QUESTÕES AMBIENTAIS: A DEMANDA POR NOVAS ABORDAGENS NO ENSINO DE FÍSICA

## QUESTÕES AMBIENTAIS: A DEMANDA POR NOVAS ABORDAGENS NO ENSINO DE FÍSICA ENVIRONMENTAL ISSUES: DEMAND FOR NEW APPROACHES IN TEACHING OF PHYSICS

## Giselle Watanabe-Caramello 1 , Maria Regina Dubeux Kawamura 2

1 Interunidades em Ensino de Ciências/ IF/ Universidade de São Paulo, gizwat@if.usp.br 2 Instituto de Física/ FEP/ Universidade de São Paulo, mrkawamura@if.usp.br

## Justificativa e Objetivos

Nesse início do século XXI as questões ambientais vêm sendo objeto de preocupação cada vez maior, através de diferentes aspectos, especialmente pelas transformações que a vida social humana vem impondo sobre os espaços e suas dinâmicas. Como conseqüência, essas questões ganharam destaque nos meios de comunicação sendo, na maioria das vezes, tratadas como um problema promovido exclusivamente pelas ações antropogênicas, com causas e soluções bem determinadas. Ainda que existam argumentos relevantes para essa afirmação, parece importante um olhar mais crítico do Ensino de Ciências e Física sobre esses temas, para que a formação das gerações atuais não seja apenas reflexo desses discursos da mídia.

Essa preocupação tem sido expressa em muitos trabalhos da área e de suas interfaces com a educação ambiental, especialmente no que vem sendo denominado de movimento Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente (CTS/A). No entanto, na maior parte das abordagens, as questões ambientais comparecem apenas como novos temas de estudo e reflexão, a partir dos conhecimentos normalmente abordados no ensino escolar. Ou seja, são temas que passam a ser tratados da mesma forma que os demais assuntos da Física. A nosso ver, o aprofundamento das questões ambientais, para além da descrição dos fenômenos envolvidos, necessita de uma nova forma de abordagem do próprio conhecimento científico, da construção e do sentido desse conhecimento, diante da complexidade dos fenômenos envolvidos. A visão de uma ciência limitada aos seus aspectos mais reducionistas e deterministas (PRIGOGINE, 1996; MORIN, 2007), tal como comparece frequentemente nos livros didáticos, é claramente insuficiente para essa discussão. Assim, os problemas de natureza ambiental requerem que alguns novos elementos sejam considerados, dentre os quais as incertezas e desordem presentes nos sistemas complexos.

Diante disso, esse trabalho busca explicitar as novas compreensões e estratégias da ciência contemporânea, assim como de seus limites, no tratamento dos sistemas complexos. Para tanto, identifica-se (nos marcos teóricos e intervenções anteriores) alguns elementos que podem sinalizar para essa nova compreensão da ciência para, em seguida, discuti-los em uma proposta temática sobre as mudanças climáticas.

## Marcos Teóricos

Os fundamentos para essa reflexão baseiam-se nos discursos sobre a complexidade presentes nas ciências humanas e naturais, além de referenciais educacionais correspondentes. No âmbito das ciências humanas, a complexidade aparece nos discursos de Leff (2009) e Morin (2007). No primeiro, a preocupação volta-se ao saber ambiental e à integração interdisciplinar do conhecimento para explicar o comportamento de sistemas socioambientais complexos. Nas reflexões de Morin (2007), há uma busca por um pensar complexo capaz de lidar com os sistemas abertos, noção de equilíbrio e desequilíbrio, auto-organização. No âmbito das ciências naturais, destacam-se as discussões sobre caos determinístico, sistemas de muitos elementos interagentes, flutuações, imprevisibilidade e acaso (NUSSENZVEIG et al ., 2003); complexidade biológica, seus níveis hierárquicos, anéis recursivos e acaso (GOULD, 1997), além da questão da irreversibilidade, entropia e o sentido do tempo (PRIGOGINE, 1996). Esse último trata de situações do não-equilíbrio, onde o sistema se auto-organiza no tempo.

No âmbito das questões educacionais destacam-se García (1998) e FieldlerFerrara (1998). O primeiro, por considerar o conhecimento escolar enquanto conhecimento cotidiano enriquecido, o que leva à transição de uma visão simples para outra mais complexa ( complexificação do conhecimento). O segundo, por procurar aproximar o indivíduo comum das questões científicas, como forma de promover uma educação complexa, solidária e ética. Ainda nesse contexto, cabe ressaltar a preocupação com a inserção dessa temática nas aulas de Física, o que nos leva aos pressupostos da Abordagem Temática (DELIZOICOV et al ., 2002).

## Metodologia e análise de pesquisa

A investigação desenvolvida consistiu em procurar identificar ou contrapor as formas de abordagem da ciência escolar com as perspectivas necessárias para a compreensão de ciência que é demandada para o tratamento das questões ambientais. Incluiu, portanto, também um aprofundamento da compreensão da complexidade a partir dos diferentes pontos de vista dos marcos teóricos apresentados anteriormente. Para isso, foi analisado um amplo material, fruto de diferentes intervenções e reflexões anteriores (WATANABE-CARAMELLO, 2008), que incluiu análises de livros didáticos, textos de divulgação científica e representações de alunos e futuros professores, obtidas a partir de questionários ou trabalhos por eles realizados. Desse material, foram selecionados exemplares de análise significativos, em abrangência, e expressivos, do ponto de vista da identificação das características da ciência escolar e da própria ciência neles implícitas. A partir do contraponto dessas características com aquelas da complexidade, foram sendo identificados diversos elementos relevantes, como a ênfase nas questões de não-equilíbrio, sob diferentes aspectos.

Dessa experiência, ficou evidente que a abordagem da questão ambiental requer considerar grandezas específicas (tal como vazão, fluxo etc.), quase ausentes no Ensino Médio, ou introduzir novas compreensões para grandezas normalmente trabalhadas (como a noção de equilíbrio). Mais especificamente, para o tratamento das questões ambientais há a necessidade de considerar: (i) as escalas temporais e espaciais nas análises das questões ambientais visando às especificidades e não generalidades dos sistemas em estudo; (ii) a natureza das medidas em sistemas complexos; (iii) a impossibilidade de tratamento desses sistemas por redução do todo às partes; e a (iv) evolução temporal dos sistemas

ambientais que requer considerações amplas sobre entropia, especialmente para sistemas longe do equilíbrio.

Dentro dessa mesma estratégia de investigação, e no sentido de tornar mais concreta essa questão, aprofundou-se na temática das mudanças climáticas. Para essa questão, a forma de tratamento do tema quase sempre é centrada na medida da temperatura da Terra e de sua evolução. A Terra, ou seus diferentes subsistemas constituem-se, na verdade, como sistemas abertos, não em equilíbrio termodinâmico, embora possam ser identificados circunstancialmente estados locais de equilíbrio dinâmico. Em contraponto, e do ponto de vista da Física escolar, temperatura é uma grandeza que só é definida para estados de equilíbrio térmico, o que não é o caso dos sistemas caracterizados nas questões ambientais. Num sistema como a Terra há de se considerar a dificuldade de estabelecer parâmetros de medidas de temperatura, seja porque as relações que se estabelecem são dinâmicas e complexas ou a escala temporal de medidas é muito curta se comparada com a da vida no planeta. Em síntese, discussões dessa natureza devem buscar promover, por exemplo, o sentido a ser atribuído à temperatura da Terra; as condições e os contextos em que essas temperaturas podem fazer sentido; formas de estabelecer a temperatura de um sistema complexo; articular os níveis local e global de análise; entre outras.

## Conclusões

Alguns elementos levantados a partir dessa reflexão, ainda que de forma preliminar, se mostraram essenciais para discutir as questões ambientais no âmbito das aulas de Física. Dentre eles, aqueles advindos das pesquisas atuais sobre a complexidade, evidenciando as situações do não-equilíbrio e da desordem e incorporando a questão temporal, espacial e suas incertezas. A nosso ver, incorporar esses elementos na escola requer repensar a forma de lidar com os temas nas aulas de Física e sua inserção no currículo. Nesse sentido, a perspectiva da Abordagem Temática e a complexificação do conhecimento, relacionados à estruturação do conteúdo programático por meio de temas, parece ser um caminho.

## Referências

DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de Ciências: fundamentos e métodos . São Paulo: Cortez, 2002.

FIELDLER-FERRARA, N. Ciência, ética e solidariedade. In: Ética, solidariedade e complexidade . São Paulo: Palas Athena, 1998.

GARCÍA, J. E. Hacia una teoría alternativa sobre los contenidos escolares . Espanha: Díada Editora S. L., 1998.

GOULD, S.J. 'O que é vida?' Como um problema histórico. In: Murphy e O'Neill (Org.). O que é a vida? 50 anos depois . São Paulo: Editora UNESP, 1997. LEFF, E. Saber ambiental . Petrópolis: Vozes, 2009.

MORIN, E . Introdução ao pensamento complexo . 3ª ed. Porto Alegre: Sulina, 2007. NUSSENZVEIG, H. M. (Org.) Complexidade e caos . Rio de Janeiro: Editora UFRJ/ COPEA, 2003.

PRIGOGINE, I. O fim das certezas.

São Paulo: Editora da UNESP, 1996.

WATANABE-CARAMELLO, G. Elementos para uma abordagem temática: a questão das águas e sua complexidade . Dissertação - IFUSP. São Paulo, 2008.