Os PCN+ para o ensino de Física, quando da abordagem do ensino, enfoca o sentido da experimentação nos seguintes termos:
“É indispensável que a experimentação esteja sempre presente ao longo de todo o processo de desenvolvimento das competências em Física, privilegiando-se o fazer, manusear, operar, agir, em diferentes formas e níveis. É dessa forma que se pode garantir a construção do conhecimento pelo próprio aluno, desenvolvendo sua curiosidade e o hábito de sempre indagar, evitando a aquisição do conhecimento científico como uma verdade estabelecida e inquestionável” (PCN+, 2002, p. 84).
A Termodinâmica basicamente se desenvolveu em cima de fenômenos observados, levando ao estabelecimento de suas leis, sem grandes necessidades de construção de modelos explicativos ou recorrer ao uso de abstrações, ou seja, dentro de uma perspectiva eminentemente macroscópica.
Dos seis livros em questão, quatro não apresentam proposição de experimentos. A obra F5 apresenta um experimento – a construção de um termômetro – cujo objetivo é a criação de uma escala termométrica própria, usando para construção do termômetro materiais alternativos e de fácil aquisição.
F6 é pontuada de experimentos, capítulo a capítulo, numa seção chamada
“Atividades”, com dois tópicos: prática e feira de ciências; os experimentos são em sua maioria demonstrativos apresentados ao final de cada capítulo num total de 15 atividades práticas, sempre com materiais de baixo custo e de fácil aquisição. São na verdade atividades práticas como propõe o autor, pois vai desde medição de temperatura até construção de pequenas máquinas a vapor, confirmação de leis, determinação de calor específico, fenômenos de radiação de calor, etc.
Conforme já foi citado e aqui reiteramos, a análise de Silva, Latini e Neto (2008) sobre a experimentação, afirmando que ela deve ter o caráter de agente mobilizador, bem como de fonte para interrogações no ideário dos alunos. As experimentações vistas por este ângulo “acabam potencializando estratégias de ensino que rasguem os envelopes disciplinários formados pela fragmentação do currículo da pedagogia moderna” (SILVA, LATINI e NETO, 2008, p. 8).
A experimentação é ainda um recurso didático pouco explorado nos livros didáticos para o ensino médio, e quando aparece, raramente traz caráter investigativo ou motivacional que desperte o interesse do aluno, conforme está posto nos documentos legais, ou como agente mobilizador, segundo Silva, Latini e Neto (2008). Há sempre aquela ideia de comprovação do fenômeno, ou seja, o aluno vai apenas constatar o que viu em sala, teoricamente. Essa prática é bem comum nos cursos de licenciatura e formação de professores na área das ciências naturais.
9 DISCUSSÕES SOBRE OS QUESTIONÁRIOS APLICADOS AOS PROFESSORES DE QUÍMICA E FÍSICA DO ENSINO MÉDIO
Uma observação interessante e relevante de ser mencionada que ocorreu durante a aplicação dos questionários junto aos professores de química e física do ensino médio, foi a postura receosa e certa resistência, não verbalizada, mas evidenciada no comportamento deles ante as perguntas elaboradas, levando-nos a perceber o que já é evidenciado em vivência pessoal de professor de química: — o professor não se sente a vontade para refletir sobre a sua própria prática em sala de aula — Ele se esquiva, por vezes, com outras justificativas, as quais compreendemos sem questioná-lo.
Como o questionário possuía somente perguntas subjetivas e não foi dado limite de tempo para respondê-lo, permiti deixar o questionário com o professor e resgatá-lo posteriormente. Alguns não foram devolvidos, outro perdeu o questionário e outro pediu para enviar por internet e não deu mais resposta. Vale salientar que o questionário não possuía qualquer pergunta que levasse a identificação do professor, tampouco o nome da instituição de ensino à qual se encontrava vinculado.
Apoio-me na citação de Schnetzler (2002) para concluir esta reflexão, sobre esses acontecimentos durante a aplicação dos questionários:
“No entanto, uma forte razão apontada pela literatura revela que potenciais contribuições da pesquisa educacional não chegam às salas de aula de forma significativa porque, usualmente, os professores, em seus processos de formação inicial (cursos de licenciatura) e continuada não têm sido introduzidos à pesquisa educacional. Por isso, tendem a ignorá-la, descompromissando-se de investigar a própria prática pedagógica para melhorá-la” (SCHNETZLER, 2002, p. 22).
Foi algo semelhante o que observamos e presenciamos durante a realização das visitas às escolas e da aplicação dos questionários com os colegas professores, pois parece ser este um “terreno bastante acidentado”, no qual o professor tem medo ou receio de enfrentar. E como diz Schnetzler (2002), tende a ignorá-lo, descompromissado de qualquer ideia de investigação. E no nosso caso, a resistência dos professores em responder aos questionários.
Visitamos várias escolas públicas estaduais na cidade de Mossoró-RN, nas maiores e com um maior número de turmas, para conversar com estes professores e
aplicar os questionários, mas nos deparamos com poucos professores de química e física, bem como a falta deles em algumas escolas, ficando os alunos sem essas aulas, e ainda soubemos de outras situações graves, como o caso de um professor, licenciado em Biologia, lecionarQuímica para os alunos do 1º ano do Ensino Médio, para poder completar a sua carga horária de trabalho e que, segundo a supervisão de ensino, não havia maiores prejuízos, afirmando que ser “a Química do 1º ano mais fácil”. Isto ocorre com frequência em outras disciplinas, para suprir a falta de profissionais. Colocamos isso como um aspecto observado durante as visitas, embora não seja o foco do nosso trabalho, mas que o permeia.
Inicialmente apresentamos na Tabela 3, a primeira parte do questionário referente a formação do professor, observando que a maioria tem, no máximo, 10 anos de vivência em sala de aula, excetuando-se um deles que já possui 22 anos de sala de aula. Praticamente todos têm afinidade com os conteúdos e o lecionam com frequência.
Tabela 3 - Formação e vivência do professor em sala de aula. Nº Professor * graduação Pós- Vivência em sala
(anos) Afinidade com a termodinâmica Frequência com que ensina termodinâmica 1 PQ1 Especialista 10 Sim Esporadicamente
2 PQ2 - 10 Sim Frequentemente
3 PQ3 - 10 Sim Muita frequência
4 PQ4 Mestrado 04 Sim Esporadicamente
5 PQ5 Mestrado 02 Sim Frequentemente
6 PF1 Mestrando 07 Sim Frequentemente
7 PF2 Mestrado 13 Sim Frequentemente
8 PF3 Mestrado 0,5 Sim Frequentemente
9 PF4 - 22 Pouco Esporadicamente
10 PF5 - 08 Sim Frequentemente
11 PF6 - 09 Sim Frequentemente
* Professor de Química (PQ) e professor de Física (PF)
A segunda parte do questionário se refere ao planejamento das aulas. Nessa parte procuramos inserir as categorias analisadas nos livros didáticos, objetos deste trabalho, como os conceitos, aspectos históricos, contextualização e proposição de experimentos. O resultado de algum modo não nos surpreendeu pelo fato de também vivenciarmos essa realidade: a priorização dos conceitos, das fórmulas e dos exercícios em detrimento de sua contextualização, dos aspectos históricos da ciência, da experimentação, frutos da formação que tiveram nas respectivas
licenciaturas, ainda distantes dos trabalhos produzidos pelos 30 anos de pesquisa em ensino de ciências em nosso país.
Apresentamos na Tabela 4 as respostas que os professores deram quanto aos conceitos e tópicos que eles abordam em sala de aulae também o que eles responderam sobre aspectos históricos da termodinâmica.
Tabela 4 - Sobre planejamento e conteúdo das aulas. Professor Conceitos e tópicos abordados
nas aulas Aspecto histórico importante para a Termodinâmica PQ1,
PQ2 Processo espontâneo Reversíveis e irreversíveis; Entropia;
Primeira, segunda e terceira lei da termodinâmica.
Normalmente se fazia referências às máquinas a vapor quando se falava em termodinâmica.
A invenção da máquina a vapor que impulsionou o desenvolvimento industrial.
PQ3 Conceitos de calor, temperatura e trabalho
Principio zero da termodinâmica Transformações gasosas
Energia interna
Primeira e Segunda Leis da Termodinâmica
Rendimento de máquina térmica Energia interna e entalpia Reações endotérmicas e exotérmicas
Energia de ligação Lei de Hess
Os termômetros, instrumento utilizado para medir temperatura.
PQ4 A influência do meio no sistema estudado (Ex.: como o equilíbrio químico de uma reação é influenciado pelos variados fatores, como, pressão, temperatura, volume, etc.)
A utilização da energia nuclear para fins bélicos. PQ5 Sistemas químicos Trabalho e Energia Calor Funções de Estado Entalpia
Primeira Lei da Termodinâmica Entropia
Conceitos Básicos de energia livre
O que costumo discutir em sala de aula com meus alunos sobre o desenvolvimento histórico da termodinâmica é o fato de que a termodinâmica foi desenvolvida em função e posteriormente à revolução industrial, principalmente porque esta foi alicerçada no desenvolvimento da máquina a vapor ainda que esta tenha sido desenvolvida antes dos avanços teóricos nesta ciência.
PF1, PF2,PF3, PF4, PF5 e PF6 Gás ideal e real Variáveis de estado de um gás Eq. Clapeyron
Mistura de gases ideais
Primeira Lei da Termodinâmica
Revolução Industrial
A utilização das máquinas térmicas (vapor) na Revolução Industrial, como também nos dias atuais
Trabalho, calor e energia interna Segunda Lei da Termodinâmica Máquinas térmicas
Noções de entropia Teoria cinética
século XIX impulsionou o desenvolvimento dos princípios da termodinâmica
Entre os professores de química, no que se refere aos conteúdos propriamente ditos, o enfoque maior é para os processos endotérmicos e exotérmicos, os conceitos de entalpia, os cálculos das entalpias (formação, ligação, dissolução) e para a Lei de Hess, ou seja, bem parecidos com a abordagem que constam nos livros Q1, Q2 e Q3. Os professores PQ3 e PQ5, inseriram além dos tópicos já mencionados, outros tópicos como, sistemas químicos, o princípio zero, conceitos de calor, temperatura e trabalho, as transformações gasosas, energia interna, primeira e segunda leis, rendimento de uma máquina térmica, entropia e energia livre. Em função dessa similaridade existente na forma como os professores abordam os conteúdos, fruto da indução com que os livros tradicionais trabalham os conteúdos, acreditamos que seja difícil para tais professores optarem por um livro que surgiu do amadurecimento de grupos de pesquisa na área do ensino de ciências. Confirmamos isto ao coletarmos junto a 12ª DIRED9, dados sobre os livros escolhidos nas escolas públicas da região de Mossoró (Tabelas 5 e 6).
Em Física houve uma maior diversificação na escolha do livro pelo fato de ser um número maior de títulos. Infelizmente não analisamos o livro que foi escolhido por 10 das 29 escolas. Em Química prevaleceu a tradição de se escolher um livro já bastante conhecido no mercado editorial, que não traz avanços consideráveis nas propostas de abordagem dos seus conteúdos (foram 14, das 29 escolas o escolheram). Há a prevalência na escolha de livros que sejam mais diretos e que trabalham conceitos associados às expressões matemáticas e com conteúdos resumidos, o que de certa forma nos dá indícios de que os professores que estão atuando nessa região do estado do RN foram formados nos moldes tradicionais de ensino no qual a licenciatura em química se configurava como apêndice do
912ª DIRED - Diretoria Regional de Educação, Cultura de Desportos do Rio Grande do Norte, que
abrange a cidade de Mossoró e as cidades de Areia Branca, Baraúna, Gov. Dix-Sept Rosado, Grossos, Serra do Mel, Tibau e Upanema. São 28 escolas públicas estaduais. Incluímos na conta, uma escola federal situada em Mossoró, totalizando 29 escolas públicas que oferecem ensino médio.
bacharelado, em que há predominância do aspecto puramente científico da ciência química em detrimento dos aspectos didático-pedagógicos dessa ciência.
Tabela 5 - Livros de Física escolhidos pelas escolas públicas de ensino médio da
12ª DIRED.
Livros de Física Número de
escolas Porcentagem
Compreendendo a física 3 10,34
Curso de física 0 0
Conexões com a física 5 17,24
Física – ciência e tecnologia 4 13,79
Quanta física 1 3,45
Física 3 10,34
Física aula por aula 10 34,48
Física e realidade 0 0
Física em contextos – pessoal – social –
histórico 2 6,89
Física para o ensino médio 1 3,45
Tabela 5 - Livros de Química escolhidos pelas escolas públicas de ensino médio da
12ª DIRED.
Livros de Química Número de
escolas Porcentagem
Química na abordagem do cotidiano 14 48,27 Química – meio ambiente – cidadania –
tecnologia 4 13,79
Química 3 10,34
Química para a nova geração – química
cidadã 4 13,79
Ser protagonista química 4 13,79
Destacamos também que os professores não mencionaram história da ciência em seus tópicos de aula. Embora quase todos tenham se lembrado da máquina a vapor e da Revolução Industrial, nenhum deles colocou este aspecto como tópico de suaabordagem dos conteúdos em sala de aula.
Uma das orientações dosdocumentos legais (PCN+ e OCEM) é o estudo da Termodinâmica atrelado ao desenvolvimento da máquina térmica e as mudanças ocorridas a partir da Revolução Industrial. Isto é repetido também na questão onde se aborda conteúdos de ordem sócio-cultural e ambiental, onde os professores apontam as mudanças de ordem social e econômica provocadas pela industrialização, os prejuízos ambientais gerados pelo consumo de combustíveis fósseis, e a grande demanda energética do mundo atual. Fazendo uma analogia aos
livros didáticos que lançam essas questões em caixas de texto, isoladas dos conteúdos, os professores também, não costumam inserir esses temas nos assuntos abordados.
Em se tratando dos professores de física o comportamento é semelhante ao dos professores de química, mas destacamos a uniformidade entre eles na apresentação dos conteúdos e tópicos, o que os levou a agrupá-los em um só item, evidenciado anteriormente na Tabela 4. O perfil do planejamento se assemelha em grande parte aos livros tradicionais, que ainda perduram, mesmo naqueles indicados pelo PNLD (antigo PNLEM). O professor PF2 foi bem fiel a sequência que esses livros trazem: Gás ideal e real; Variáveis de estado de um gás; Equação de Clapeyron; Mistura de gases ideais; Primeira Lei da Termodinâmica; Trabalho, calor e energia interna; Segunda Lei da Termodinâmica; Máquinas térmicas; Noções de entropia; Teoria cinética. Dessa forma, entendemos que dificilmente eles escolherão livros fora dessa perspectiva tradicional.
A experimentação é pouco explorada tanto pelos professores de química como pelos professores de física. Algumas respostas negativas sem justificativas, e quando a resposta é positiva, os experimentos são apenas para comprovar a teoria vista em sala (construção de calorímetro, cálculo de entalpia nos alimentos, sensação térmica a partir do uso da água em diferentes temperaturas). Apenas os professores PQ3, PF1 e PF2 afirmaram fazer experimentos.
Outro aspecto que merece ser citado é com relação a concepções alternativas percebidas nos alunos. Os professores desconhecem o que seja concepção alternativa, apenas o professor PQ5, por ter mestrado em Ensino de Ciências, se expressou da seguinte forma: “eu costumo identificar erros conceituais apresentados pelos estudantes, não faço, no entanto um trabalho mais profundo para a identificação das concepções alternativas de maneira mais sistemática”. De uma maneira geral entre os professores de química e de física, as dificuldades levantadas foram em relação à compreensão de fórmulas e gráficos, bem como em matemática básica.
O último questionamento sobre essa segunda parte do questionário que trata do planejamento das aulas de termodinâmica foi acerca do contexto sociocultural e ambiental que pode ser abordado. Os professores de um modo geral trataram de citar questões relativas ao uso da energia, das consequências geradas pelo consumo de combustíveis fósseis, das mudanças na sociedade provocadas pelos
avanços tecnológicos alçados a partir do aperfeiçoamento das máquinas térmicas, bem como desequilíbrios ambientais como o aquecimento global, o efeito estufa, etc. Esses aspectos foram citados, mas apenas o PQ5 informou que trabalha esses aspectos com os alunos na forma de seminários que ele chama de “Química e Sociedade”. E aqui mais uma vez, percebemos que o professor muitas vezes sabe citar e conhece esses aspectos, mas não o utiliza por ainda estar fixado no ensino mais mecânico de aprender conceitos e fórmulas para calculá-las depois em exercícios.
A última parte do questionário trata sobre o livro didático e as pesquisas em ensino de ciências, onde os professores citavam alguma revista científica (impressa ou virtual) e comentavam sobre o PNLD. Na Tabela 5, mostramos as revistas citadas pelos professores.
Tabela 7 - Revistas de ensino de ciências citadas pelos professores.
Professores Revista citada
PQ1 Química Nova na Escola; Scientific American – Aula Aberta; Ciência Hoje; Nova Escola
PQ2 Superinteressante; artigos da internet PQ3 Artigos da internet
PQ4 Química Nova
PQ5 Química Nova na Escola; REEC; Eureka; EducaciónQuimica; Experiências em Ensino de Química; Alexandria
PF1 Física na Escola
PF2 Revista Brasileira de Ensino de Física PF3 Não lê revistas sobre ensino
PF4 Superinteressante PF5 Artigos na internet
PF6 Não lê revistas sobre ensino
Destacamos o professor PQ5, como o único que citou várias revistas da área de ensino (QNEsc, REEC, Alexandria, Educación Química, Eureka e Experiências em Ensino de Ciências), pelo fato de sua formação colocá-lo em contato com esses materiais, os outros, citam as revistas mais conhecidas como a Química Nova na Escola e a Revista Brasileira de Ensino de Física, ou leem de forma esporádica, artigos na internet. Ciência Hoje e Superinteressante não se configuram como revistas específicas da área de ensino de ciências.
Quando indagados sobre os livros do PNLD, as respostas dos professores foram bem divergentes, embora tenha sido unânime aconcordância sobre a
importância desse programa. Segundo dados da FNDE10, o PNLD 2012 beneficiou 7.981.590 alunos de 18.862 escolas públicas do país, no total de 79.565.006 de livros distribuídos, com um investimento de aquisição e distribuição de R$ 883.479.200,00. É louvável que os professores abracem essa ideia que veio auxiliá- los em sala, pois o livro é uma ferramenta importante no processo ensino- aprendizagem e por vezes a única que os alunos dispõem para estudar.
As divergências de opiniões entre os professores são devido ao próprio desconhecimento deles das novas diretrizes do ensino médio (PCN, PCN+, OCEM), como também da ignorância acerca das tendências em pesquisa de ensino de ciências naturais que vêm sendo produzidas ao longo de três décadas. Enquanto o PQ1 diz: “É de grande valia o acesso do aluno ao livro didático, assim como a melhoria dos conteúdos disciplinares, haja vista ocorrem mudanças significativas na distribuição dos conteúdos e estratégias de como estes (os livros) estão sendo aprimorados”; PF2 não fala do PNLEM, mas desabafa dizendo: “para alguns, pois tem muitos alunos que não trazem o livro para a sala de aula, não dá o mínimo valor”. Essas divergências são naturais, porque os professores estão se deparando com uma situação nova. O PNLEM foi criado em 2004, os livros de Química surgiram em 2007 para serem escolhidos e adotados no ano de 2008. E os de Física escolhidos em 2008; e somente nesse ano de 2011 é que o projeto completa sua etapa de implantação, distribuindo livros didáticos em 2012 para todas as disciplinas. Portanto esta é a segunda vez que os professores estão escolhendo os livros didáticos para serem adotados em sala de aula.
O antigo PNLEM ainda não completou 10 anos, e como este trabalho, existem outros que vêm contribuindo através da análise de conteúdos para facilitar aos professores uma melhor condição de entendimento no momento das escolhas.Entretanto, voltando ao pensamento de Schnetzler (2002), falta a esses profissionais a sua inserção, de fato, no universo da pesquisa educacional para que se tenham mudanças significativas na aprendizagem e no ensino de ciências nas escolas. Estamos lidando com uma mudança de ordem comportamental dos profissionais, para que estes se voltem para a pesquisa em ensino, não para serem pesquisadores de cátedra, mas principalmente, para serem sensíveis às contribuições geradas por tais pesquisas para o ensino, sendo um pesquisador
10http://www.fnde.gov.br/index.php/pnld-dados-estatisticos
dentro da sua própria sala de aula. Tomando consciência que essa atitude pede conduzir o professor a alcançar um maior êxito em suas atividades junto aos alunos, transmitindo não somente ciência, mas que a esta ciência, estejam atrelados os valores éticos e morais, culturais e econômicos, sociais e ambientais, contribuindo para a formação integral do cidadão, conforme prevê as orientações para o novo ensino médio em nosso país.
10 CONSIDERAÇÕES FINAIS
No ano de 2002, terminava meu curso de Licenciatura em Química consciente de que não levava comigo ferramentas necessárias para enfrentar o grande desafio de uma sala de aula. A impressão é que tinha feito um curso de bacharelado. Dos 30 colegas de turma, apenas dois se graduaram, e desses dois, apenas eu