Ensino de Física na Educação Não-Formal: Abordagens de Energia na Educação Museal

## ENSINO DE FÍSICA NA EDUCAÇÃO NÃO-FORMAL: ABORDAGENS DE ENERGIA NA EDUAÇÃO MUSEAL

Raquel Campos Martins 1 , Thiago Zanon Denegri Lima 2 , Guilherme Soares Campos 3 , Luís Carlos Victorino de Oliveira 4 .

- 1 Universidade do Estado do Rio de Janeiro/IF/UERJ, martinsraquelcampos@gmail.com
- 2 Universidade Federal do Rio de Janeiro/IF/UFRJ, thiagozanon@ufrj.br
- 3 Universidade Federal do Rio de Janeiro/IF/UFRJ, soares.guilherme@ufrj.br
- 4 Fundação Oswaldo Cruz/Museu da Vida, luis-carlos.oliveira@fiocruz.br

## Resumo

Os museus de ciência, como o Museu da Vida Fiocruz (MVF), desempenham um papel crucial na divulgação e popularização da ciência ao oferecer ambientes interativos e inclusivos que despertam o interesse pela ciência. O Parque da Ciência, uma das áreas do MVF, é equipado com aparatos interativos para discutir os temas Energia, Comunicação e Organização da Vida. As atividades educativas desenvolvidas no espaço, utilizam roteiros educativos especialmente desenvolvidos para explorar sua temática com público diverso. Neste estudo, elaboramos novos roteiros que combinam o uso dos aparatos interativos com a mediação de educadores, com o objetivo de aprofundar a discussão sobre o tema energia em conformidade com as competências e habilidades descritas na Base Nacional Comum Curricular (BNCC) na área de conhecimento Ciências da Natureza e suas Tecnologias. A mediação, que uniu teoria e prática, promoveu discussões e questionamentos entre os visitantes, facilitando a compreensão de conceitos complexos e estimulando o pensamento crítico. Além de conectar conteúdos científicos com a realidade dos visitantes, a abordagem adotada pelo estudo tornou a discussão do tema mais significativa e contextualizada, ajudando a desenvolver atitudes e valores que podem ser aplicados na resolução de desafios cotidianos e no exercício da cidadania.

Palavras-chave : Energia; Educação não-formal; Popularização da Ciência; Museus de Ciência.

## Introdução

Os museus de ciência desempenham um papel crucial na promoção da alfabetização científica, oferecendo um ambiente interativo, inspirador e propício para a aprendizagem. Diferente da sala de aula tradicional, esses espaços proporcionam experiências práticas e imersivas que despertam a curiosidade e o interesse pela ciência em pessoas de todas as idades, fomentando diálogos por meio de uma troca ativa de conhecimentos, onde o visitante pode realizar experimentos e observar fenômenos (MARANDINO, 2001).

Como espaços de Educação Não-formal, os museus são inclusivos e buscam democratizar o acesso ao conhecimento científico por meio de atividades e exposições acessíveis, adaptadas a diferentes públicos, incluindo crianças, adolescentes, adultos e pessoas com deficiência. Além disso, Museus e Centros de Ciência promovem uma aprendizagem ativa, inspiram visitantes a seguir carreiras

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científicas, conectam ciência e sociedade e desenvolvem o pensamento crítico (MYERS, 2003).

Com exposições atraentes e linguagem acessível, os museus de ciência se consolidam como ferramentas essenciais para a popularização da ciência, tornandoa mais interessante e compreensível para o público em geral. Ao mostrar que a ciência não é algo distante ou restrito a especialistas, os museus ajudam a desmistificar a imagem da ciência como uma área complexa e inacessível, contribuindo para a construção de uma cultura científica que incentiva a curiosidade, o questionamento e a busca por conhecimento (MYERS, 2003; NIETO, 2002; LÉVY-LEBLOND, 2006).

- O Museu da Vida Fiocruz (MVF) é um espaço dedicado à promoção do diálogo entre ciência e sociedade, com a missão de aproximar o público do mundo científico e contribuir para a formação de uma população mais informada e engajada na ciência. As ações educativas do MVF são fundamentadas em uma visão integral do ser humano, considerando aspectos científicos, sociais, históricos e culturais. Ao incentivar a reflexão sobre os desafios contemporâneos, o museu contribui para a formação de cidadãos mais críticos e conscientes, fortalecendo identidades e promovendo a emancipação dos indivíduos (MACHADO, 2009).

Desde sua inauguração, o Museu da Vida tem sido um espaço de aprendizado e lazer, atraindo mais de 4 milhões de visitantes entre março de 1999 e fevereiro de 2020. Por meio de exposições interativas e eventos, o museu estimula a curiosidade e a reflexão sobre temas relevantes para a saúde e o bem-estar da população.

- O Parque da Ciência, uma das áreas interativas do MVF, é composto por aparatos provocativos e instigantes com a temática: Energia, Comunicação e Organização da Vida. A mediação realizada pelos educadores no espaço facilita a conexão entre o conteúdo teórico e a prática, para o público escolar e familiar. Essa abordagem é particularmente significativa, conforme indicado por pesquisas do Núcleo de Estudos de Público e Avaliação em Museus - NEPAM do MCF (MANO et al. 2015), que revelam que, em um período de 14 anos, 46% dos visitantes do MVF eram públicos não agendado (majoritariamente famílias) e 54% eram grupos agendados (predominantemente escolas públicas e particulares). Isso demonstra que uma parte importante dos visitantes chega ao museu de forma espontânea, muitas vezes em companhia de suas famílias.

Portanto, é crucial que museus e centros de ciência estejam preparados para receber, entreter, interagir e abordar temas relevantes tanto para o público escolar quanto para o familiar (SCALFI, 2002), pois os museus de ciência se destacam como plataformas essenciais para o desenvolvimento de tópicos como energia, em conformidade com a Base Nacional Comum Curricular - BNCC (BRASIL, 2013). Nessa plataforma, os educadores/mediadores do MVF podem explorar esses temas por meio de práticas educativas mediadas por aparatos interativos.

Assim, o objetivo deste trabalho é promover a discussão sobre o tema energia com o público escolar e familiar visitante do Museu da Vida Fiocruz (MVF), utilizando os recursos interativos disponíveis na área temática do Parque da Ciência.

## Metodologia

O acesso ao Museu da Vida Fiocruz (MVF) é gratuito, e as oficinas educativas ocorrem de terça a sábado, atendendo tanto grupos escolares previamente agendados quanto

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visitantes espontâneos, como famílias e grupos diversos. Cada visita a um dos espaços do MVF tem a duração aproximada de 90 minutos, durante os quais a temática específica do espaço é desenvolvida em interação com o público.

No Parque da Ciência - MVF todos os conteúdos educativos são trabalhados através de mediação humana por educadores e mediadores da equipe do Serviço de Educação e da Seção de Ações Educativas do MVF. Embora todos os aparatos interativos possuam placas autoexplicativas que permitem aos visitantes explorarem os conteúdos de maneira autônoma, a mediação humana é a principal ação dos educadores e mediadores no MVF de forma a auxiliar o visitante a perceber e interpretar o ambiente enriquecendo a experiência e proporcionando uma compreensão mais aprofundada.

O espaço possui roteiros pré-definidos com as atividades que serão desenvolvidas de acordo com o perfil do grupo visitante. Porém, a equipe de educadores e mediadores do Parque da Ciência tem a flexibilidade/autonomia para ajustar os roteiros conforme necessário, seja para atender às características específicas do público, às solicitações dos professores ou responsáveis, ou para adaptar o conteúdo e a linguagem, garantindo que todos compreendam plenamente os conceitos físicos abordados. Essas adaptações são discutidas e acordadas em equipe, assegurando a consistência e a qualidade da experiência educativa.

A temática do Parque da Ciência é centrada nas áreas de "energia, comunicação e organização da vida", e os roteiros são desenvolvidos tanto de maneira integrada quanto de forma segmentada, abordando temas específicos individualmente. Por exemplo, o tema da energia pode ser explorado de forma isolada com os visitantes, que é o foco deste trabalho.

O tema energia será abordado através dos subtemas de energia térmica, energia luminosa e energia sonora. Para isso, serão utilizados os equipamentos da área externa do Parque da Ciência, como a Praça Solar, fogão solar (figura 1c), escultura do Sol (figura 1a), aquecedor solar (figura 1b), e espelho sonoro (figura 1d e 1e), além dos equipamentos da área interna, conhecida como Pirâmide, que inclui a câmara escura, com seu painel de sombras coloridas (figura 1g), disco de cores (figura 1g) e modelo gigante de olho (figura 1f e 1h). Esses aparatos interativos permitirão a realização de experimentos que ilustram cada um dos tipos de energia propostos, além de fenômenos como refração, reflexão e difração da luz e do som.

As atividades desse estudo foram realizadas com grupo de no máximo 15 visitantes no período de 90 minutos no período de janeiro a junho de 2024. Durante as atividades educativas, os educadores e mediadores utilizaram os aparatos interativos para explorar os conteúdos relacionados ao tema, incentivando os visitantes a formularem respostas para os fenômenos observados. Esse processo foi alinhado com a BNCC na área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, que integra competências e habilidades inter-relacionadas de forma a desenvolver junto ao visitante o senso crítico, a criação de hipóteses e uma aprendizagem ativa e participativa.

## Desenvolvimento

O Parque da Ciência é composto por duas áreas principais: área externa (Parque) e área interna (Pirâmide). A visita, para qualquer um dos roteiros selecionados abrange

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ambas as áreas, começando sempre na área externa, onde o público visitante é acolhido.

Conforme descrito na metodologia, foram selecionados sete aparatos interativos para desenvolver o roteiro sobre energia alinhados aos objetivos deste trabalho. A escolha desses aparatos considerou os seguintes critérios: a) abordar primariamente o tema energia; b) estar em conformidade com as competências e habilidades da área de conhecimento ciências da natureza e suas tecnologias, c) exigir a participação ativa dos visitantes para a observação dos fenômenos; d) permitir o manuseio e a observação simultânea por mais de um visitante; e) possibilitar a observação dos fenômenos em um curto período de tempo; e) estar em pleno funcionamento, sem previsão de manutenção.

Após uma avaliação criteriosa de todos os aparatos interativos do Parque da Ciência, a equipe selecionou sete (07) equipamentos, sendo quatro (04) localizados na área externa e três (03) na Pirâmide.

Figura 01 : Aparatos interativos do Parque da Ciência: a) Escultura do Sol, b) aquecedor solar, c) fogão solar, d) espelho sonoro, e) escultura da orelha, f) imagem projetada na retina da escultura do olho, g) disco de cores h) escultura do olho e i) painel com secção transversal do olho indicando os cones e bastonetes.

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Cada aparato interativo selecionado foi projetado para abordar uma ou mais competências e habilidades da BNCC, conforme descrito a seguir:

- a) Praça Solar: Este espaço permite analisar fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas relações entre matéria e energia, promovendo ações individuais e coletivas que aprimorem processos produtivos, minimizem impactos socioambientais e melhorem as condições de vida em nível local, regional e global. A Praça Solar é composta por três equipamentos:
- I. Fogão Solar (fig. 1c): Explora conteúdos relacionados à luz e energia térmica, permitindo a observação da reflexão e dos diferentes tipos de espelhos.

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- II. Aquecedor Solar (fig. 1b): Demonstra o aquecimento de água a partir da energia térmica proveniente do Sol e permite trabalhar temas como a luz, energia térmica, a reflexão e os impactos sociais e ambientais da produção de energia, além de explorar maneiras de mitigá-los.
- III. Escultura do Sol (fig. 1a): Representa as camadas do Sol e destaca as manchas solares. Este aparato discute temas como usinas nucleares de fusão e fissão, radiação e temperatura, além de convidar o público a refletir sobre o Sol como a principal fonte de energia para a vida, direta ou indiretamente.
- b) Espelho Sonoro (fig. 1d e 1e): Este aparato aborda a natureza ondulatória do som, sua reflexão e os meios pelos quais o som e outras ondas se propagam. Além dos fenômenos físicos, o aparato permite discutir fenômenos fisiológicos, como a audição e as diferentes transformações de energia que ocorrem no corpo.
- c) Câmara Escura: Sala equipada com diferentes aparatos interativos que trabalham conteúdos sobre visão, propagação da luz e cores. Para esse estudo selecionamos três aparatos:
- I. Modelo de Olho (fig. 1f e 1h): Demonstra o funcionamento do olho humano e a propagação da luz até sua projeção na retina.
- II. Painel Olho Humano: Aborda as estruturas do olho humano, com foco na composição da retina e nas funções dos cones e bastonetes. Também discute fenômenos como a distância focal de lentes, traçando paralelos com disfunções oculares, como miopia e hipermetropia.
- III. Sombras Coloridas (fig. 1g): Aparato interativo que permite a discussão sobre luz, sombra, penumbra e cor.
- IV. A escolha dos aparatos, e das competências e habilidades da BNCC na área de Ciências da Natureza combinou os conteúdos da educação formal em um espaço de educação não-formal e proporcionou a interação do público com conceitos científicos de forma lúdica e engajadora. Além disso a divisão dos equipamentos entre as áreas externa e interna do Parque da Ciência otimizou a experiência do visitante.

## Resultados Obtidos

O uso de recursos interativos, combinado com a mediação e experiências práticas, despertou a curiosidade dos visitantes e incentivou sua participação em discussões sobre energia e conceitos físicos relacionados ao tema. A resposta positiva do público foi evidenciada por debates e conversas engajadas durante a visita.

Observamos que os participantes integraram suas experiências prévias nas discussões, enriquecendo o diálogo. Além disso, a mediação, que uniu teoria e prática, suscitou questionamentos entre os visitantes, contribuindo para a compreensão de conceitos complexos e para o desenvolvimento de um pensamento crítico sobre o assunto. Os resultados mostram que o objetivo de promover a discussão sobre energia foi plenamente alcançado.

## Conclusão

As discussões conduzidas pelos mediadores durante as atividades foram cruciais para na construção do conhecimento, atuando como facilitadores e criando conexões entre os conteúdos científicos e a realidade dos visitantes, o que tornou o aprendizado mais

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significativo e contextualizado. Essa abordagem permitiu que os conceitos científicos deixassem de ser meras abstrações, tornando-se ferramentas úteis para a compreensão e intervenção no mundo ao redor. Podendo assim contribuir significativamente para a formação de indivíduos mais engajados e conscientes, capazes de aplicar o conhecimento científico em suas vidas cotidianas. Contribuindo então para a democratização do conhecimento científico, tornando a ciência mais inclusiva.

## Referências

BRASIL. Ministério da Educação; Secretaria de Educação Básica; Secretaria de Educação Continuada, Alfabetização, Diversidade e Inclusão; Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica. Conselho Nacional de Educação; Câmara de Educação Básica. Diretrizes Curriculares Nacionais da Educação Básica . Brasília: MEC; SEB; DICEI, 2013.

LÉVY-LEBLOND, J. M Cultura científica: impossível e necessária. In: VOGT, Carlos. Cultura científica: desafios . Edusp/FAPESP, 2006.

MARANDINO, Martha. Interfaces na relação museu-escola. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v. 18, n. 1, p. 85-100, 2001.

MYERS, Greg. Discourse studies of scientific popularization: Questioning the boundaries. Discourse studies , v. 5, n. 2, p. 265-279, 2003.

NIETO, Mauricio. El público y las políticas de Ciencia y Tecnología. Interciencia, v. 27 , n. 2, p. 80-83, 2002.

MACHADO, Maria Iloni Seibel. O papel do setor educativo nos museus: análise da literatura (1987 a 2006) e a experiência do Museu da Vida . 2009. Tese de Doutorado.

SCALFI, Graziele et al. Emoções e museus de ciência: um estudo com visitas de famílias ao Museu de Microbiologia do Instituto Butantan , São Paulo. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, 2022.

MANO, S. M. F.; DAMICO, J. S.; GOUVEIA, F. C.; GUIMARÃES, V. F. O Público do Museu da Vida (1999 a 2013) . Cadernos Museu da Vida: O Público do Museu da Vida. n, 5, 2015.

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