é a proposição de experimentos simples que os alunos possam realizar em casa, iniciando uma discussão em sala de aula com base nos resultados.

Quando os alunos iniciam seus estudos no Ensino Fundamental, já possuem ideias sobre o comportamento dos animais, das plantas e de como o corpo humano funciona. Essas curiosidades são construídas por interações socioculturais ou pelas aulas de Ciências. Propomos que se os alunos gostam de atividades práticas, significa que elas fazem sentido para eles e, consequentemente, aumentam o interesse pelas aulas teóricas. Em algumas aulas do curso, as discussões decorrentes das práticas se estendiam, necessitando de mais tempo para conclusão. Isso resultou na necessidade de adicionar três aulas ao cronograma final do curso.

- O curso contou com parcerias. A Secretaria de Meio Ambiente, Agricultura e Pesca de Rio das Ostras (SEMAP) doou material didático sobre reciclagem através do Parque dos Pássaros. O Centro de Educação Ambiental de Rio das Ostras (CEDRO) participou de uma aula, com um educador ambiental palestrando sobre reciclagem e práticas do departamento. Com o Instituto de Biodiversidade e Sustentabilidade (NUPEM) e o Instituto de Ciências Farmacêuticas (ICF), ambos localizados no Campus UFRJ-Macaé, fornecendo, respectivamente, material pedagógico sobre vivências e práticas em Ecologia e palestra sobre o uso de plantas medicinais.

## Resultados e Conclusões

Na avaliação do curso, obtivemos respostas positivas. O retorno positivo em relação ao material do curso, bem como sobre as práticas fornecidas sustentaram a

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forma de aplicação do curso. Ao final do primeiro semestre, oferecemos um questionário via Google Forms para os cursistas para avaliarmos diversos aspectos em relação ao curso e sua aplicação.

Dentre as 10 perguntas realizadas no primeiro questionário avaliativo, as que mais demonstram os frutos do curso foram as questões 5 e 6. A questão 5 era 'O material pedagógico é adequado ao conteúdo e demonstra-se útil à sua prática pedagógica?'. Na Figura 1 é demonstrado graficamente a distribuição das respostas.

Figura 1: Percentual de respostas à questão 5 do questionário

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Quanto às respostas da questão 5 (Figura 1), podemos perceber que mais de 80% da turma utiliza os materiais fornecidos no curso para sua prática docente dentro e fora de sala de aula.

Já a questão 6 foi sobre o 'Grau de relevância do curso para sua prática pedagógica (1 - pouco relevante; 5 - muito relevante)'. Na Figura 2 é demonstrado graficamente a distribuição das respostas.

Figura 2: Percentual de indicação do grau de relevância dado ao curso

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Na questão 6 (Figura 2), podemos verificar que para mais de 90% dos cursistas considera que o curso é muito relevante para sua prática docente.

Ao final do curso de formação continuada conduzimos uma avaliação detalhada dos portfólios, que foram submetidos como o principal produto final do curso. Esses portfólios, arquivados na Casa da Educação, representam um reflexo

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significativo do aprendizado e da aplicação prática dos conceitos discutidos durante o curso.

Além da análise dos portfólios, realizamos uma nova avaliação abrangente do curso, levando em consideração o retorno dos cursistas. Essa avaliação permitiu um exame profundo da eficácia do curso e do impacto real que ele teve na prática pedagógica dos participantes. Os resultados revelaram que o curso não apenas aprimorou o conhecimento teórico dos professores, mas também os permitiu conhecer estratégias práticas e inovadoras para o ensino de física nos anos iniciais do ensino fundamental. A abordagem prática, centrada na experimentação e na resolução de problemas reais, provou ser uma ferramenta essencial para engajar os alunos e favorecer a compreensão de conceitos complexos desde as primeiras séries.

A valorização do curso está refletida na qualidade dos portfólios e nas avaliações positivas recebidas. O uso de práticas pedagógicas inovadoras e aplicáveis, desenvolvidas ao longo do curso contribuiu significativamente para uma melhoria substancial no ensino de ciências, especialmente no campo da física. Essa formação continuada, portanto, se consolida como uma ferramenta para professores que buscam transformar a educação científica e criar um ambiente de aprendizado mais dinâmico e envolvente para os alunos.

Este artigo conclui que as atividades práticas são essenciais na disciplina de Física, pois contribuem significativamente para um aprendizado mais eficaz dos conteúdos. As atividades práticas proporcionam situações em que o aluno se torna ativo na construção de seu próprio conhecimento, interagindo com suas dúvidas e conhecimentos pré-existentes, extraindo aprendizados e tirando conclusões. Dessa forma, o aluno se torna um agente de seu próprio aprendizado.

No entanto, o ritmo de vida e trabalho da maioria dos professores muitas vezes não permite que eles pesquisem e preparem suas aulas da forma mais adequada ou ideal. Quando oferecemos cursos de formação continuada com foco em práticas, em que o professor tem a oportunidade de relembrar conceitos e, acima de tudo, vivenciá-los, é natural que ele replique essa experiência em sua sala de aula. Isso torna o aprendizado, especialmente em Física, mais significativo para o aluno.

Mais do que apenas fornecer atividades práticas durante a formação, é essencial que o professor as integre adequadamente no processo de aprendizagem por investigação. Dessa forma, além de facilitar a assimilação dos conteúdos de Física, essa formação possibilita o diálogo entre os professores e suas práticas, orientando-os na busca por um planejamento voltado para o ensino investigativo.

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