PROPOSTA DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA NA SALA DE AULA: A FÍSICA DO CNPEM NO ENSINO FUNDAMENTAL II

## PROPOSTA DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA NA SALA DE AULA: A FÍSICA DO CNPEM NO ENSINO FUNDAMENTAL II

Gabriel Fonseca 1 , Danillo Scoralich 2 , Carlos Alberto Nascimento³, Vitor Acioly 4

1 Instituto Federal do Rio de Janeiro, gabrielsfprofissional@gmail.com

- 2 Universidade Federal Fluminense, danillo\_scoralich@id.uff.br
- 3 CAN Assessoria Educacional,carlao6952@gmail.com
- 4 Universidade Federal Fluminense, vitoracioly@id.uff.br

## Resumo

A dimensão cultural e social em que o conhecimento científico está inserido é um dos importantes fatores para que os alunos possam desenvolver o interesse e aprofundar em áreas da ciências da natureza, englobando Física, Química e Biologia. É com esse pensamento que este trabalho busca apresentar uma proposta de sequência didática, trabalhando conteúdos de Física Moderna para o Ensino Fundamental II. As aulas foram montadas usando como referência a estrutura e as pesquisas realizadas no maior polo tecnológico e científico da América Latina, o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) e, principalmente, o acelerador de partículas Sirius. Com isso, foi mostrado como os conhecimentos ali presentes se relacionam com o que é previsto nos conteúdos da Base Nacional Comum Curricular (BNCC), principalmente com a unidade temática Matéria e Energia para o nono ano. Ao todo foram elaborados seis encontros que foram aplicados em duas escolas do município do Rio de Janeiro.

Palavras-chave : Ensino de Física, Divulgação Científica, Acelerador de Partículas.

## Introdução

Em 2024, o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Comunicação Pública da Ciência e da Tecnologia (INCT-CPCT) realizou um estudo intitulado 'O que os jovens brasileiros pensam da ciência e da tecnologia', em que ele buscou analisar o interesse dos jovens por temas de Ciência e Tecnologia. A idade dos participantes da pesquisa varia de 15 a 24 anos.

Segundo a pesquisa, os jovens brasileiros demonstram grande interesse em temas relacionados à ciência e tecnologia, com 77% possuindo muito interesse ou interesse por Meio Ambiente, 67% por Ciência e Tecnologia, e, por fim, 66% por Medicina e Saúde. Essas porcentagens superam temas como Esportes (63%), Arte e Cultura (59%) e Política (28%) (INCT-CPCT, 2024).

A pesquisa ainda continua dizendo que as maiores fontes de consumo das informações sobre Ciência e Tecnologia são a internet e as redes sociais. Além disso, a pesquisa também evidencia o desconhecimento do jovem brasileiro acerca da própria produção científica e tecnológica nacional. Cerca de 8% dos participantes lembraram de pelo menos um nome de um cientista brasileiro e 19% citaram ao menos uma instituição de pesquisa nacional.

Por mais animador o fato dos jovens brasileiros terem interesse em temas relacionados à Ciência e Tecnologia, é preocupante pensar nas principais fontes de consumo sobre esses assuntos e a ignorância em relação à pesquisa do próprio

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20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

país. A primeira preocupação é se os brasileiros estão indo em sites confiáveis para ler sobre ciência, já que pode ser complicado diferenciar sites e posts seguros em meio a tantas opções na internet. A segunda preocupação é que mesmo com todos os inúmeros sites, notícias e posts, a divulgação sobre a ciência nacional não chega aos olhos, ouvidos e mãos dos jovens.

A partir do que foi argumentado acima, pode-se concluir que, mesmo com todo o acesso à informação que os jovens possuem, eles não pesquisam e não sabem das contribuições brasileiras para a ciência. Uma das possibilidades que contribui para esse cenário é, justamente, o ensino de ciências da natureza na educação básica.

Pouco se é falado, ou até mesmo nada, sobre a contribuição brasileira na sala de aula. Os professores da educação básica não divulgam aos alunos os avanços da pesquisa nacional, pois, por muitas das vezes, o próprio também não está ciente.

Essa falta de divulgação pode estar atrelada a uma incompatibilidade cultural (Gurgel, Pietrocola, Watanabe, 2016). Se o indivíduo crer que o conhecimento em ciências da natureza não faz parte de sua identidade, o mesmo poderá ter menos compatibilidade com essas temáticas.

'Se o aluno tem a impressão que a identidade exigida a quem pode aprender ciências é incompatível com as que ele previamente estabeleceu, o resultado será a diferenciação em relação à mesma. Isso leva à formação de um estereótipo que tende sempre a intensificar a incompatibilidade entre os grupos culturais; neste caso os grupos que os alunos pertencem com os grupos que eles reconhecem como aptos a conhecer ciência. O conhecimento que queremos ensinar é visto somente como pertencente ao outro, o que dificulta o engajamento efetivo dos alunos na aprendizagem do conhecimento científico.' (Gurgel, Pietrocola, Watanabe, 2016, p. 354-5, tradução livre)

Duas possíveis evidências de que tanto o professor quanto o aluno possuem essa incompatibilidade cultural com as Ciências da Natureza é o resultado do Pisa e quais as fontes de informações que os jovens mais confiam.

- O Pisa, organizado pela Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), busca avaliar, através de um exame internacional, o desempenho dos jovens estudantes de 15 e 16 anos sobre os assuntos de Matemática, Leitura e Ciências. Na última edição, a de 2022, 81 países foram avaliados. Em Ciências, o Brasil ficou na sexagésima segunda colocação, resultado que está abaixo da média, sendo esta de 485 pontos (OCDE, 2023).

Contudo, ainda segundo a pesquisa do INCT-CPCT, os jovens brasileiros possuem mais confiança nas informações dadas por professores (41%), médicos (39%) e cientistas (33%). Em resumo, se os professores não possuem essa identificação cultural, não irá criá-la em seus alunos, que, mesmo confiando nos educadores que possuem interesse em temas relacionados à Ciência e Tecnologia, possuem um desempenho acadêmico baixo.

Com base nessa problemática, iniciou-se um trabalho de iniciação científica, focado no Ensino de Física, que tenta buscar meios para apresentar a física desenvolvida no país na educação básica. Para alcançar o objetivo, foi analisado o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) e quais os conteúdos de estudo podem estar relacionados com a Base Nacional Comum

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Curricular (BNCC). O primeiro resultado dessa pesquisa foi uma sequência didática que trabalha a Física Moderna usando o acelerador de partículas Sirius, a nível do Ensino Médio, e o segundo foi uma sequência didática de Ciências, focada mais na Física, para o nono ano do Ensino Fundamental II.

Este trabalho tem por objetivo relatar como foi a aplicação da sequência didática, em uma disciplina eletiva, para o Ensino Fundamental, mostrando os desafios, a pesquisa, a metodologia e os resultados.

## O CNPEM e a BNCC

- O CNPEM é o maior e mais complexo centro de pesquisa da América Latina. Localizado em Campinas, São Paulo, ele é subdividido em quatro grandes laboratórios nacionais: o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) e Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBr).
- O LNLS é o responsável pela operação do Sirius, o único acelerador de elétrons de quarta geração da América Latina. Ele gera uma luz síncrotron de alta intensidade e brilho, sendo usada em pesquisas em Física, Química, Biologia, Energia, Ciência dos Materiais, entre outras (LNLS, 2023). Essa radiação síncrotron é direcionada para as diversas estações de pesquisas chamadas linhas de luz. Então, o acelerador funciona como se fosse um microscópio gigante para analisar a estrutura dos materiais em diversas condições.

Desde de 2019, o CNPEM possui um curso de formação continuada para professores, que atuam no Ensino Médio e são da área de Ciências da Natureza, denominada de Escola Sirius para Professores do Ensino Médio (ESPEM). O programa possui uma filosofia de que todo professor é um potencial divulgador científico dentro da sua comunidade (Acioly, et al, 2020, 2021, 2022). Com isso, a ESPEM, os professores ficam imersos no ambiente de pesquisa do CNPEM, conhecendo os grandes laboratórios nacionais e sua infraestrutura, além da ciência ali aplicada.

Com o CNPEM sendo um ambiente interdisciplinar, trabalhando a ciência na fronteira do conhecimento e que busca uma formação de professores para a divulgação científica, e pensando que, a difusão da ciência, na sala de aula, usando materiais didáticos, palestras e participação dos educandos, promove maiores competências para o letramento científico (Sardo, 2019), este trabalho pensa, com esses pressupostos, em como usar a física presente nele no Ensino Fundamental II. Para isso, foi analisado quais os conteúdos disciplinares com base na Base Nacional Comum Curricular (BNCC).

A BNCC, como o próprio nome diz, é um documento oficial normativo que irá elencar qual deve ser a base curricular comum para todas as escolas brasileiras. Com isso, os currículos dos colégios particulares ou públicos e os conteúdos curriculares devem estar de acordo com essa base.

- No documento, estão apresentados quais são os conhecimentos, competências e habilidades que os estudantes brasileiros devem desenvolver ao longo de toda a sua formação. Tudo isso está dividido por ano e por disciplina durante toda a Educação Básica.

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Para o Ensino Fundamental II,ou Anos Finais, a Física está presente dentro da área de Ciências da Natureza, juntamente com Química e Biologia. Nesta área, a BNCC preza pelo letramento científico como um dos principais objetivos (Brasil, 2017). Além disso, o documento separa a disciplina Ciências em três unidades temáticas: Matéria e energia, Vida e evolução, e, por fim, Terra e Universo.

A primeira unidade temática, Matéria e energia, diz respeito ao estudo da matéria e suas transformações, fontes e tipos de energia. A segunda unidade, Vida e evolução, propõe o estudo dos seres vivos, suas características e necessidade, a vida como fenômeno natural e social, evolução e ecossistemas e suas características. Por último, a unidade temática Terra e Universo busca estudar as características dos corpos celestes, a origem do universo e as diferentes interpretações do céu para culturas distintas ao longo da história (Brasil, 2017).

Todos os temas trabalhados em cada unidade temática possuem alguma ligação com a ciência presente no CNPEM. A partir disso, foi construída uma sequência didática que abrange os objetos de conhecimento e as habilidades a serem desenvolvidas por cada unidade.

## O Programa 'Projeto Sirius'

- O programa 'Projeto Sirius 2024' foi uma sequência de aulas aplicadas, no contraturno da escola, que buscaram mostrar a importância da ciência nacional, com um especial foco no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas, São Paulo. Além disso, o programa também buscou trabalhar a Física Moderna (FC) em sala de aula de maneira não matematizada.
- O Projeto Sirius é dedicado aos alunos do nono ano do Ensino Fundamental 2. Ele nasce com o pressuposto de que, para o aluno aprender é necessário que ele se reconheça no conteúdo a ser ensinado. Que exista uma identificação cultural com tal conhecimento a ser estudado. A segunda base está relacionada com os assuntos da fronteira do conhecimento, já que o CNPEM é um centro de pesquisa de última geração que trabalha tais assuntos.
- O programa foi criado em 2018 pela equipe de Ciências da Natureza de uma escola particular que está localizada em dois bairros do Rio de Janeiro: Gávea e Barra da Tijuca. O 'Projeto Sirius' é destinado aos alunos do nono ano do Ensino Fundamental II. Em 2024, o programa manteve o mesmo público alvo, com seis aulas de uma hora e meia de duração em cada uma das escolas.

As aulas foram expositivas e dialógicas, com algumas atividades individuais e em grupo. Cada encontro trabalhou um aspecto que permeia o CNPEM e Sirius. A primeira aula contou com a valorização da ciência nacional, a segunda sobre o CNPEM, a terceira falando a história e o que é o Sirius, a quarta sobre os aceleradores de partículas, quinta diz respeito à luz síncrotron e a sexta, e última, sobre a faculdade Ilum e o Projeto Órion

Quadro 1: Título e temática de cada encontro do projeto

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A principal unidade temática, da BNCC, trabalhada nas seis aulas foi a Matéria e energia, com os objetos de conhecimento sendo a estrutura da matéria e as radiações e suas aplicações na saúde. As habilidades construídas estão dispostas no quadro 2.

Quadro 2: Habilidades trabalhadas na unidade temática Matéria e energia

## Conclusão

A criação de uma sequência didática que valoriza a ciência nacional, neste trabalho pautada no CNPEM, com especial foco no Sirius e suas aplicações, é de

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extrema importância para essa mudança de percepção do aluno, e também dos professores, sobre a pesquisa no Brasil. Além de motivar os educandos na área de ciências da natureza, o material didático também destaca a importância em investir em educação e em pesquisa brasileira, mostrando como isso se relaciona com a autonomia nacional.

Os próximos passos dessa pesquisa é a análise dos dados colhidos durante as aulas para a avaliação do letramento científico, aplicar em outras escolas, aprimorar as aulas e recursos usados na sequência didática e inserir, ao final da sequência de aulas, uma atividade de campo no próprio CNPEM.

## Referências

ACIOLY, V.; Picoreti, R.; Rocha, T. C. R.; Azevedo, G. de M.; Santos, A. C. F. A luz síncrotron iluminando a formação de professores. A Física na Escola, v.18, n.2, 2020.

ACIOLY, V; PAIVA, T ; AZEVEDO, G ; ROCHA, T ; PICORETI, R ; SANTOS, A C F. Shedding synchrotron light on teacher training. PHYSICS EDUCATION (BRISTOL. PRINT), v. 56, p. 035021, 2021.

ACIOLY, V.; Morais, R. F.; Santos, A. C. F. Luz síncrotron promovendo o giro decolonial. Ensino, Saúde e Ambiente, v. 15, n. 2, p. 317-332, 2022.

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

Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Comunicação Pública da Ciência e da Tecnologia (INCT-CPCT). Disponível em

<https://inct-cpct.fiocruz.br/2024/05/17/esta-disponivel-o-resumo-executivo-da-survey-o-que-os-jovens -brasileiros-pensam-da-ciencia-e-da-tecnologia/>. Acesso em: 02 de Setembro de 2024.

GURGEL, Ivã; PIETROCOLA, Maurício; WATANABE, Graciella. The role of cultural identity as a learning factor in physics: a discussion through the role of science in Brazil. Cultural Studies of Science Education, Vol. 11, p.349-370, 2016

LNLS.CNPEM (2023). Disponível em: https://pages.cnpem.br/espem/. Acesso: 02 de Setembro de 2024.

Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE). Disponível em: https://www.oecd.org/en/about/programmes/pisa.html. Acesso: 03 de Setembro de 2024.

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