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O ENSINO DE FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA E OS TRÊS MOMENTOS PEDAGÓGICOS: UMA REVISÃO DE LITERATURA NO MNPEF

Renata Soares Dos Santos, Fernando José Lira Leal

Evento
Simpósio Nacional de Ensino de Física ↗ (SNEF)
Edição
XXVI
Ano
2025
Data
24/01/2025
Linha de pesquisa
Ensino, Aprendizagem E Avaliação Em Físicacódigo De Apresentação
Tipo
Pôster

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Texto completo

## O ENSINO DE FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA E OS TRÊS MOMENTOS PEDAGÓGICOS: UMA REVISÃO DE LITERATURA NO MNPEF

## Renata Soares dos Santos¹, Fernando José Lira Leal 2

- 1 Graduado em Licenciatura em Física pela Universidade Federal do Espírito Santo/Mestrando no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física Pelo Instituto Federal do Espírito Santo, renataprof.matfis@gmail.com

2 Instituto Federal do Espírito Santo/Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física fernando.leal@ifes.edu.br

## Resumo

Este estudo investiga como o ensino de Física Moderna e Contemporânea (FMC) tem sido discutido nas dissertações do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF) com base na metodologia dos Três Momentos Pedagógicos (3MP). A partir da análise de dissertações publicadas, explora-se o potencial dessa metodologia para facilitar a compreensão de temas complexos, como espectroscopia, efeito fotoelétrico e emaranhamento quântico, além de identificar os principais desafios e possibilidades observados em sua implementação. Apesar do número reduzido de trabalhos publicados, os resultados indicam que os 3MP podem promover maior engajamento e participação ativa dos alunos no aprendizado de alguns conceitos, embora o ensino de FMC na educação básica enfrente barreiras como restrições curriculares e lacunas na formação docente. A análise evidencia ainda a necessidade de ampliar pesquisas e práticas pedagógicas nessa área, a fim de consolidar abordagens metodológicas alinhadas às demandas educativas contemporâneas. Nesse sentido, o papel das políticas públicas e de programas como o MNPEF mostra-se fundamental para sustentar e expandir essas iniciativas.

Palavras-chave : Física Moderna e Contemporânea, Três Momentos Pedagógicos, Ensino de Física.

## Introdução

Atravessamos um período de mudanças estruturais no Ensino Médio (EM) principalmente no que tange à distribuição de carga horária de disciplinas obrigatórias, o que impacta diretamente a forma como os conteúdos são organizados e apresentados. Quando pensamos no ensino de Física Moderna e Contemporânea (FMC), essas limitações se agravam devido às lacunas encontradas na formação de professores e nos métodos de como abordar esses temas. Todavia, mesmo nesse cenário, é importante considerar a discussão de tópicos de FMC nas aulas do ensino básico, pois compreendem assuntos que podem permitir aos alunos uma melhor compreensão dos avanços científicos e tecnológicos que norteiam o mundo atual.

Ao analisar a abordagem da FMC na Base Nacional Comum Curricular (BNCC), Gonçalves, Lavor & Oliveira (2022) destacam as limitações existentes em sua implementação no atual currículo do EM. Os autores ressaltam, no entanto, que o documento oficial sugere que os temas dessa área sejam abordados de forma interdisciplinar ou nos itinerários formativos de aprofundamento, visando promover

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20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

uma compreensão mais voltada à natureza da ciência e ao uso consciente das tecnologias.

Nesse contexto, práticas focadas em tópicos específicos tornam-se alternativas para a inserção desses conhecimentos no ensino básico. Contudo, destaca-se que essas abordagens devem evitar que a Física seja percebida, como sugerem Ostermann e Moreira (2000, p. 30), '(...) como uma coleção de leis e teorias, mas também como uma atividade social'.

No que diz respeito à formação de professores, o Mestrado Profissional em Ensino de Física (MNPEF) surge como uma importante ferramenta para enfrentar esses desafios. O programa, além de proporcionar formação continuada para docentes, também busca fomentar o desenvolvimento de práticas pedagógicas diversas, como a aplicação da metodologia dos Três Momentos Pedagógicos (3MP).

Baseada na pedagogia de Paulo Freire, a dinâmica dos 3MP surgiu com o objetivo de introduzir no ensino de Ciências da Natureza o conceito de dialogicidade, adotando uma abordagem focada em temas geradores. Desenvolvida por Delizoicov, Angotti e Pernambuco a partir dos anos 1980, essa perspectiva propõe que esses temas geradores sejam explorados de forma a enfatizar a compreensão de mundo por meio dos conceitos científicos, em contraposição à abordagem puramente conceitual. Segundo Muenchen e Delizoicov (2014, p. 628), essa metodologia "(...) dá ênfase aos conceitos científicos como meio para a compreensão de um tema'.

A abordagem metodológica dos 3MP é estruturada nas seguintes etapas: Problematização Inicial, Organização do Conhecimento e Aplicação do Conhecimento. Essa metodologia promove uma sequência de atividades centrada no diálogo e no debate, estimulando uma interação contínua e significativa entre os participantes do processo educativo. Por meio dessa abordagem, são apresentados problemas que desafiam os estudantes a oferecer respostas que vão além do campo intelectual, incentivando a ação concreta e prática. Assim, busca-se desenvolver habilidades críticas e reflexivas, ao mesmo tempo em que se estimula a aplicação do conhecimento adquirido em situações reais, favorecendo um aprendizado relevante e conectado às demandas da sociedade. Isso se deve ao fato de que:

(...) a localização do aluno, relativamente aos domínios espacial, temporal e cultural, implica o fato de ele estar interagindo com um meio mais amplo do que o escolar e exige que não o consideremos, do ponto de vista da cognição, como uma "tabula rasa" que vai interagir com objetos do conhecimento somente na perspectiva da educação escolar. Em outros termos: por não ser um sujeito neutro, os alunos trazem para a escola e a sala de aula seus conhecimentos prévios ou sua cultura prevalente (Delizoicov; Angotti & Pernambuco, 2007, p. 186)

Dessa forma, essa metodologia tem despertado o interesse de alguns pesquisadores no ensino de FMC. A revisão buscou então identificar, através de dissertações do MNPEF, os meios didáticos e os recursos pedagógicos utilizados para a implementação de algumas dessas práticas, bem como os impactos no aprendizado dos estudantes, a fim de compreender como esses trabalhos podem contribuir para o desenvolvimento do ensino de FMC no contexto do EM.

## Metodologia

Para a realização deste trabalho, foi utilizada a seguinte metodologia de pesquisa: I) levantamento de dissertações publicadas no site oficial do MNPEF e em sites dos

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polos que oferecem o curso; II) leitura dos trabalhos encontrados com o tema específico da pesquisa; III) descrição das atividades organizadas nas dissertações, destacando suas semelhanças e diferenças e IV) avaliação qualitativa das intervenções pedagógicas. Assim, como referencial metodológico, utilizou-se a revisão sistemática da literatura, definida por Okoli (2019, p. 6) como um conjunto de avaliações que '(...) resumem evidências existentes, identificam lacunas na pesquisa atual e fornecem um quadro geral para o posicionamento dos esforços de pesquisa'.

O principal banco de dados utilizado foi o site do MNPEF, que, até o momento da escrita deste artigo, apresentava 1.680 dissertações publicadas. As dissertações estão acessíveis tanto nesse site quanto nos portais eletrônicos de cada um dos 58 polos que oferecem o curso.

Dessa forma, foram realizadas buscas por dissertações utilizando as palavraschave "Três Momentos Pedagógicos", "Física Moderna", "Física Contemporânea" e "Física Moderna e Contemporânea" no site do MNPEF, em instituições a ele vinculadas e na rede de pesquisa Google. No entanto, como indicado no quadro abaixo, essa pesquisa resultou na identificação de apenas três dissertações que relacionam tópicos de FMC aos 3MP.

Quadro 01: Revisão de literatura de dissertações do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física- MNPEF

É importante destacar que o número limitado de trabalhos encontrados pode ser resultado da aparente desatualização do site oficial do programa, que disponibiliza apenas 970 dissertações em seu filtro de pesquisa, sugerindo que esse número ainda pode ser atualizado. Por outro lado, observa-se que abordagens problematizadoras no ensino de Física são menos frequentes nas dissertações do MNPEF, com predominância de metodologias cognitivas, como a Aprendizagem Significativa e o Ensino por Investigação.

## Resultados e discussões

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Antes de discutir os resultados das dissertações analisadas, decidiu-se detalhar as atividades descritas em cada trabalho. Essa escolha busca oferecer uma visão clara das práticas pedagógicas adotadas e destacar as estratégias aplicadas, para em seguida contextualizar melhor as reflexões realizadas sobre os impactos dessas ações no aprendizado dos estudantes envolvidos e na formação de professores.

Título: Problematizando o Ensino de Física Moderna e Contemporânea: Uma Proposta Didática Baseada nos Três Momentos Pedagógicos Utilizando a Astronomia como Temática Central

## Autor: Robson Leone Evangelista

Ano: 2016

A proposta foi aplicada em uma turma da 3ª série do curso técnico de Portos Integrado ao Ensino Médio, utilizando a Astronomia como tema central para problematizar conceitos de FMC ao longo de 24 aulas. A sequência foi dividida em cinco blocos, denominados atividades.

-  Na Atividade I, um curta-metragem foi utilizado como ponto de partida para discutir exoplanetas e o espectro eletromagnético, aprofundados posteriormente em textos e aulas expositivas;
-  A atividade II abordou a composição do Universo, com representações criadas pelos alunos e discussões guiadas;
-  Na atividade III, o foco foi o processo de formação estelar, utilizando conceitos como radiação de corpo negro e natureza quântica das radiações eletromagnéticas, trabalhados com simuladores e debates em grupos;
-  A atividade IV promoveu um júri simulado sobre o desenvolvimento científico e suas aplicações;
-  A atividade V discutiu a estrutura da matéria com leituras, apresentações e experimentos no laboratório de Física Moderna da insituição, além da avaliação formal da sequência.

Como resultado da pesquisa, foi observado que os alunos apreciaram a metodologia dialógica e problematizadora, o que resultou em maior participação e autonomia, especialmente na atividade do júri simulado. Segundo Evangelista (2016, p. 56), prevaleceu nesse momento '(...) o clima de respeito e organização que permeou todo o debate, refletindo-se na fala dos educandos durante a atividade final proposta'.

Embora tenha havido algumas críticas pontuais, como a falta de mais atividades práticas e a complexidade de alguns conteúdos de FMC em relação aos cálculos, os alunos demonstraram um avanço perceptível na compreensão dos temas. Muitos expressaram satisfação em participar de uma abordagem inovadora e diferente do ensino tradicional, além de manifestarem o desejo de se aprofundar ainda mais nos tópicos discutidos.

Título: Abordagem teórica experimental sobre efeito fotoelétrico no Instituto Federal em Xapuri-AC

Autor: Isaías Fernandes Gomes

Ano: 2021

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O trabalho teve como objetivo introduzir, ao longo de 10 aulas, o conceito de efeito fotoelétrico em uma turma da 3ª série do Ensino Médio, além de relacionar o fenômeno a suas aplicações no cotidiano. A sequência didática contou com diversas atividades, tais como:

-  Discussões sobre iluminação pública e portas automáticas com textos de suporte;
-  Aulas teóricas sobre efeito fotoelétrico, com atividades práticas usando um relé fotoelétrico e simulações computacionais, onde os alunos puderam discutir o tema e realizar os roteiros das tarefas realizadas;
-  Apresentação de trabalhos para ilustrar o histórico e as aplicações do tema abordado;
-  Elaboração de textos dissertativos sobre os problemas propostos e o conteúdo aprendido para aplicação do conhecimento, além da resolução de um questionário avaliativo e relatórios das atividades experimentais.

Nos resultados, o autor observou que, embora os alunos inicialmente não tivessem conhecimento técnico sobre o funcionamento dos dispositivos mencionados, e muitos deles tinham tido pouco contato com portas automáticas, conseguiram desenvolver discussões sobre o tema. Assim, Gomes (2021, p. 41) constatou que '(...) a temática abordada proporcionou aos alunos não apenas o conhecimento científico proposto, mas também reflexões sobre problemáticas presentes em sua própria cidade'.

Consequentemente, durante a organização do conhecimento, percebeu-se que o assunto despertou grande curiosidade nos alunos, especialmente com o experimento e a simulação computacional. Já na aplicação do conhecimento, os textos produzidos evidenciaram que os alunos mencionaram figuras como Planck, Hertz e Einstein, compreendendo que o conhecimento científico é uma construção coletiva ao longo da história. A última atividade, o questionário avaliativo, apresentou uma média de acertos de 83%, o que demonstrou um aprendizado evidente do conceito de efeito fotoelétrico.

## Título: A Abordagem dos Três Momentos Pedagógicos no estudo da Física Moderna direcionada ao Ensino Médio

## Autor: Átila Cheles Keler Ano: 2022

O estudo, de natureza qualitativa, foi aplicado em duas turmas da 3ª série do EM noturno, ao longo de 8 aulas. O objetivo central foi discutir conceitos iniciais de física quântica, com foco no conceito de emaranhamento quântico e suas aplicações tanto na computação quântica quanto em outras situações do cotidiano. Diversas metodologias foram empregadas para alcançar esse objetivo, incluindo:

-  Questionário inicial para levantar os conhecimentos prévios dos alunos;
-  Produção textual a partir de pesquisas direcionadas;
-  Leitura de texto impresso sobre computação quântica, acompanhada pela apresentação de componentes eletrônicos, a fim de enriquecer a base teórica;
-  Apresentação de vídeos para ilustrar os problemas e conceitos abordados;
-  Realização de um experimento prático simulando um entrelaçamento quântico, utilizando componentes eletrônicos e a plataforma Arduino Nano.

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Em cada encontro, os alunos foram incentivados a debater os conceitos estudados, revisitar suas hipóteses e consolidar o aprendizado por meio de discussões em grupo e/ou questionários reflexivos. Os resultados indicaram que, no início da aplicação da sequência didática, a maioria dos alunos não possuía conhecimentos prévios sobre física quântica, no entanto, alguns conseguiram, durante os debates, relacionar o tema a referências da cultura popular, como o filme "HomemFormiga'. Portanto, as atividades práticas e experimentais posteriores geraram respostas qualitativas positivas, aumentando o interesse dos alunos, mesmo por temas abstratos como entrelaçamento quântico, e esse engajamento foi evidenciado pelas contribuições dos alunos nas discussões e pelas respostas obtidas nos relatórios das atividades experimentais.

O conteúdo que seria tradicionalmente exposto através da mecanização de exercícios ou de maneira superficial, deu lugar a uma apresentação que incorpora características mais dinâmicas e dialogadas, levando em consideração as concepções instantâneas que os alunos trouxeram para sala de aula. Os estudantes se envolveram, participaram, trocaram experiências, relataram situações do seu cotidiano e trouxeram questionamentos que requeriam uma sistematização de conhecimento. (Keler, 2022, p. 101)

A análise das dissertações revela que, embora cada estudo aborde temas específicos de FMC e adapte as metodologias a diferentes contextos, todos compartilham semelhanças importantes. Entre elas, destacam-se a problematização inicial com atividades introdutórias que despertam a curiosidade dos estudantes, o estímulo ao reconhecimento da relevância dos temas estudados e a organização do conhecimento por meio de práticas colaborativas, experimentações e uso de recursos tecnológicos.

As atividades propostas, como o júri simulado em Evangelista (2016) e a análise de tecnologias cotidianas em Gomes (2021), não apenas contextualizaram os conceitos científicos, mas puderam promover a autonomia e o pensamento crítico dos estudantes. Além disso, Keler (2022) destaca-se por aproximar a física quântica da cultura popular dos alunos envolvidos, uma estratégia que ajuda a desmistificar temas complexos e a torná-los mais acessíveis aos jovens.

Observou-se que as três dissertações analisadas utilizaram atividades experimentais em diferentes momentos. Os experimentos práticos, em especial os de FMC, desempenham um papel importante ao possibilitar uma melhor compreensão dos conceitos sem exigir uma intensa abstração matemática, o que facilita o entendimento de temas desafiadores. Essas atividades podem também estimular o interesse científico e o desenvolvimento do pensamento crítico, uma vez que permitem que os alunos visualizem e interajam diretamente com os fenômenos, conectando-os à realidade e ao cotidiano tecnológico.

Outro aspecto relevante é que os autores desses trabalhos implementaram estratégias para superar as dificuldades encontradas por alguns alunos no aprendizado de tópicos de FMC. Evangelista (2016) incentivou o compartilhamento de conhecimentos, dividindo a turma em pequenos grupos para discussão e colaboração mútua, enquanto Gomes (2021) optou por reapresentar o conteúdo em diferentes momentos e níveis de complexidade, facilitando a assimilação progressiva dos conceitos. Keler (2022), por sua vez, conectou o conteúdo com o cotidiano dos alunos, utilizando em suas aulas termos e situações familiares que tornaram a abstração científica mais acessível e próxima da realidade dos estudantes.

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Os métodos de avaliação presentes nos três trabalhos refletem o fato de que os 3MP compõem uma metodologia ativa. Além do domínio conceitual, os alunos foram avaliados em habilidades de argumentação, expressão oral, redação de textos dissertativos e elaboração de relatórios experimentais. Dessa forma, os resultados nesses estudos mostraram que houve impacto positivo no aprendizado dos temas específicos estudados.

Embora o atual currículo de Física do EM tenha maior ênfase em conteúdos clássicos, como já mencionado, os documentos oficiais sugerem a inclusão de tópicos contemporâneos nas discussões em sala de aula. Nesse contexto, as estratégias destacadas nesta pesquisa reforçam a importância da produção de materiais didáticos como um suporte para os docentes, contribuindo para a constante melhoria e implementação de práticas pedagógicas pertinentes ao ensino de FMC.

## Considerações finais

- O MNPEF desempenha um papel relevante na formação continuada de professores ao oferecer uma base teórica e prática consistente para docentes e pesquisadores. As dissertações produzidas no âmbito desse programa não apenas sugerem caminhos metodológicos, mas também identificam desafios significativos no ensino de Física, especialmente ao abordar temas de FMC com a metodologia dos 3MP.

As dissertações revisadas mostram que o uso do 3MP pode contribuir para o engajamento dos alunos no ensino de FMC no contexto da educação básica, incentivando a curiosidade científica e o desenvolvimento de habilidades reflexivas. No entanto, a disponibilidade ainda limitada de estudos com essa metodologia sugere a necessidade de ampliar as investigações para verificar de forma mais ampla os impactos da metodologia no aprendizado efetivo dos estudantes e na formação contínua de professores.

Devido às constantes mudanças nas legislações educativas do EM, não sabemos como será organizado o ensino básico de FMC nos próximos anos. Ainda assim, é essencial refletir sobre como os professores podem contribuir para que esses temas sejam abordados de maneira a promover um aprendizado enriquecedor aos estudantes O uso da metodologia dos Três Momentos Pedagógicos, ao favorecer . uma aprendizagem participativa e dialógica, auxilia para essa abordagem, porém alcançar tal objetivo requer não só o suporte e a capacitação contínuos dos professores - nos quais o MNPEF já atua com excelência - mas também ajustes curriculares que possibilitem uma compreensão maior dos conceitos de FMC.

Os esforços observados nas dissertações analisadas refletem um compromisso em promover uma prática pedagógica que favoreça a inclusão de temas FMC de forma relevante para o aprendizado dos alunos. Acreditamos que investigações futuras, pautadas em práticas pedagógicas como os 3MP, poderão fortalecer essa proposta, promovendo um ensino de Física alinhado às demandas da sociedade contemporânea e ao desenvolvimento crítico dos estudantes.

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## Referências

DELIZOICOV, Demétrio; ANGOTTI, José André; PERNAMBUCO, Marta Maria. Ensino de Ciências : Fundamentos e Métodos. 4 ed. São Paulo: Cortez, 2007.

EVANGELISTA, Robson Leone. Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio : uma Proposta Didática Baseada nos Três Momentos Pedagógicos Utilizando a Astronomia Como Temática Central. 2016. 209 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física), Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2016. Disponível em: <

https://sappg.ufes.br/tese\_drupal//tese\_9944\_Disserta%E7%E3o%20Final%20%20Robson%20Leone%20Evangelista.pdf>. Acesso em 08 set. 2024

GOMES, Isaías. Abordagem teórica experimental sobre efeito fotoelétrico no Instituto Federal em Xapuri-AC . Sequência didática sobre o Efeito Fotoelétrico baseado nos Três Momentos Pedagógicos. 2021. 149 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física), Universidade Federal do Acre, Rio Branco, 2021. Disponível em: <http://www2.ufac.br/mnpef/menu/dissertacoes/turma-de-2018/isaiasfernandes-gomes.pdf>. Acesso em 08 set. 2024.

GONÇALVES, Rogério; LAVOR, Otávio Paulino; OLIVEIRA, Elrismar Auxiliadora Gomes. Ensino de Física no Ensino Médio: análise das determinações da BNCC. Revista Pesquisa Qualitativa , São Paulo, v. 10, n. 25, p. 330-345, set./dez. 2022. Disponível em: http://dx.doi.org/10.33361/RPQ.2022.v.10.n.25.488.

KELER, Átila Cheles. A abordagem dos Três Momentos Pedagógicos no estudo da Física Moderna direcionada ao Ensino Médio . 2021. 153 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física), Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Vitória da Conquista, 2022. Disponível em: < http://www2.uesb.br/ppg/mnpef/wpcontent/uploads/2023/02/Disserta%C3%A7%C3%A3o-versao-aprovada-pela-bancaAtila-Cheles-Keler.pdf>. Acesso em 08 set. 2024.

MUENCHEN, Cleiton; DELIZOICOV, Demétrio. Os três momentos pedagógicos e o contexto de produção do livro 'Física'. Ciência & Educação , Bauru, v. 20, n.3, p. 617638. 2024.

OKOLI, Chitu. Guia para realizar uma revisão sistemática da literatura. EaD em Foco , v. 9, n. 1, e748, 2019.

OSTERMANN, Fernanda; MOREIRA, Marco Antonio. Uma revisão bibliográfica sobre a área de pesquisa 'Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio'. Investigações em Ensino de Ciências , Porto Alegre, v. 5, n. 1, p. 23-48, 2000.

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