CARACTERÍSTICAS DA DISCIPLINA DE FÍSICA EXPERIMENTAL I EM CURSOS DE LICENCIATURA EM FÍSICA DA REGIÃO SUDESTE DO BRASIL

## CARACTERÍSTICAS DA DISCIPLINA DE FÍSICA EXPERIMENTAL I EM CURSOS DE LICENCIATURA EM FÍSICA DA REGIÃO SUDESTE DO BRASIL

## João Paulo Casaro Erthal¹, Luis Felipe Viana Paixão²

- 1 Universidade Federal do Espírito Santo, Campus Alegre/CCENS, e-mail: jperthal@gmail.com 2 Universidade Federal do Espírito Santo, Campus Alegre, e-mail: icypop16@gmail.com

## Resumo

Este trabalho é parte de uma pesquisa de mestrado que busca investigar e analisar o papel formativo da disciplina de Física Experimental I da UFES para a futura atuação profissional dos licenciandos em Física. O recorte aqui apresentado objetivou conhecer características específicas dessa disciplina em diferentes cursos da região Sudeste do Brasil. Para tal, foram coletados os Projetos Pedagógicos de Curso de cursos presenciais de Licenciatura em Física, ofertados por instituições federais de ensino, os quais foram estudados a partir de elementos da análise de conteúdo segundo Bardin. O embasamento teórico, pautou-se nas contribuições de autores que discutem os principais aspectos do laboratório didático como um espaço capaz de fomentar o aprendizado de Física através de atividades experimentais. Como resultados, verificou-se que a disciplina de Física Experimental I possui poucas padronizações quanto a: período de oferta, carga horária e ementa; além da falta de elementos oriundos de pesquisas em ensino de Física. Esses subsídios podem tornar o espaço laboratorial pobre em discussões e descontextualizado, fatos que não auxiliam o professor em sua futura prática docente. Se espera que através deste estudo, novas pesquisas envolvendo disciplinas referentes a grade curricular dos cursos de licenciatura sejam realizadas, visando refletir sobre a atual formação de professores e melhorias futuras nessa perspectiva.

Palavras-chave : Física Experimental; Ensino de Física; Formação inicial de Professores.

## Introdução

- O ensino de Física sempre perpassou por momentos de críticas, por delineamentos de reflexão e tentativas de superar as dificuldades enfrentadas, em especial pelos estudantes, durante o processo de aprendizagem. Dentre as diversas alternativas que os pesquisadores da área de Ensino propõem para atividades em ambiente escolar, como a utilização de simulações computacionais, gamificação, metodologias ativas, entre outras, a experimentação ainda continua sendo muito discutida e utilizada, recebendo elogios e críticas.

Para que um professor de Física consiga utilizar a experimentação para atingir os objetivos do processo de ensino e aprendizagem, é fundamental uma formação que o auxilie a saber como conduzir, explanar e abordar atividades experimentais no ambiente escolar. A prática docente não pode se limitar a um enfoque restrito à capacitação do domínio de um conjunto de técnicas e métodos a serem empregados 'com sucesso' nas salas de aula. Mas sim, uma formação abrangente que visa desenvolver o conhecimento científico pautado por atividades intelectuais que desenvolvem constantemente o pensamento crítico (Moreira, 2021).

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

O papel da experimentação em sala de aula é abordado por diversos autores (Carvalho, 2010; Borges, 2002; Capecchi, 2004; Grandini, Grandini, 2004; Parreira, Dickman, 2020) e discussões sobre o assunto deveriam constar não apenas nas salas de aula dos cursos de licenciatura, mas também nos delineamentos dos componentes curriculares desses, presentes nos Projetos Pedagógicos de Curso (PPC).

## Componentes curriculares dos cursos de licenciatura em Física

Refletindo sobre os PPC de cursos de licenciatura em Física no Brasil, percebe-se que no século vigente, muitas foram as ações para que o licenciando tivesse em sua formação inicial uma maior discussão sobre a compreensão do papel de atividades experimentais para o ensino de Física. Nessa perspectiva, podemos observar orientações em documentos oficiais do Ministério da Educação (MEC) como o Parecer CNE/CES 1304/2001 (Brasil, 2001) e a Resolução CNE/CES 09/2002 (Brasil, 2002) que traz como 'competência essencial' em seu terceiro ponto:

Diagnosticar, formular e encaminhar a solução de problemas físicos, experimentais ou teóricos, práticos ou abstratos, fazendo uso dos instrumentos laboratoriais ou matemáticos apropriados (Brasil, 2001, p.4).

Como 'habilidade geral', a ser desenvolvida pelos formandos, o documento traz em seu segundo ponto: 'Resolver problemas experimentais, desde seu reconhecimento e a realização de medições, até à análise de resultados' (Brasil, 2001, p.4). Também há outra referência a atividades experimentais no ponto sétimo: 'Conhecer e absorver novas técnicas, métodos ou uso de instrumentos, seja em medições, seja em análise de dados (teóricos ou experimentais)' (Brasil, 2001, p.4). Destaca ainda que a formação do Físico deve conter 'vivências' que tornam o processo educacional mais integrado, citando, como exemplo, a realização de experimentos em laboratório (Brasil, 2001, p.5).

- O Parecer CNE/CP 02/2015 (Brasil, 2015), que define as Diretrizes Curriculares Nacionais para a formação inicial em nível superior, incluindo os cursos de licenciatura, considera em seu Artigo 7º que o PPC deve abranger ações em diferentes espaços educacionais, entre eles, o laboratório didático.

Ao nosso olhar, toadas as disciplinas do curso de licenciatura objetivam auxiliar na formação de um profissional para atuação da docência, e hipoteticamente acredita-se que todas essas deveriam ter um significado real para a futura práxis dos licenciandos. Entretanto, algumas de caráter experimental (Física Experimental, ou similares) são trabalhadas nos cursos, mas não com enfoque na formação do perfil de Físico-Educador. Muitas vezes, essas assumem um caráter técnico-prático, semelhante à formação dos cursos de bacharel em Física e engenharias, não atribuindo ou incorporando um viés pedagógico voltado ao ensino.

Como apontado por Moreira (2021), tal ação contribui para a supervalorização do agir e da racionalidade instrumental, restringindo o papel do professor a um mero reprodutor de ações e práticas que inibem que a sala de aula se torne um ambiente de conversação instigante, envolvendo diálogos reflexivos e formulação de hipóteses pautadas na construção do saber científico baseado na solução de problemas.

Nesse ínterim, percebe-se certa divisão na organização curricular dos cursos de licenciatura em Física, a qual é criticada por Gatti (2014). A autora expõe um problema frequente nos cursos de graduação em licenciatura em geral, no qual as disciplinas ora são específicas (comum entre a área de Exatas), ora são direcionadas

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

(Instrumentação para o Ensino), ou tratam da formação pedagógica (disciplinas de Didática, Psicologia da Educação). Em muitos casos não existe uma 'aproximação' entre os diferentes ciclos/núcleos durante a formação.

Os cursos de certa forma negligenciam a formação na área específica dos conhecimentos pedagógicos, reservando pouca carga horária do currículo às questões da escola, práticas profissionais docentes, didática e aprendizagem na escola. Assim, as licenciaturas se tornam 'adendos' dos cursos de bacharelado e se encontram 'petrificados' na legislação e no meio acadêmico (Gatti, 2014, p.39).

Diante desse contexto, este trabalho busca investigar e interpretar como a disciplina de Física Experimental I é estruturada em diferentes cursos de licenciatura presenciais, de instituições federais de ensino superior (IFES) da região sudeste, possibilitando visualizar singularidades e disparidades, além de possíveis implicações para a prática docente do aluno egresso.

## Referencial Teórico

Muitas são as discussões sobre a necessidade de novas metodologias de ensino em face das novas realidades dos contextos escolares, e consequentemente, dos sujeitos que participam do processo de ensino-aprendizagem. Apoiado a isso, muitos estudos envolvendo a experimentação como ferramenta didática para o ensino de Física têm sido discutidos ao longo dos anos como Oliveira et al. (2024) e Ferreira e Ferreira (2021). Alguns autores abordam a experimentação no Ensino Médio como uma importante ferramenta para auxiliar o aprendizado e a observação de fenômenos físicos, com elementos inerentes ao ensino de Física teórica. Esses aspectos também são pertinentes para a graduação, possibilitando diferentes enfoques para as atividades experimentais (Laburú, 2006; Araújo, Abib, 2003; Bellucco, Carvalho, 2013).

A reflexão crítica dos procedimentos e ações executadas durante as atividades e a dificuldade de se promover um maior engajamento são fatores presentes em muitos laboratórios e, alternativas para uma mudança nesses aspectos vem aparecendo na literatura. Um exemplo são as Sequências de Ensino Investigativas ou SEI's (Carvalho, 2011; 2013), a qual traz uma metodologia que possibilita sistematizar resultados importantes de pesquisas em ensino de Física, além de utilizar referenciais teóricos de ensino como Piaget, Vygotsky e Ausubel para a estruturação e desenvolvimento de aulas/atividades experimentais que sejam mais interessantes e motivadoras para os estudantes de diversos níveis escolares.

De acordo com Carvalho (2010), as atividades experimentais devem atender alguns pontos com o intuito de promover o seu papel de forma adequada, são eles: (1) enfatizar a relação da teoria com a prática; (2) desenvolver os procedimentos executados no laboratório, para que o aluno possua o poder de decisão com base nas suas próprias investigações; e (3) atribuir significado para os dados coletados.

Essa discussão tem relação direta com a formação inicial do professor de Física, pois é durante a graduação que o licenciando encontrará subsídios para exercer na futura prática docente, aulas práticas ou de laboratório, perante as perspectivas apontadas pelos autores citados.

## Metodologia

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

Foi realizada uma busca das IFES que ofertavam o curso de licenciatura em Física na modalidade presencial no Sudeste. Após elencadas, buscou-se encontrar o PPC de cada curso para análise. Foi utilizada a versão mais atual disponível no site para download de cada curso. Concluída as buscas, os documentos foram analisados utilizando a Análise de Conteúdo de Bardin (2011), utilizando as fases de: pré-análise, exploração do material e tratamento dos resultados.

## Resultados e discussões

A seguir está a relação dos cursos de licenciatura em Física, em IFES, nos estados da região sudeste, que ofertam Física Experimental I.

Quadro 01: Cursos por estado

Fonte: Autor

O gráfico seguinte mostra o ano de publicação dos PPC encontrados.

Gráfico 01: Relação entre a quantidade de documentos e o ano de publicação

<!-- image -->

Fonte:

Autor

Dos 36 documentos analisados, apenas os cursos ofertados pela UFLA, IFRJ (Nilópolis) e IFSP (Itapetininga e Registro) não possuem uma disciplina específica de

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

Física Experimental I na grade curricular, porém, apresentam disciplinas mistas, com teoria e prática juntas*. O curso ofertado pela UNIFEI possui a disciplina 'Introdução a Física Experimental I', com ênfase na teoria de erros, medidas e na elaboração de relatórios. Importante destacar que mais da metade dos PPCs encontrados e analisados são anteriores a 2022 e não atendem o Parecer CNE/CP nº 22 de 2022 (Brasil, 2022). Três cursos UFF (2) e UFOP (1) disponibilizam apenas a matriz curricular. Enfatiza-se que não configura como objetivo deste trabalho, ponderar sobre a qualidade da Física Experimental I ser ofertada separadamente ou em conjunto com a disciplina teórica. No quadro 02, apresenta-se a carga horária atribuída a disciplina por instituição por semestre.

Quadro 02: Carga horária de Física Experimental 1 (ou correlata) por instituição

Fonte: Autor

Registros com mais de um valor, indicam que a instituição oferece mais de um curso e que esses utilizam valores diferentes (ou não) para a carga horária. Observa-se, na maioria dos casos, uma carga horária relativamente baixa para uma disciplina que engloba grande parte dos conteúdos de Física Experimental que será transposta pelos professores em formação no Ensino Básico. Nota-se também que não há uma padronização da carga horária semestral, mesmo os cursos sendo semelhantes (todos são licenciaturas) e seguindo a mesma base do MEC (Brasil, 2001).

No próximo quadro é apresentado o semestre em que a disciplina é ofertada na grade curricular de cada curso.

Quadro 03: Semestre de oferta por instituição

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

Fonte: Autor

Verificou-se que a maioria dos cursos ofertam a disciplina na primeira metade do curso (até o 3º período), em geral, próximo a disciplina teórica de Mecânica. Porém, as disciplinas que envolvem os aspectos didático-pedagógicos em que a ementa indica um estudo focado na prática docente, só estão a partir do 5º período. Uma exceção está no curso do IFSP (Registro), em que a disciplina 'Práticas Experimentais para o Ensino de Física' possui um direcionamento para elementos importantes para o ensino dentro do contexto do Ensino Básico, sendo ofertada no 5º período e substitui Física Experimental I.

Percebe-se que os cursos são organizados para que a disciplina funcione como um tipo de 'extensão' prática da disciplina teórica sem nenhuma correlação com as disciplinas instrumentais de ensino que, em geral, estão na metade final do curso. Assim, no geral, a disciplina não oferece uma ementa direcionada para os cursos de formação de professores, sendo iguais para todos os outros cursos como Engenharias, bacharelados em Física, Química e etc.

- A formação criticada por Moreira (2021) é facilmente reproduzida nestes casos, onde não existe espaço para incorporar todos os conhecimentos e estudos desenvolvidos em Ensino de Física. Isso dificulta que o aluno egresso consiga trabalhar elementos da Física experimental sob uma perspectiva construtivista com seus alunos na Educação Básica.

Os conteúdos dispostos nas ementas analisadas foram trabalhados com o programa Iramuteq, com intuito de se obter uma análise estatística do corpus textual presente na descrição das ementas, com o objetivo de verificar quais os conceitos são mais frequentes. A figura seguinte mostra esse resultado:

Figura 01: Conteúdos mais presentes nas ementas analisadas.Fonte: Autor

<!-- image -->

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

Verifica-se que os conteúdos de conservação da energia e leis de Newton se destacam. Tais conteúdos são clássicos no primeiro ano do Ensino Médio e, na maioria dos casos, de grande dificuldade de compreensão por parte dos estudantes. Assim, a experimentação na Física Experimental 1 poderia ter um olhar nessa direção, de auxiliar o licenciando a transpor as práticas realizadas em suas futuras atividades como professor.

## Considerações finais

Através dos PPC investigamos como cada curso define como a disciplina investigada é organizada na grade curricular. Observamos que poucas padronizações foram identificadas, mesmo entre os cursos ofertados no mesmo estado, indicando que cada curso fica responsável por oferecer o direcionamento que achar mais relevante para a disciplina, apesar de todos PPC usarem como referência o perfil de Físico-Educador (Brasil, 2001) para seus egressos.

Conclui-se que muito pouco das contribuições de estudos na área são encorpados à disciplina, limitando de forma relevante a formação do professor em Física no que tange à experimentação como ferramenta didática para a atuação profissional. A estruturação e o desenvolvimento dessas atividades, vão muito além de apenas usar um aparato em sala de aula ou laboratório. Trata-se de procedimentos que são necessários antes, durante, e após as atividades experimentais que requerem um embasamento teórico para que sejam melhor trabalhados.

Os referenciais apontados neste trabalho não são os únicos a abordarem tal temática, e com certeza, existem diversos outros que fornecem outras perspectivas. Diante das dificuldades e problemas que o ensino de ciências como um todo têm sofrido dentro do atual contexto escolar, espera-se que os resultados aqui apresentados possam servir de base e inspiração para novas propostas dessa natureza, com um olhar mais atento para as disciplinas da graduação, e sua relação com a formação de professores.

## Referências

ARAÚJO, M. S. T. de; ABIB, M. L. V. dos S. Atividades experimentais no ensino de física: diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Fisica , v. 25, n. 2, 2003.

BARDIN, L. Análise de conteúdo . São Paulo: Edições 70, 2011.

BELLUCCO, A.; CARVALHO, A. M. P. de. Uma proposta de sequência de ensino investigativa sobre quantidade de movimento, sua conservação e as leis de Newton. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 31, n. 1, p. 30, 2013.

BORGES, A. T. Novos rumos para o laboratório escolar de ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 19, n. 3, p. 291-313, 2002.

BRASIL. Parecer CNE/CES 1304/2001 de 07 de dezembro de 2001 . Conselho Nacional de Educação/Câmara de Educação Superior (CNE/CES).

\_\_\_\_\_\_\_. Resolução CNE/CES nº 09 de 11 de março de 2002. Conselho Nacional de Educação/ Câmara de Educação Superior (CNE/CES).

\_\_\_\_\_\_\_. Parecer CNE/CP nº 02 de 01 de julho de 2015. Conselho Nacional de Educação/Conselho Pleno (CNE/CP).

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

\_\_\_\_\_\_\_. Parecer CNE/CP nº 22 de 09 de agosto de 2022. Conselho Nacional de Educação/Conselho Pleno (CNE/CP).

CAPECCHI, M. C. V. DE M.; CARVALHO, A. M. P. Aspectos da cultura científica em atividades de experimentação nas aulas de física. 2004.

CARVALHO, A. M. P. Ensino e aprendizagem de Ciências: referenciais teóricos e dados empíricos das sequências de ensino investigativas (SEI). In: LONGHINI, M. D. (Org.). O uno e o Diverso na Educação . Uberlândia: EDUFU, 2011. cap. 18, p. 253-266

CARVALHO, A. M. P. O ensino de ciências e a proposição de sequências de ensino investigativas In: CARVALHO et al. . Ensino de Ciências por Investigação Condições Para Implementação Em Sala de Aula . 1ª. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2013, p. 1-20.

CARVALHO, A. M. P. As práticas experimentais no ensino de física . In: CARVALHO et al. Coleção Ideias em Ação - Ensino de Física. São Paulo: Cengage Learning, 2010. p. 53-78

FERREIRA, Á. de C.; FERREIRA, L. G. O ensino de física e suas relações: o que dizem os licenciandos dessa área. Revista Ciências &amp; Ideias ISSN 2176-1477 , p. 50-68, 2021.

GATTI, B. A. Formação inicial de professores para a educação básica: pesquisas e políticas educacionais. Estudos em Avaliação Educacional , v. 25, n. 57, p. 24-54, 2014.

GRANDINI, N. A.; GRANDINI, C. R. Os objetivos do laboratório didático na visão dos alunos do curso de Licenciatura em Física da UNESP-Bauru. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 26, n. 3, p. 251-256, 2004.

LABURÚ, C. E. Fundamentos para um experimento cativante. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 23, n. 3, p. 383-405, 2006.

MOREIRA, A. F. B. Formação de professores e currículo: questões em debate. Ensaio , v. 29, n. 110, p. 35-50, 2021.

OLIVEIRA, A. N.; CAVALCANTE, A. A.; CARNEIRO, M. M. P.; ALEXANDRIA, A. R. de; MENEZES, J. W. M. Atividades experimentais no Ensino de Física: uma pesquisa com estudantes da disciplina de Física Experimental I em uma instituição federal no Ceará. Revista Ensino de Ciências e Humanidades , v. 8, n. 2, 2024.

PARREIRA, J. E.; DICKMAN, A. G. Objetivos das aulas experimentais no ensino superior na visão de professores e estudantes da engenharia. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 42, p. e20200096, 2020.

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