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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE FÍSICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICA
ROSANGELA FERREIRA PRESTES
ANÁLISE DAS CONTRIBUIÇÕES DO EDUCAR PELA PESQUISA NO ESTUDO
DAS FONTES DE ENERGIA
Porto Alegre
2008
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ROSANGELA FERREIRA PRESTES
ANÁLISE DAS CONTRIBUIÇÕES DO EDUCAR PELA PESQUISA NO ESTUDO
DAS FONTES DE ENERGIA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Educação em Ciências e Matemática,
da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande
do Sul, como requisito parcial para a obtenção do
grau de Mestre em Educação em Ciências e
Matemática.
Orientador: Prof. Dra. Ana Maria Marques da Silva
PORTO ALEGRE
2008
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
P936a Prestes, Rosangela Ferreira
Análise das contribuições do educar pela pesquisa
no estudo das fontes de energia / Rosangela Ferreira
Prestes. Porto Alegre, 2008.
138f.
Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Física,
Pós-Graduação em Educação em Ciências e
Matemática, PUCRS, 2008.
Orientadora: Profa. Dra. Ana Maria Marques da
Silva.
1. Educar pela Pesquisa. 2. Ilhas Interdisciplinares
de Racionalidade. 3. Ciência-Tecnologia-Sociedade-
Ambiente. 4. Ensino de Física. 5. Energia. 6. Fontes
de Energia. I. Silva, Ana Maria Marques da. II. Título.
CDD 372. 35
Bibliotecária Responsável
Isabel Merlo Crespo
CRB 10/1201
Dedico este trabalho as pessoas que me apoiaram,
incentivaram o meu crescimento profissional
e estiveram sempre presente
compartilhando este sonho:
À minha família e ao amor da minha vida – Ilmo Seffrin
(meu Nico)
AGRADECIMENTOS
Agradeço aos meus familiares, meus pais, Nelsa Prestes e Onírio Prestes (in memórian),
por estar aqui, e aos meus irmãos, Roselene, Roseléia e Onírio Junior, pelo apoio, carinho
e incentivo em todos os momentos vivenciados durante a realização do mestrado, pois
sempre acreditaram em mim e na profissão que escolhi.
Ao meu companheiro de todas as horas, Ilmo Vicente Seffrin, por estar junto comigo
nas horas de alegrias e de angústias. Por ter me incentivado a acreditar mais em meus
sonhos e a ter persistência e coragem em busca dos meus objetivos.
A minha orientadora, Professora Dra. Ana Maria Marques da Silva, agradeço de forma
especial, pela sua brilhante orientação, dedicação, incentivo, paciência, pelo
acompanhamento competente e exigente, pelo olhar crítico em minhas construções, mas
que muito me influenciaram e foram essenciais nesta etapa de minha formação.
Aos professores do EDUCEM, que de maneira dinâmica me fizeram refletir sobre a
função de ser uma educadora e também a aprender a criticar e ser criticada, construir e
reconstruir meus conhecimentos e principalmente continuar acreditando que ser
educador é estar em constante aprendizado.
Aos colegas do mestrado pela amizade e incentivo, pelas leituras dialogadas, pelas
críticas, alegrias, parcerias nos estudos, enfim, por todos os momentos que vivenciamos
juntos. Em especial a colega e amiga Suzana, que me incentivou a realizar este sonho.
Agradeço à direção das escolas na qual trabalho, a Escola Técnica Estadual Presidente
Getúlio Vargas e ao Colégio Estadual Missões, pela compreensão, pelo carinho e que
gentilmente viabilizaram a conciliação do trabalho na escola com o curso de mestrado.
A direção e aos colegas do Colégio Estadual Missões, que acreditaram e colaboraram com
a minha pesquisa.
Aos alunos da turma 103 que participaram desta pesquisa, com dedicação durante a
realização das atividades. O trabalho que juntos realizamos e que se consolida nesta
dissertação.
Aos amigos, agradeço a compreensão em minha ausência, nos momentos alegres e às
vezes nem tanto assim, mas tinham a certeza que estava em busca de meus ideais.
Agradeço também, a todos que colaboraram de alguma forma, ou que acreditaram em
meu trabalho. Certamente são muitos, cujos nomes não os citarei, mas que merecem o
igualmente o reconhecimento e gratidão. Os nomes citados correspondem às pessoas que
acompanharam mais de perto a minha jornada.
A CAPES pela bolsa que recebi no segundo ano do mestrado.
A Professora Dra. Regina Maria Rabello Borges pelo convite para participar do projeto -
Observatório da Educação “Museu Interativo – relações construtivas”.
RESUMO
O objetivo desta dissertação é apresentar a análise de uma proposta de trabalho em sala de
aula desenvolvida dentro dos pressupostos do educar pela pesquisa, que explora o tema fontes
de energia, com enfoque Ciência-Tecnologia-Sociedade-Ambiente (CTSA). Esta investigação
foi realizada no período de um trimestre letivo com uma turma de alunos da 1ª série do ensino
médio em uma escola pública do interior do Estado do Rio Grande do Sul no turno diurno, na
disciplina de Física, sob a coordenação da professora-pesquisadora. Utilizou-se como
estratégia pedagógica e epistemológica a elaboração de uma Ilha Interdisciplinar de
Racionalidade (IIR), conforme proposta por Gerard Fourez (1997). A IIR foi planejada e
desenvolvida a partir de uma situação-problema, buscando estabelecer as relações CTSA na
abordagem da temática de questões energéticas. Os dados foram coletados a partir das
manifestações verbais dos alunos nas aulas, anotações da professora e relatos escritos dos
diários dos alunos, utilizando a metodologia de análise textual discursiva (MORAES, 2003b).
A interpretação dos dados levou à identificação dos três elementos do educar pela pesquisa
(questionamento, argumentação e comunicação) ao longo de toda a construção da IIR em sala
de aula, interagindo em um ciclo dialético permanente. O questionamento sistemático surgiu
em todas as etapas do trabalho, sendo identificadas como categorias emergentes da análise
deste elemento do educar pela pesquisa: a necessidade do desequilíbrio para a quebra da
estabilidade; a negociação entre os componentes do grupo; e a complexificação dos
conhecimentos dos alunos. A argumentação desenvolveu-se por meio da construção de novas
hipóteses, da reunião de novos argumentos e da organização de argumentos na forma de
produção escrita. A comunicação dos resultados apresentou dois aspectos distintos: a
comunicação interna entre os membros dos pequenos grupos e a comunicação externa, que
ocorreu na apresentação dos resultados na sala de aula. Concluímos que a construção da IIR
possibilitou, por meio do diálogo, da problematização, da construção de argumentos e da sua
validação coletiva, a criação de um processo cooperativo de investigação na sala de aula. O
desenvolvimento individual e coletivo foi favorecido, contribuindo para a complexificação
dos conhecimentos sobre as fontes de energia e seus múltiplos conceitos, assim como para o
estabelecimento de relações CTSA.
Palavras chave: Educar pela Pesquisa. Ilhas Interdisciplinares de Racionalidade. Ciência-
Tecnologia-Sociedade-Ambiente. Ensino de Física. Energia. Fontes de Energia.
ABSTRACT
The aim of this dissertation is to present the analysis of a classroom practice proposal that
explores the energy sources theme, with emphasis in Science-Technology-Society-
Environment (STSE) approach, guided by education through research presuppositions. This
investigation was developed during one trimester with one first grade high school class in a
public school of a town of Rio Grande do Sul state. The project was coordinated by the
instructor-researcher, and has occurred during day Physics classes. The construction of
Interdisciplinary Rationality Island (IRI), as proposed by Gerard Fourez (1997), was utilized
as the pedagogical and epistemological strategy. The IRI was planned and developed from a
problem-situation, searching for STSE relations on the approaching of energy issues. The data
was collected from students’ verbal expressions in the classroom, teacher’s notes and
students’ notes in their diaries, using discursive textual analysis methodology (MORAES,
2003b). The data interpretation have led to the identification of three elements of education
through research (questioning, argumentation and communication), interacting in a permanent
dialectic cycle along all the construction of the IRI. Systematic questioning has come out in
all work steps, and the following emerging categories have been identified: need of
disequilibrium for stability breaking; negotiation between group components, and knowledge
compexification. Argumentation was developed building new hypothesis, joining new
arguments, and organizing the arguments in a written production. The communication of
results has presented two different aspects: the internal communication between small group
members, and the external communication, when results are presented for the class. We have
concluded that the IRI construction has allowed the creation of a collaborative investigation
process in the classroom, by dialogue, problematization, argumentation construction and
collective validation. Individual and collective development was improved, contributing for
knowledge complexification about energy sources and their multiple concepts, as well as the
STSE relations establishment.
Key-words: Education Through Research. Inerdisciplinary Rationality Islands. Science-
Technology-Society-Environment. Physics Teaching. Energy. Energy Sources.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................... 10
2 CONTEXTUALIZAÇÃO...............................................................................................................12
2.1 ORIGEM DA PESQUISA............................................................................................................. 12
2.2 DEFININDO O PROBLEMA E OS OBJETIVOS DE PESQUISA.......................................... 14
3 PRESSUPOSTOS TEÓRICOS......................................................................................................20
3.1 EDUCAR PELA PESQUISA........................................................................................................ 20
3.1.1 A PESQUISA EM SALA DE AULA..................................................................................................... 20
3.1.2 ELEMENTOS DO EDUCAR PELA PESQUISA:.................................................................................... 23
3.1.3 O PAPEL DO PROFESSOR NA SALA DE AULA COM PESQUISA ......................................................... 26
3.2 O ESTUDO DA ENERGIA........................................................................................................... 27
3.2.1 O ESTUDO DA ENERGIA NO ENSINO MÉDIO................................................................................... 27
3.2.2 ENFOQUE CTSA NO ENSINO DE FÍSICA ........................................................................................ 29
3.3 ILHA INTERDISCIPLINAR DE RACIONALIDADE ............................................................. 34
3.3.1 ETAPA ZERO.................................................................................................................................. 35
3.3.2 CLICHÊ.......................................................................................................................................... 36
3.3.3 PANORAMA ESPONTÂNEO............................................................................................................. 37
3.3.4 CONSULTA AOS ESPECIALISTAS.................................................................................................... 39
3.3.5 INDO À PRÁTICA OU TRABALHO DE CAMPO .................................................................................. 40
3.3.6 ABERTURA DAS CAIXAS PRETAS................................................................................................... 41
3.3.7 ESQUEMATIZAÇÃO DA SITUAÇÃO................................................................................................. 41
3.3.8 ABERTURA DAS CAIXAS PRETAS SEM AUXÍLIO DE ESPECIALISTAS .............................................. 42
3.3.9 SÍNTESE DA ILHA DE RACIONALIDADE: O PRODUTO FINAL .......................................................... 42
4 METODOLOGIA DE PESQUISA ................................................................................................ 44
4.1 ABORDAGEM METODOLÓGICA DA PESQUISA................................................................ 44
4.2 METODOLOGIA DE ANÁLISE DOS DADOS......................................................................... 45
4.3 UTILIZANDO A IIR EM SALA DE AULA................................................................................ 46
4.3.1 ETAPA ZERO.................................................................................................................................. 47
4.3.2 CLICHÊ DA SITUAÇÃO................................................................................................................... 50
4.3.3 PANORAMA ESPONTÂNEO............................................................................................................. 51
4.3.4 CONSULTA AOS ESPECIALISTAS E ÀS ESPECIALIDADES................................................................ 54
4.3.5 INDO À PRÁTICA............................................................................................................................ 55
4.3.6 ABERTURA APROFUNDADA DAS CAIXAS PRETAS ......................................................................... 57
4.3.7 ESQUEMATIZAÇÃO DA SITUAÇÃO................................................................................................. 58
4.3.8 ABERTURA DAS CAIXAS PRETAS SEM AUXÍLIO DOS ESPECIALISTAS ............................................ 59
4.3.9 SÍNTESE DA ILHA DE RACIONALIDADE PRODUZIDA...................................................................... 59
4.4 QUADRO RESUMO DAS ATIVIDADES .................................................................................. 61
5 RESULTADOS ENCONTRADOS NESTA INVESTIGAÇÃO..................................................66
5.1 QUESTIONAMENTO.................................................................................................................. 66
5.1.1 DESEQUILÍBRIO............................................................................................................................. 67
5.1.2 NEGOCIAÇÃO................................................................................................................................ 75
5.1.3 COMPLEXIFICAÇÃO DO CONHECIMENTO...................................................................................... 78
5.2 ARGUMENTAÇÃO ..................................................................................................................... 85
5.2.1 CONSTRUÇÃO DE NOVAS HIPÓTESES ............................................................................................ 86
4.2.2 REUNIÃO DE ARGUMENTOS .......................................................................................................... 86
5.2.3 ORGANIZAÇÃO DE ARGUMENTOS................................................................................................. 89
5.3 COMUNICAÇÃO ......................................................................................................................... 91
5.3.1 COMUNICAÇÃO INTERNA.............................................................................................................. 91
5.3.2 COMUNICAÇÃO EXTERNA............................................................................................................. 93
6.CONSIDERAÇÕES FINAIS.......................................................................................................... 97
REFERÊNCIAS ...............................................................................................................................101
APÊNDICE A – SOLICITAÇÃO DA AUTORIZAÇÃO DA ESCOLA PARA A REALIZAÇÃO DA PESQUISA
............................................................................................................................................................. 107
APÊNDICE B – AUTORIZAÇÃO DOS PAIS ....................................................................................... 108
APÊNDICE C – FOTOS DOS ALUNOS NA VISITAÇÃO AO MUSEU DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA
PUCRS E AO LABORATÓRIO DE ENERGIA SOLAR............................................................................ 109
APÊNDICE D – ROTEIRO DE VISITAÇÃO AO MUSEU DA PUCRS ................................................. 110
ANEXO A – ARTIGO APRESENTADO NO VI ENPEC/2007 ............................................................. 112
ANEXO B – QUESTÕES DO ENEM DOS ANOS DE: 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 E 2005
............................................................................................................................................................. 122
10
1 INTRODUÇÃO
Esta dissertação é o resultado de minhas inquietações e de um processo de reflexão e
reconstrução do exercício de minha prática docente na disciplina de Física do ensino médio.
Nela apresento a análise de uma proposta de exploração do tema - fontes de energia – dentro
de um enfoque Ciência-Tecnologia-Sociedade-Ambiente (CTSA), desenvolvida por meio da
pesquisa em sala de aula, utilizando os elementos da metodologia de construção de uma Ilha
Interdisciplinar de Racionalidade (IIR), proposta por Gerard Fourez (1997). A análise desta
proposta é fundamentada nos elementos ou momentos do educar pela pesquisa (DEMO, 2000;
MORAES, 2002): o questionamento crítico, a construção de argumentos e a comunicação dos
resultados. A proposta foi desenvolvida no período de um trimestre letivo, com uma turma de
alunos da primeira série do ensino médio de uma escola da rede pública estadual do município
de Santo Ângelo, RS, na disciplina de Física, sob minha responsabilidade,
A estrutura do texto da dissertação está organizada em cinco capítulos:
No primeiro capítulo descrevo minha trajetória profissional e justifico a escolha do
tema proposto, apresentando o problema e as questões norteadoras da investigação proposta.
No segundo capítulo apresento os pressupostos teóricos, que considero como
essenciais para esta investigação. Inicialmente, exponho a proposta da educação pela pesquisa
e seus elementos, ressaltando o papel do professor. A seguir, defendo a importância do estudo
do tema Energia em Física sob um enfoque CTSA, concluindo este capítulo com a
apresentação de uma interpretação sobre a construção das Ilhas Interdisciplinares de
Racionalidade.
No terceiro capítulo apresento a proposta desenvolvida na sala de aula e o caminho
construído nesta investigação, esclarecendo a abordagem metodológica adotada, as atividades
realizadas para a coleta de dados e a metodologia de análise destes dados.
No quarto capítulo apresento minha interpretação sobre a evolução do caminho
construído nesta investigação durante a construção da Ilha Interdisciplinar de Racionalidade
na exploração do tema fontes de energia na sala de aula, identificando de que forma os
elementos do educar pela pesquisa estão presentes no desenvolvimento desta proposta na sala
de aula.
No quinto capítulo apresento minhas considerações finais, apresentando uma reflexão
sobre as questões de pesquisa propostas e identificando as categorias que emergiram da
análise do trabalho desenvolvido dentro dos elementos do educar pela pesquisa: o
11
questionamento, a argumentação e a comunicação. Concluo esta dissertação defendendo a
idéia de que o ensino da Física é favorecido com a utilização dos elementos do educar pela
pesquisa, que são contemplados na estratégia de construção de uma Ilha Interdisciplinar de
Racionalidade, permitindo o desenvolvimento de diversas habilidades de representação e
comunicação; investigação e compreensão; e contextualização sociocultural, conforme
preconizadas nos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio.
12
2 CONTEXTUALIZAÇÃO
2.1 ORIGEM DA PESQUISA
Incentivada pelo meu bom desempenho em Matemática e Física no Ensino Médio e
pelo exemplo de minha mãe professora, optei por seguir a carreira de professora.
Durante o curso da graduação, sempre apreciei as disciplinas de Física, pois nelas
via a possibilidade de realizar atividades práticas e “pesquisas”. Porém, não tinha muita
clareza sobre como trabalhar em sala de aula sem estar centrada na reprodução da listas de
conteúdos e na resolução de exercícios, sobre como superar a passividade dos alunos e torná-
los mais autônomos.
No curso de especialização realizei um estudo bibliográfico sobre a proposta
metodológica de projetos, analisando teoricamente quais as contribuições que esta
metodologia poderia apresentar para a disciplina de Física com relação ao processo de ensino
e aprendizagem, estudando as contribuições em Hernandez e Monteserrart (1998), Nogueira
1
(1998), Martins
2
(2001), entre outros.
Segundo Hernandez e Monteserrart (1998, p. 89), a função principal de um projeto: “é
possibilitar aos alunos o desenvolvimento de estratégias globalizadoras de organização dos
conhecimentos escolares, mediante o tratamento da informação”. A metodologia de projetos
viabiliza a participação efetiva do aluno em todo o processo, desde a escolha do tema do
projeto até a forma de socialização dos resultados. Ela também se caracteriza por possibilitar
um diálogo entre as diversas áreas do conhecimento, indo além dos conteúdos disciplinares.
Ao longo do processo de construção do projeto, o aluno pode desenvolver a autonomia e
aprender a estabelecer relações entre as informações obtidas.
Em virtude da minha pequena experiência docente, o estudo restringiu-se a uma
abordagem teórica. No entanto, persistia meu desejo de desenvolver uma proposta
diferenciada de trabalho na sala de aula que envolvesse os alunos como sujeitos do processo
de construção do conhecimento.
1
NOGUEIRA, N. R. Interdisciplinaridade aplicada. São Paulo: ÉRICA, 1998.
2
MARTINS, J. S. O trabalho com projetos de pesquisa: do ensino fundamental ao médio. São Paulo: Papirus,
2001.
13
Em minha atividade docente sentia um grande desconforto ao identificar que a
disciplina de Física era significativamente rejeitada pelos alunos. A inquietação aumentava
por ocasião da análise dos baixos rendimentos dos alunos nas avaliações. A falta de
motivação por parte dos alunos em aprender Física deixava-me frustrada. Incomodava-me que
as aulas fossem trabalhadas de forma expositiva, usando apenas o livro didático e a resolução
de exercícios, com um pequeno o espaço para o questionamento, discussões e pesquisas.
Permaneci nesta angústia por mais dois anos, trabalhando com as disciplinas de
Matemática no ensino fundamental e Física no ensino médio. A realização de cursos como
formação continuada, como no curso
3
de capacitação instrumental para docentes de Física no
ensino médio, permitiu que eu desenvolvesse e aplicasse algumas atividades propostas na sala
de aula.
As participações nestes eventos, o estudo bibliográfico sobre projetos e outros cursos
oferecidos na escola em que lecionava me incentivaram a continuar buscando estratégias para
auxiliar o meu trabalho, pois continuava insatisfeita com minha prática e as tentativas de
modificações de minhas aulas. Meu maior desejo era que a Física deixasse de ser a uma
disciplina considerada de difícil compreensão e entendimento pelos alunos, sendo percebida
como um conhecimento interessante e desafiador, que despertasse o interesse pelo estudo e
pela pesquisa.
Em busca de respostas aos meus questionamentos, ingressei no Programa de Mestrado
em Educação em Ciências e Matemática da PUCRS
4
, incentivada pelas discussões com
colegas de trabalho da escola.
A vivência no Programa de Mestrado em Educação em Ciências e Matemática
PUCRS e as discussões realizadas nas disciplinas foram incentivadoras de meu processo de
investigação e consolidação desta dissertação. O contato e a vivência com os elementos do
educar pela pesquisa instigaram-me a continuar buscando uma proposta de trabalho a ser
desenvolvida em sala de aula, na qual o aluno fosse o sujeito de aprendizagem, na qual o
professor e o aluno aprendessem juntos num processo de construção e reconstrução do seu
conhecimento (DEMO, 2000; MORAES, 2002; MORAES; GALIAZZI; RAMOS, 2002;
MORAES; RAMOS; GALIAZZI,2004).
3
Curso promovido pela URI/Campus de Santo Ângelo/14ª e 32ª CRE/CAPES e FAPERGS.
4
PUCRS: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul - Programa de Pós-Graduação em Educação
em Ciências e Matemática.
14
2.2 DEFININDO O PROBLEMA E OS OBJETIVOS DE PESQUISA
De acordo com Zanetic (2005), atualmente a Física vem sendo ensinada de forma
esotérica, descontextualizada da vida, centrada e direcionada à memorização de fórmulas e à
solução de listas de exercícios. Na maioria das escolas, o ensino de Física envolve uma lista
de conteúdos demasiadamente extensa, em geral estabelecida pelo livro didático adotado, que
são transmitidos aos alunos sem uma reflexão mais profunda.
Os Parâmetros Curriculares Nacionais de Física (BRASIL, 1999) indicam que, a
Física, ao ser trabalhada de forma tradicional, reduzida aos cálculos e aplicações de fórmulas
e ignorando as conexões com a realidade do aluno, não contribui para a formação de uma
cultura científica.
Sem vínculo com o cotidiano, a Física torna-se de difícil compreensão, não permitindo
que o aluno sinta-se motivado a aprender, a buscar novos conhecimentos, a questionar e ser
questionado em sala de aula. A forma tecnicista enclausura o professor em um universo
cercado pelo livro-texto, quadro-negro e giz.
A formação do docente também pode ser considerada um dos aspectos que contribui
para que o ensino de Física não tenha se modificado. O professor aborda sua disciplina de
acordo com a forma com que aprendeu em sua formação, ou seja, se aprendeu a reproduzir
conteúdos, será desta maneira que ele vai trabalhar em sala de aula.
O ensino de Física deve desenvolver a preocupação com a sociedade e o ambiente,
permitindo o posicionamento do aluno frente a situações em que a consciência dos problemas
leve a intervenções pessoais ou coletivas, instrumentalizando-o para que exercer plenamente
sua cidadania.
O meio no qual os alunos estão inseridos precisa ser considerado no ensino de Física.
Não apenas por meio da exploração de situações de seu cotidiano, mas também da discussão
das dimensões culturais, sociais e tecnológicas que podem ser vivenciadas por eles. Como
educadores devemos preparar os nossos alunos, para atuar diante de novas situações, tanto em
seu meio próximo - sua comunidade ou cidade – como no mundo.
Os PCN+( BRASIL, 2002) fazem uma retomada das principais competências
esperadas ao final do Ensino Médio na disciplina de Física que foram organizadas e
apresentadas nos PCN (BRASIL, 1999). Buscam explicitar vínculos e permitir um trabalho
mais integrado entre todas as áreas de Ciências da Natureza, e destas com Linguagens e
15
Códigos e Ciências Humanas. Todas estão relacionadas a um conjunto de três grandes
competências: comunicar e representar; investigar e compreender; e contextualizar social e
culturalmente os conhecimentos.
Para que ocorra o desenvolvimento destas competências, faz-se necessária a escolha
adequada de conteúdos e estratégias de aprendizagem, com atividades que envolvam assuntos
de interesse da comunidade e que proporcionem atitudes reflexivas e de autocrítica dos
professores e dos alunos.
Ao invés de lista de exercícios, devemos nos preocupar com a escrita, com a
qualidade do ensino, com o que ele realmente aprendeu sobre o conteúdo e não com a
quantidade de folhas copiadas que o aluno tem no caderno; abandonar a apostila pronta;
passar a desafiar o aluno. Isto não é uma tarefa fácil, pois requer do educador uma mudança
em suas concepções e no seu comportamento, que tem que ser desenvolvido e interiorizado. É
necessário que o professor seja pesquisador, crítico e criativo para que desempenhe de fato
este papel.
Colovan e Silva (2005, p.97), consideram como um dos fatores responsáveis pela
busca de uma prática pedagógica que esteja voltada para um aprendizado mais significativo
como sendo: “a crescente insatisfação com o paradigma tradicional de ensino, que preconiza
basicamente o repasse de conteúdos de forma acrítica valorizando a memorização apática por
parte dos estudantes”.
Em concordância com a insatisfação destes autores, destacamos a importância de
abordarmos temas do cotidiano em sala de aula, como fator de motivação no processo de
aprendizagem da Física, permitindo uma aprendizagem que possibilite a relação entre seus
conhecimentos e os problemas sociais de seu meio próximo e distante, tornando-o um cidadão
crítico, consciente e atuante em seu contexto. “O ensino da Física deve discutir a origem do
universo e sua evolução, mas também os gastos da conta de luz o funcionamento de aparelhos
presentes na vida cotidiana” (BRASIL, 1999, p.233).
Atualmente, convivemos com vários problemas de cunho energético como, por
exemplo, o custo econômico do consumo da energia elétrica e o problema da segurança do
uso de formas alternativas de energia. Como educadores inseridos nesta realidade devemos
pensar criticamente sobre este assunto e levá-los para a sala de aula como o centro de nossas
discussões.
Os PCN+ (BRASIL, 2002) fornecem subsídios para os professores do ensino médio,
apresentando unidades temáticas, que sugerem como a Física pode ser trabalhada de forma
contextualizada e voltada para a formação de um cidadão crítico, atuante e participativo. Os
16
PCN propõem liberdade ao educador em relação à estruturação do seu projeto político
pedagógico, ou seja, atribui ao professor autonomia na elaboração do seu plano de trabalho.
Como forma de orientar os professores que atuam no Ensino Médio, os PCN+
(BRASIL, 2002, p.71), nos indicam seis temas estruturadores para a disciplina de Física: 1.
Movimentos: variações e conservações; 2. Calor, ambiente e usos de energia; 3. Som, imagem
e informação; 4. Equipamentos elétricos e telecomunicações; 5. Matéria e radiação; 6.
Universo, Terra e vida.
O tema fontes de energia, escolhido para o desenvolvimento das atividades desta
investigação, identifica-se com o tema estruturador “Calor, ambiente e usos de energia”, onde
a unidade temática é “Energia: produção para uso social”.
Segundo os PCN+ (BRASIL, 2002, p. 74), as competências específicas desta unidade
temática correspondem a:
• Identificar as diferentes fontes de energia (lenha e outros combustíveis, energia
solar etc.) e processos de transformação presentes na produção de energia para uso
social.
• Identificar os diferentes sistemas de produção de energia elétrica, os processos de
transformação envolvidos e seus respectivos impactos ambientais, visando ás
escolhas ou análises de balanços energéticos.
• Acompanhar a evolução da produção, do uso social e do consumo de energia,
relacionando-os ao desenvolvimento econômico, tecnológico e à qualidade de vida
ao longo do tempo.
Em consultas realizadas ao banco de dados do INEP
5
, observa-se que este tema
apresenta-se de maneira freqüente em todas as provas já realizadas desde o ano de 1998 (ver
anexo B). Estas questões não costumam abordar definições ou problemas
abstratos/idealizados que utilizam o conceito de energia, mas correlacionam diversos
conceitos físicos, relacionando-os com a tecnologia e seus impactos na sociedade e no
ambiente.
O Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), que realiza uma avaliação individual e
facultativa aos concluintes e aos que já concluíram o ensino médio, difere dos demais
modelos e processos tradicionais de avaliação, pois apresenta questões de caráter fortemente
interdisciplinar. A maioria dos exames de vestibular apresenta uma valorização excessiva de
memorização dos conteúdos que são trabalhados no ensino médio. Nas provas do ENEM
([INEP, 2006]) são contempladas questões que colocam o estudante diante de situações-
5
INEP: Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira. Dados obtidos a partir da
consulta em: < http://www.inep.gov.br/basica/levantamentos/acessar.htm>. Acesso em: 25 de nov. 2006.
17
problemas, “exigindo mais do que saber conceitos, que os estudantes saibam aplicá-los”. Esta
modalidade de avaliação exige que o aluno demonstre o domínio de competências e
habilidades na solução de problemas, fazendo uso dos conhecimentos construídos na escola e
extra-escolar.
A prova do ENEM abrange os conteúdos das diversas áreas do conhecimento
presentes nas propostas do Ensino Fundamental e Médio e considera que “conhecer é
construir e reconstruir significados continuamente, mediante o estabelecimento de relações de
múltipla natureza, individuais e sociais” ([INEP, 2006]).
Assim, a exploração do tema fontes de energia na sala de aula do ensino médio deve
considerar os aspectos sócio-políticos e ambientais, não sendo apresentado distante de seu
papel na sociedade, na economia e na cultura. É necessário tornar claro os problemas
ambientais em seus diversos níveis de complexidade, conhecendo seus mecanismos, situando
e reconhecendo suas conseqüências para vida do homem e do planeta. A abordagem CTSA
associada à explicitação dos valores sócio-político e ambientais nos oferece os referenciais
para tratar do problema complexo do meio ambiente no qual se inclui o homem
(MANASSERO MAS; VÁSQUES; ACEVEDO, 2004).
Gil-Pérez e Vilches (2005) ressaltam a importância de evitarmos a transmissão do
conceito de energia em uma visão de ciência descontextualizada, socialmente neutra. Preparar
cidadãos capazes de entender o mundo em que eles vivem e adotar atitudes responsáveis e
bem fundamentadas em relação aos desenvolvimentos científicos e tecnológicos e suas
possíveis conseqüências exige uma abordagem das questões energéticas em sala de aula que
considere as interações Ciência-Tecnologia-Sociedade-Ambiente (CTSA) (SANTOS;
MORTIMER, 2000), pois a apresentação do conhecimento isolado do seu contexto sócio-
político e ambiental não é suficiente para gerar mudanças de atitudes ou valores (MARCOTE;
SUÁREZ, 2005).
Por isso, considero o tema fontes de energia de grande relevância e pertinência para o
ensino de física. A exploração desse tema permite a análise de aspectos históricos,
econômicos, políticos, éticos, processos de geração de energia e os impactos ambientais e
socais de seu uso.
Considero que o tema fontes de energia permite que os conteúdos de Física sejam
trabalhados de forma não linear, partindo dos conhecimentos dos alunos, para ao longo do
trabalho, “enriquecer e complexificar o conhecimento” (MORAES; RAMOS; GALIAZZI,
2004, p.97).
18
Os saberes da Física permitem que seja feita uma leitura de mundo mais completa e,
para tanto devem ser desenvolvidas algumas habilidades e competências
6
, tais como a
representação e comunicação, a investigação e compreensão, e a contextualização
sociocultural e ambiental.
Entendemos que a pesquisa pode ser desenvolvida em sala de aula como princípio
educativo, sendo vista, entendida e praticada como “instrumento metodológico para construir
conhecimento” e “um movimento para a teorização e para a inovação” (DEMO, 1997, p.33).
No ensino pela pesquisa o aluno é considerado como um sujeito ativo e reflexivo e por meio
de uma proposta de construção e reconstrução dos conhecimentos, o professor e aluno
aprendem juntos, pela investigação e não pela imposição.
Concordamos com Moraes, Galiazzi e Ramos (2002, p.25), que compreende a
pesquisa em sala de aula como:
[...] um movimento dialético em espiral, que se inicia com o questionar dos estados do
ser, fazer e conhecer dos participantes, construindo-se a partir disso novos
argumentos que possibilitam atingir novos patamares desse ser, fazer e conhecer,
estágios esses então comunicados a todos os participantes do processo.
Acreditamos que o aluno aprende quando constrói argumentos validados, quando
argumenta, desenvolve competências argumentativas, participa nos discursos sociais, expressa
argumentos. Ou seja, “a atividade que conduz à aprendizagem é a atividade de um sujeito
humano construindo seu conhecimento” (CARRAHER; SCHLIEMANN; CARRAHER, p.
2003).
A partir das considerações anteriores, elaboramos o seguinte problema de pesquisa:
Como desenvolver uma proposta de trabalho em sala de aula dentro dos pressupostos do
educar pela pesquisa, que explore o tema fontes de energia, estabelecendo as relações
Ciência-Tecnologia-Sociedade-Ambiente?
Para responder a este problema, proponho-me a investigar, ao longo do
desenvolvimento da proposta, de que modo os elementos do ciclo dialético do educar pela
pesquisa estão presentes na sala de aula, respondendo às seguintes questões de pesquisa:
Como se concretiza o questionamento dos alunos sobre as questões energéticas? Como ocorre
6
A competência, “não refere-se a executar bem mas caracteristicamente refazer-se todo dia, para postar-se na
frente dos tempos. É a forma inovadora de manejar a inovação” (DEMO, 2000, p. 13).
19
a construção de argumentos dos alunos? Como se desenvolve a comunicação dos resultados
da pesquisa à medida que eles são construídos pelos alunos?
Nossa hipótese é que educar pela pesquisa (DEMO, 2000; MORAES, 2002)
possibilita, por meio do diálogo, da problematização, da construção de argumentos e pela sua
validação coletiva, a criação de um processo cooperativo de investigação na sala de aula,
favorecendo o desenvolvimento individual e coletivo para a complexificação dos
conhecimentos sobre as fontes de energia e contribuindo para que sejam discutidas as relações
Ciência-Tecnologia-Sociedade-Ambiente (CTSA) (DOMÉNECH et al., 2007).
Planejamos e executamos uma proposta na sala de aula de Física no Ensino Médio de
uma forma diferenciada, voltada para a qualidade dos conteúdos e não com a quantidade,
relacionando-os com situações ou problemas de nosso cotidiano. Acreditamos que esta
abordagem amplia os objetivos educacionais para além de competências estritas, ancoradas
apenas nos conteúdos dos livros didáticos e exames vestibulares.
Para investigarmos o desenvolvimento de uma proposta de exploração do tema fontes
de energia dentro dos pressupostos do educar pela pesquisa, utilizaram-se elementos da
metodologia de construção de uma Ilha Interdisciplinar de Racionalidade - IIR (FOUREZ,
1997) como fundamentação da prática realizada em sala de aula. Foi proposta a construção de
uma representação teórica de uma situação-problema elaborada pelo professor, com o
objetivo de estudar as questões energéticas dentro de uma perspectiva CTSA. Neste trabalho,
a IIR se organiza em torno de um projeto, pois se pretende uma tomada de decisão e a
invenção (construção) de uma representação para a situação-problema. O projeto foi
desenvolvido durante as aulas de Física da 1ª série do ensino médio em uma escola pública,
durante um trimestre letivo, em um período total de 45 horas-aula.
Nossa investigação pretende, a partir dos dados coletados obtidos de gravações,
registros diários dos alunos e do professor, produzidos ao longo do desenvolvimento desta
proposta na sala de aula, construir uma compreensão dos principais elementos norteadores do
educar pela pesquisa.
Definido o problema e os meus objetivos de pesquisa, apresento no próximo capítulo,
os principais elementos da fundamentação teórica utilizada nesta investigação.
20
3 PRESSUPOSTOS TEÓRICOS
3.1 EDUCAR PELA PESQUISA
Inicialmente apresento na fundamentação teórica o meu entendimento sobre pesquisa
em sala de aula, influenciado pelas idéias de Demo (2000), Moraes, Galiazzi e Ramos (2002).
Os elementos do educar pela pesquisa e o papel professor em uma sala de aula com pesquisa
são apresentados a seguir.
3.1.1 A pesquisa em sala de aula
No educar pela pesquisa (DEMO, 2000), a investigação se faz como princípio
científico e como princípio educativo. Não é considerado como uma metodologia de ensino e
sim como um princípio pedagógico (MORAES; RAMOS; GALIAZZI, 2004). Essa proposta
se sustenta na pesquisa como princípio científico porque contribui para a construção de
conhecimento, e como princípio educativo porque promove o questionamento crítico e
inovador. O educar pela pesquisa pretende desenvolver habilidades que sejam “indispensáveis
em cada cidadão e trabalhador modernos: aprender a aprender e saber pensar para intervir de
modo inovador” (DEMO, 1997, p. 9). Neste processo, a pesquisa é uma condição básica por
seu caráter educativo emancipatório, “sua marca de atitude cotidiana, sua viabilidade em
qualquer pessoa, sua relação intrínseca com o conhecimento inovador” (DEMO, 1997, p. 53).
O educar pela pesquisa possibilita a reconstrução, enriquecimento e complexificação
do conhecimento dos sujeitos envolvidos no processo do aprender. O movimento
desencadeado pela pesquisa ocorre em espiral, ou seja, nunca voltamos ao ponto inicial sem
que o conhecimento já tenha sido transformado e ampliado. Esta proposta de investigação na
sala de aula aposta no diálogo, na leitura, na escrita, na construção e reconstrução dos
conhecimentos em um trabalho cooperativo dos alunos e do professor.
Demo (2000) considera o questionamento reconstrutivo, como o cerne do processo da
pesquisa. Este, porém, não corresponde ao único responsável pela aprendizagem, mas é
crucial para o processo de construção do conhecimento. Como condição essencial no educar
21
pela pesquisa, o professor deve assumir-se como pesquisador e a pesquisa deve ser parte
integrante da sua prática e considerada como uma atitude cotidiana.
Segundo Galiazzi (2002, p. 300) a sala de aula não pode “apenas ser espaço de
discurso oral”, são necessários que sejam desenvolvidos outros “recursos culturais, como a
leitura e a escrita, que vão possibilitar ampliar os interlocutores da sala de aula”.
Moraes, Galiazzi e Ramos (2002, p.11) consideram a pesquisa em sala de aula como:
[...] um movimento dialético, em espiral, que se inicia com o questionamento dos
estados do ser, fazer e conhecer dos participantes, construindo-se a partir disso
novos argumentos que possibilitam atingir novos patamares desse ser, fazer e
conhecer, estágios esses então comunicados a todos os participantes do processo.
Galiazzi (2002, p.296) defende a idéia que a pesquisa em sala de aula pode ser
considerada como um processo que busca desenvolver algumas competências tanto no
professor quanto no aluno, tais como: “fazer perguntas”, “formular hipóteses”, “construir
argumentos congruentes e consistentes”, “validar esses argumentos, através da discussão de
idéias” e “reiniciar o processo”, num movimento dialético de construções permanentes.
Por meio da pesquisa em sala de aula, afasta-se o modelo tradicional de ensino, em
que o professor investido de poder tem a função de apenas transmitir o conhecimento. O
ensino pela pesquisa nos apresenta outra concepção de ensino e de aprendizagem, pois
considera que o conhecimento pode ser compartilhado e que deve ser construído entre
professor e aluno, como sendo resultado das interações com as novas informações que são
adquiridas durante o desenvolvimento do processo. As interações permitem complexificar os
conhecimentos elaborados em sala de aula, dessa forma, ampliando o processo de aprender a
ler e escrever.
Para Moraes, Galiazzi e Ramos (2002, p.10):
A pesquisa em sala de aula é uma das maneiras de envolver os sujeitos, alunos,
professores, num processo de questionamento do discurso, das verdades implícitas
e explícitas nas formações discursivas, propiciando a partir disso a construção de
argumentos que levem as novas verdades.
A pesquisa em sala de aula permite discutirmos e refletirmos de forma criativa sobre
os fatos relacionados ao nosso cotidiano, questionando essa realidade e criando caminho para
novas descobertas. De certa forma, possibilita a integração dos conteúdos que estão sendo
estudados em sala de aula. Moraes, Galiazzi e Ramos (2002, p.10), também sugerem que:
22
“Envolver-se nesse processo é acreditar que a realidade não é pronta, mas que se constitui a
partir de uma construção humana”.
Busca-se através da pesquisa em sala de aula, que aluno se sinta capaz de resolver
situações problemas, que ao ser desafiado, busque informações para estes desafios, refletindo
sobre suas ações e não mais recebendo respostas prontas do seu professor. “A pesquisa em
sala de aula é um processo desafiador em que todos os envolvidos aprendem. É um exercício
instigante em que o professor se propõe a ensinar o que ainda não sabe” (MORAES, 2002, p.
234).
A pesquisa em sala de aula permite tanto ao professor quanto ao aluno o
desenvolvimento da capacidade de ler, escrever, argumentar. Por isso o professor que faz
pesquisa em sala de aula precisa desenvolver a capacidade de refletir, analisar e detectar
através do discurso tanto escrito como através da fala dos alunos, quais são as suas dúvidas,
suas curiosidades e possíveis lacunas do assunto a ser pesquisado. Galiazzi (2002, p.314),
também diz que:
[...] para que uma aula seja de pesquisa, é preciso que nós professores, estimulemos
a transformação de nossa sala de aula em uma comunidade de múltiplas vozes, de
múltiplas leituras, de múltiplas escritas. Para que isso se instaure, é preciso que os
alunos produzam muita escrita, muita leitura, muito diálogo. Todos simultâneos
embora diferenciados.
Os pressupostos do educar pela pesquisa permitem a reflexão crítica sobre a prática
das ações desenvolvidas em sala de aula, analisando se as mesmas estão contribuindo de
maneira efetiva para que ocorram a complexificação dos conhecimentos. Este processo de
complexificação deve ir além da sala de aula, partindo da explicação que o aluno fornece
sobre algum fenômeno em estudo. Como nos apresenta Moraes, Ramos e Galiazzi (2004, p.
97), falar no educar pela pesquisa significa criar condições para que os estudantes
desenvolvam a “capacidade e a motivação de estruturar conhecimentos com base nas
situações de vida, junto a sua comunidade, mas, ao mesmo tempo, esse aprender gera
condições de o sujeito compreender conhecimentos de caráter universal”.
De acordo com Demo (2002), a pesquisa não segue nenhum receituário ou modelo,
mas tem como um de seus objetivos desenvolver a capacidade de criar, de inovar e também
modificar nossos conhecimentos, através de um processo que podemos chamar de
reconstrução. Segundo Freire (1996, p.29): “Não há ensino sem pesquisa e pesquisa sem
ensino”.
23
3.1.2 Elementos do educar pela pesquisa:
Moraes, Galiazzi e Ramos (2002), consideram a pesquisa como um ciclo dialético e
nos apresenta como elementos principais nesse ciclo: o questionamento, a construção de
argumentos e a comunicação.
Os questionamentos podem ser considerados como o ponto de partida de uma
pesquisa. É a partir deste movimento inicial, da elaboração dos questionamentos através do
diálogo e de discussões, que parte-se para a organização das hipóteses a serem levantadas e
posteriormente, organizadas as argumentações. Segundo Galiazzi (2002, p.303), a aula que
faz pesquisa é preciso “começar pela pergunta do aluno”. Moraes, Ramos e Galiazzi (2004, p.
93) assim nos sugerem: “é preciso partir da explicação que o aluno é capaz de fornecer sobre
algum fenômeno em estudo”. Partindo da dúvida ou do questionamento do aluno podemos
ajudá-lo a problematizar o seu conhecimento e também estaremos permitindo ele aprender a
questionar e a continuar fazendo perguntas.
A pesquisa na sala de aula tem o seu início na elaboração de um problema, dos
questionamentos a serem explorados, que podem partir de curiosidades dos alunos ou de uma
problemática da realidade do contexto escolar ou da sociedade. Para o desenvolvimento de
uma pesquisa em sala de aula é necessário que os sujeitos se envolvam constantemente neste
processo de perguntar. Desta forma, as perguntas passam ter sentido, surgindo à necessidade
de buscar novos conhecimentos.
Os sujeitos ao envolverem-se nesse processo de questionamento do discurso, criam
condições para o progresso na pesquisa, pois, todo conhecimento pode ser questionado,
modificado, ou seja, não deve ser considerado como algo pronto e definitivo. A partir desta
compreensão, os sujeitos da pesquisa que estão envolvidos nesse processo de pesquisar e
questionar tem condições de buscar novas verdades, de ampliar seus conhecimentos e se
aproximar do conhecimento científico.
Segundo Demo (2002, p.54): “Só é científico o que pode ser discutido”. Quanto maior
forem os questionamentos, maiores serão as discussões a serem realizadas nesta etapa da
pesquisa. O que não deve ocorrer neste processo é de os questionamentos se encerrarem por
qualquer motivo. Como sugere Moraes, Galiazzi e Ramos. (2002, p.14): “Questionar é criar
condições de avançar”.
Ao considerar o questionamento como um dos primeiros passos da pesquisa, Moraes,
Galiazzi e Ramos (2002, p.17) dizem que:
24
O diálogo crítico e fundamentado se torna importante para construir a convicção
sobre a nova verdade, o novo conhecimento que está sendo constituído. Como as
verdades estão constituídas dentro do discurso, é preciso integrar as novas verdades
nesse discurso. Isso pode dar-se através do diálogo e discussão críticos.
Demo (1997) apresenta algumas sugestões sobre o que corresponde uma discussão
crítica: não é conversa fiada; não é uma forma de agressão; não é método religioso ou
partidário; não é defesa de idéias e muito menos autodefesa. Ao contrário, deve ser
considerada como uma “arte de argumentar de modo crítico e criativo” (DEMO, 1997, p.57).
A argumentação corresponde a um momento de múltiplas atividades como leituras,
coleta de dados. É um momento de dialogar, seja com os autores através de leituras, como de
discussões com as informações obtidas. Análises e interpretações fazem parte destas
atividades que podem ser realizadas, tanto individualmente como coletivamente. A
argumentação é necessária para que se justifiquem as compreensões atingidas; também é um
momento que permite a leitura e a escrita, fazendo parte deste processo a validação e a
comunicação dos resultados encontrados.
De acordo com Moraes (2002, p. 133), o questionamento e a construção de
argumentos “mesmo podendo iniciar-se com os conhecimentos cotidianos e implícitos dos
participantes, necessitam fundamentar-se em argumentos teóricos rigorosos, o que é feita por
meio de interlocuções teóricas com uma diversidade de autores”.
Nas palavras de Ramos (2002, p. 25):
[...] tanto o conhecimento cotidiano como os conhecimentos científicos avançam por
meio de construções discursivas desenvolvidas no seio de comunidades que
progridem graças aos processos argumentativos. A construção de argumentos passa
pela leitura crítica e reflexão do objeto de pesquisa, tornando assim o aluno um autor
do seu próprio discurso, diferente do ensino tradicional, onde a argumentação está
centrada na figura do professor, formatada e com respostas prontas.
Após a construção de argumentos, faz-se necessário a comunicação das novas
compreensões atingidas, criando novas produções que devem ser validadas e criticadas para
todos. Segundo Moraes, Galiazzi e Ramos (2002, p. 20), a divulgação dos resultados
corresponde a “um momento de estabelecer lacunas”. Através de discussões e das críticas
sugeridas, os resultados serão retomados, para então serem complementadas as lacunas
estabelecidas ao longo do desenvolvimento da pesquisa.
25
A validação refere-se à exposição dos resultados obtidos a um grupo que fará suas
críticas e sugestões para o aperfeiçoamento e complementação do trabalho apresentado.
Considerando que o conhecimento está em constante transformação, não é algo pronto e
acabado, Moraes, Galiazzi e Ramos (2002, p.19) sugere que:
É importante que a pesquisa em sala de aula atinja um estágio de comunicar
resultados, de compartilhar novas compreensões, de manifestar novo estado do ser,
do fazer e do conhecer, o que contribui para a sua validação na comunidade em que
esse processo está se dando.
Segundo Galiazzi (2002, p. 310), a validação da pesquisa em sala de aula “engloba
também a avaliação dos resultados alcançados em termos de aprendizagens. Abraça, portanto,
a avaliação do aluno, do processo e do professor por todos os participantes da sala de aula”.
Faz parte desta validação de resultados, uma análise em termos gerais de todo o
processo de pesquisa, desde a impregnação no proposto trabalho desenvolvido pelo
pesquisador até então as novas compreensões atingidas. Segundo Demo (2002, p.52), a
pesquisa representa “o desafio da reconstrução do conhecimento, partindo do que já se
conhece e refazendo o que já está feito”. Este processo de reconstrução exige que novas
descobertas sejam realizadas, ou então, que sejam acrescentadas contribuições ao que já está
pronto dentro do mundo científico.
Ao ser desenvolvido um trabalho por meio da pesquisa, também podemos analisar
questões referentes ao modo de lidar com o respeito à opinião do colega de investigação, ou
seja, criticar e ser criticado, desde que seja de forma construtiva e não destrutiva. A crítica é
válida quando é calcada em valores reais, como sugestões enriquecedoras para a obtenção de
novos patamares dentro do assunto em estudo.
Pensando na pesquisa como possibilidade de superação da aula tradicional, seu uso em
sala de aula proporciona aos alunos um ambiente incentivador na busca de novas descobertas,
bem como o confronto de suas idéias anteriormente aceitas.
Segundo Galiazzi (2002), devemos desenvolver também a competência dialógica, isto
é, estabelecer o diálogo em sala de aula. Para que esta competência seja desenvolvida é
preciso que o professor também desenvolva a capacidade de ouvir os seus alunos, pois “a
construção dessa competência dialógica do professor vai permitir mediar o processo de
construção de argumentos dos alunos” (GALIAZZI, 2002, p.300).
26
Ao permitir que o aluno expresse os seus sentimentos através do seu discurso e de suas
manifestações em sala de aula, Galiazzi (2002, p.300) sugere que: “é preciso ouvir não apenas
o que é falado, mas também prestar atenção nos silêncios”.
Observa-se que o diálogo deve ser utilizado como um processo cotidiano, integrante
de todo o desenvolvimento da pesquisa. De acordo com Demo (1991, p. 37): “o diálogo é fala
contrária, entre atores que se encontram e se defrontam”. Portanto, não se restringe ao mero
discurso de poucas falas. Ao ser considerado como uma fala contrária, podemos dizer que
corresponde a uma comunicação, onde os sujeitos envolvidos neste processo expõem o seu
ponto de vista e estão preparados para receber o ponto de vista do outro, para então, fazer a
sua crítica também.
3.1.3 O papel do professor na sala de aula com pesquisa
A atitude assumida pelo professor que desenvolve o seu trabalho utilizando a pesquisa
em sala de aula corresponde ao oposto do desenvolvido em uma sala de aula tradicional. As
perguntas não são necessariamente realizadas por ele. Portanto, sua função passa a ser de
oportunizar que os alunos elaborem suas próprias perguntas, ou seja, o professor passa a ouvir
e prestar atenção no que os alunos desejam falar.
Ao contrário do ensino tradicional, que trabalha de forma fragmentada e centrada na
assimilação e reprodução de conteúdos, com “um professor investido de poder transmite
conhecimento aos alunos” (GALIAZZI, 2002, p. 301). A pesquisa em sala de aula contribui
para uma aprendizagem mais contextualizada, pois, como sugere Galiazzi (2002, p. 301):
[...] o conhecimento e o poder são compartilhados e surgem do compromisso mútuo
entre professores e alunos. A aprendizagem é entendida como um processo de
construção que é resultado das interações entre o que cada um conhece com a nova
informação, criando uma rede mais complexa de significados.
Segundo Freire (1996, p. 52): é preciso “saber que ensinar não é transferir
conhecimentos, mas criar as possibilidades para a sua própria produção ou sua construção”. O
professor deve fazer intervenções no processo de aprendizagem, instigar os alunos, provocá-
los e encorajá-los a progredirem em suas tentativas e não dar respostas prontas para as suas
27
dúvidas. O professor mediador ajuda a buscar estas respostas, traçando caminhos,
possibilitando a reconstrução do seu conhecimento.
As discussões em sala de aula permitem criar condições para que o aluno se posicione
diante das situações que lhes são colocadas, desenvolvendo a capacidade de pensar e agir de
forma crítica. Segundo Almeida (2002, p.249-250): “este diálogo deve ser entendido como
debate, como comunicação de vivências, de leituras, de conhecimento, e não um faz de conta
em que o professor induz ao aluno a resposta que ele quer ouvir”. O mesmo autor sugere
ainda que: “O diálogo deve ser entendido não como um pingue-pongue de palavras sem
sentido, mas como uma troca de interpretações elaboradas”.
Segundo Moraes (2003a, p.123), o professor ao assumir a postura de mediador deve
afastar-se do uso de “procedimentos excessivamente rígidos”. Isto não significa não ter um
planejamento, e apresentar a turma uma aula improvisada. Ao contrário, significa preparar
uma aula que seja desafiadora aos alunos, incentivando a participação de todos. Em relação ao
seu planejamento, este deve ser flexível, com atividades criativas, que permita a participação
de todos.
3.2 O ESTUDO DA ENERGIA
Neste capítulo, apresento inicialmente uma discussão sobre a relevância do tema
energia no ensino de Física. A seguir discuto alguns aspectos da abordagem CTS e as suas
conseqüências no ensino de Física, apresentando como este enfoque evolui para CTSA.
3.2.1 O estudo da energia no ensino médio
O conceito de energia tem sido amplamente discutido por diversos autores (ASSIS;
TEIXEIRA, 2003; DOMÉNECH et al, 2007; SILVA e CARVALHO, 2002; SOUSA;
SOUZA; BARROS, 2005) como um assunto que deve ter maior destaque e atenção pelos
professores ao ser trabalhado em sala de aula. Este conceito é de grande relevância e destaca-
se em seus aspectos científicos, tecnológicos, econômicos, social, político, ambiental e
histórico-cultural (PRESTES; MARQUES DA SILVA, 2007).
28
Segundo Angotti
7
(1991, p.115, citado por ASSIS; TEIXEIRA, 2003, p.41 ), energia é
a “grandeza que pode e deve, mais do que qualquer outra, balizar as tendências de ensino que
priorizam hoje as relações entre Ciência, Tecnologia e Sociedade”. A energia é um assunto
que merece atenção especial, tanto no ensino fundamental como médio, pois perpassa
diversas questões amplamente discutidas nos meios de comunicação de massa sobre o
aquecimento global e os problemas energéticos mundiais. Particularmente no ensino de
Física, este é um tema que fornece uma chave importante para nosso entendimento sobre o
modo como os fenômenos ocorrem no mundo físico, biológico e tecnológico (DRIVER;
MILLAR
8
1986, citado por DOMÉNECH et al. 2007).
Para Barbosa e Borges (2006, p. 191), o conceito de energia é muito utilizado “no
cotidiano científico e acadêmico, mas no contexto escolar, é colocado de lado pelos
estudantes quando vão explicar os vários sistemas e fenômenos naturais”. Segundo Solbes e
Tarín (1998, p. 387), o conceito de energia corresponde a um dos mais “potentes, frutíferos e
unificadores da física clássica”, pertinente e necessário à introdução deste conceito “desde as
primeiras séries do ensino secundário”. Para Doménech
9
et al (2007, p.43), as questões
energéticas “possuem implicações pessoais, sociais e ambientais que podem ajudar a
aumentar o interesse dos estudantes na aprendizagem”.
Barbosa e Borges (2006) consideram esse conceito como um dos mais difíceis de ser
ensinado e aprendido, por razões como, por ser abordado em diferentes disciplinas escolares e
por ser estudado superficialmente, resultando em algumas manifestações sobre este conceito;
a noção de energia sendo trabalhada sem uma linguagem científica adequada, fato que pode
proporcionar a confusão com outras idéias como as de força, movimento e potência.
Segundo Sevilla (1986), alguns autores como Duit (1984), na tentativa de superar
algumas confusões que os alunos usualmente realizam com outros conceitos relacionados
como o trabalho, a potência e a força, propõem relacionarmos o conceito de energia com a sua
conservação. Também sugere que seja dedicado um tempo maior para o estudo e discussões
sobre a degradação da energia que a própria conservação.
A crescente importância do estudo da energia tem sido acompanhada por meio de uma
série de dificuldades na aprendizagem deste conceito e isto tem proporcionado diversas
7
ANGOTTI, José André Perez. Fragmentos e totalidades no conhecimento científico e no ensino de ciências.
São Paulo, Tese (Doutorado em Educação). Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, 1991.
8
Driver, R.; Millar, R.: 1986, ‘Teaching Energy in Schools: Towards an Analysis of Curriculum Approaches’, in
Driver R. & Millar R. (eds) Energy Matters, University of Leeds, Leeds, pp. 9-24.
9
Tradução nossa.
29
investigações nesta área, em que são abordados problemas relacionados com o ensino e a
aprendizagem e discutindo formas de se introduzir esta temática (DOMÉNECH et al, 2003).
Doménech et al (2007, p. 45), propõe uma discussão apontando algumas orientações
para o estudo da energia no ensino médio. Indicam-nos, que a pesquisa e o ensino estão
centradas nos aspectos conceituais, apresentando pouca ênfase como, por exemplo, para as
relações CTSA, “parecendo que nenhum esforço é feito para mostrar a importância do
assunto ou despertar o interesse dos alunos”. O estudo em aspectos exclusivamente
conceituais, transmite uma visão limitada de ciência o que não contribui para o aprendizado
global.dos educandos Como possibilidade de superação desta forma reducionista de se
trabalhar o conceito de energia propõem que o aprendizado de ciências passe a ser trabalhado
como uma atividade que se aproxime a pesquisa científica.
Segundo Doménech et al (2007, p. 46), no estudo da energia “[...] é benéfico discutir
as possíveis repercussões ambientais e sociais do uso das fontes de energia”, também indicam
a relevância de considerarmos as interações CTSA, como um aspecto essencial no ensino
deste e de qualquer outra área científica, se desejamos evitar a transmissão de uma visão de
ciência descontextualizada. Para os mesmos autores, torna-se necessário envolver os alunos
em um processo de (re)construção do seu conhecimento, pois a ciência ao ser concebida de
forma dogmática pode tornar-se incompreensível, o que gera a falta de interesse nos
educandos (DOMÉNECH et al, 2007). Entretanto, torna-se necessário proporcionarmos em
uma variedade de situações em que os alunos utilizem o conhecimento sobre conceito de
energia e não apenas os conceitos, em busca de superar o reducionismo conceitual.
3.2.2 Enfoque CTSA no ensino de Física
O desenvolvimento científico e tecnológico tem proporcionado diversas modificações
na sociedade contemporânea, que acarretaram mudanças econômicas, sociais e políticas.
Porém, o crescente processo da ciência e tecnologia, por volta de 1960 e 1970, passou a ser
questionado por não estar trazendo benefícios para a humanidade (AULER; BAZZO, 2001).
Segundo Angotti e Auth (2001, p. 15): “o que inicialmente parecia um bem inegável a todos,
como passar dos anos revelou outras facetas”.
Um conjunto de fatores, como a degradação ambiental e as destruições causadas pelo
desenvolvimento tecnológico para as guerras, a exploração da natureza pelo homem, o efeito
30
destrutivo da armas nucleares e químicas (AULER; BAZZO, 2001; LINSINGEN, 2004),
possibilitou que aumentassem as preocupações e se estabelecessem críticas e discussões,
sobre as conseqüências produzidas por estes avanços proporcionados pela ciência e tecnologia
(SANTOS; MORTIMER, 2001). De acordo com Linsingen (2004, p.2): “o sonho de que o
avanço científico e tecnológico geraria a redenção dos males da humanidade estava chegando
ao fim, por conta da tomada de consciência dos acontecimentos sociais e ambientais
associados a tais atividades”.
Segundo Santos e Mortimer (2001, p. 96), o movimento CTS surgiu em contraposição
ao pressuposto cientificista, que valorizava a ciência por si mesmo, depositando uma crença
cega em seus resultados positivos. A ciência era vista como uma “atividade neutra” e
exclusiva de um grupo de especialistas, que realizavam seus trabalhos em busca de um
conhecimento universal, mas que não se responsabilizavam pelas respectivas conseqüências.
Em função desta visão da ciência, os filósofos e sociólogos passaram a analisar mais
criticamente “as limitações, responsabilidades e cumplicidades dos cientistas, enfocando a
ciência e a tecnologia (C&T) como processos sociais” (SANTOS; MORTIMER, 2001, p. 96).
Concordamos com Santos e Mortimer (2001, p. 96) quando dizem que: “a ciência não
é uma atividade neutra e o seu desenvolvimento está diretamente imbricado com os aspectos
sociais, políticos, econômicos, culturais e ambientais”. A atividade científica não diz respeito
exclusivamente aos cientistas, mas, envolve uma parcela cada vez maior da população nas
tomadas de decisão sobre ciência e tecnologia.
Gil Pérez (2006) considera que a participação dos cidadãos na tomada de decisões
seria uma garantia da aplicação dos princípios das precauções diante do desenvolvimento
técnico-científico, que podem apresentar riscos para as pessoas e para o meio ambiente. Para
tanto, argumenta a favor de uma alfabetização científica, que possa contribuir para o
desenvolvimento do espírito critico dos cidadãos.
Para Santos e Mortimer (2002), o desenvolvimento de um currículo voltado para a
educação CTS no ensino médio, representa o desenvolvimento da alfabetização científica e
tecnológica, a construção de conhecimentos, habilidades e valores necessários para tomar
decisões responsáveis sobre questões de ciência e tecnologia na sociedade e atuar de forma
crítica na solução de tais questões. Complementando tais idéias:
O enfoque CTS abarca desde a idéia de contemplar interações entre ciências,
tecnologia e sociedade apenas como fator de motivação no ensino de ciências, até
31
aquelas que postulam como fator essencial desse enfoque, a compreensão dessas
interações. (AULER; BAZZO, 2001, p. 2).
De acordo com Pinheiro, Silveira e Bazzo (2007, p.74), torna-se necessário então, a
renovação na estrutura curricular dos conteúdos, “de forma a colocar a ciência e a tecnologia
em novas concepções no contexto social”. A proposta curricular com enfoque CTS
corresponde: “a uma integração entre educação científica, tecnológica e social, em que os
conteúdos científicos e tecnológicos são estudados juntamente com a discussão de seus
aspectos históricos, éticos, políticos e sócio-conômicos” (LÓPES E CEREZO
10
, 1996, citado
por SANTOS; MORTIMER, 2002, p.3). Assim, o enfoque CTS propõe uma ruptura com o
modelo tradicional de ensino e promove uma nova visão de ciência aos estudantes.
Auler e Bazzo (2001, p. 3), destacam os principais objetivos do ensino de CTS:
Promover o interesse dos estudantes em relacionar a ciência com as aplicações
científicas que tenham uma maior relevância social; abordar as implicações sociais e
éticas relacionadas ao uso da ciência e da tecnologia e adquirir uma compreensão da
natureza da ciência e do trabalho científico [...].
Neste contexto, é inconcebível a idéia de “uma ciência pela ciência, sem consideração
de seus efeitos e aplicações” (SANTOS; MORTIMER, 2002, p.2). Segundo Pinheiro, Silveira
e Bazzo (2007, p.73) “precisamos de uma imagem de ciência e tecnologia que possa trazer à
tona a dimensão social do desenvolvimento científico-tecnológico, entendido como produto
resultante de fatores culturais, políticos e econômicos”.
A questão que se coloca é como se desenvolve um ensino com enfoque CTS. Para
Pinheiro, Silveira e Bazzo (2007), o enfoque CTS, permite que o trabalho em sala de aula
passe a ter outra conotação, passando a ser de descobertas, de pesquisa individual e coletiva,
visando a construção e a reconstrução do conhecimento científico, contribuindo para a
desmistificação da neutralidade da ciência. Dessa forma, aluno e professor reconstroem o seu
conhecimento, estando sujeitos a críticas e a reformulações. Em nível de prática pedagógica,
“isso significa romper com a concepção tradicional que predomina na escola e promover uma
nova forma de entender a produção do saber” (PINHEIRO; SILVEIRA; BAZZO, 2007, p.
77).
10
LÓPEZ, J. L. L., CEREZO, J. A. L. Educación CTS en acción: enseñanza secundaria y universidad. In:
GARCÍA, M. I. G., CEREZO, J. A. L., LÓPEZ, J. L. L. Ciencia, tecnología y sociedad: una introducción al
estudio social de la ciencia y la tecnología. Madrid: Editorial Tecnos S. A, 1996.
32
Santos e Mortimer (2002, p.6), em suas pesquisas têm constatado que a “compreensão
da natureza da ciência é fundamental para que o aluno possa entender as suas implicações
sociais”. Para que não tenham uma visão de ciência como “algo verdadeiro e acabado”, mas
ao contrário, que possam interagir e dar a sua opinião, avaliando as aplicações da ciência, e
confrontando com a opinião de outros especialistas. Se a ciência for apresentada como algo
linear (ou absolutamente verdadeiro), implica que os alunos podem apresentar dificuldades
para a resolução de problemas, quando lhes forem apresentados mais de uma possibilidade de
solução.
É necessário que a visão de ciência seja trabalhada de forma diferenciada em sala de
aula, ou seja, que não esteja voltada para o “chamado ensino do cotidiano”, que compreenda
um ensino limitado. Esta forma corresponde a um ensino “puramente enciclopédico,
favorecendo uma cultura de almanaque” (SANTOS e MORTIMER, 2002, p.7).
A educação tecnológica no ensino médio deve ir muito além da explicação técnica do
funcionamento de artefatos tecnológicos:
Não se trata de simplesmente preparar o cidadão para saber lidar com essa ou aquela
ferramenta tecnológica ou desenvolver no aluno representações que o
instrumentalize a absorver as novas tecnologias. Tais conhecimentos são
importantes, mas uma educação que se limite ao uso de novas tecnologias e à
compreensão de seu funcionamento é alienante, pois contribui para manter o
processo de dominação do homem pelos ideais de lucro a qualquer preço, não
contribuindo para a busca de um desenvolvimento sustentável. (SANTOS e
MORTIMER, 2002, p.9).
Promover discussões de temas que permitam que sejam evidenciadas questões que os
alunos possam expressar suas opiniões. Incentivando os alunos a participar de forma
democrática na sociedade por meio de suas opiniões e críticas, bem como apresentação de
possíveis soluções.
Para Santos e Mortimer (2002, p. 11), o estudo das aplicações da ciência e tecnologia
deve também explorar as dimensões sociais, pois, caso isto não ocorra, pode gerar “uma visão
deturpada sobre a natureza desses conhecimentos, como se estivessem inteiramente a serviço
do bem da humanidade, escondendo e defendendo, mesmo que sem intenção, os interesses
econômicos daqueles que desejam manter o status quo”.
A idéia de debater as relações entre ciência e tecnologia em sala de aula, também vem
sendo apresentada, por meio dos PCNEM (1999), nas quais se enfatizam a relevância da
realização de atividades interdisciplinares que promovam uma integração entre os conteúdos
escolares e a inclusão de fontes de informação variadas que promovam discussões de temas
33
atuais e diversificados. Segundo os PCN+ (BRASIL, 2002), nos indicam sugestões de como
reorganizar as áreas tradicionalmente trabalhadas como, por exemplo, a Mecânica. Diversas
são as formas e as escolhas possíveis de organização dos conteúdos, porém este documento
nos apresenta algumas sugestões por meio da estruturação de temas. O calor, ambiente e usos
de energia, representam um tema estruturador dos objetivos pretendidos para o estudo dos
fenômenos térmicos. Nesse contexto, diversas questões poderão ser aprofundadas como:
[...] da “produção” e utilização de diferentes formas de energia em nossa sociedade,
adquirindo as competências necessárias para a análise dos problemas relacionados
aos recursos e fontes de energia no mundo contemporâneo, desde o consumo
doméstico ao quadro de produção e utilização nacional, avaliando necessidades e
impactos ambientais. (PCN+, BRASIL, 2002, p. 70).
No estudo empreendido nesta dissertação, é importante ressaltar que nossas
preocupações com o enfoque CTS avançam para o enfoque CTSA (Ciência-Tecnologia-
Sociedade-Ambiente). Segundo Farias e Carvalho (2006, p.323) o enfoque CTS proporciona
não apenas a introdução de conteúdos e métodos de ensino, mas, “compreende novos e
criativos modos de articular o ensino científico e tecnológico e suas relações com a sociedade
e o ambiente”.
O enfoque CTSA permite podermos analisar que um dos avanços propiciados, em
relação à educação, corresponde ao reconhecimento de que o ensino e o aprendizado não mais
podem “se basear em concepções superficiais idealizadas de ciência, tecnologia e ambiente,
mas deve incluir a complexidade dos temas relativos ao desenvolvimento científico e
tecnológico e suas conseqüências sócio-ambientais” (FARIAS; CARVALHO, 2006, p. 323).
A problematização de temas ou conteúdos com uma abordagem CTSA permite que
esta ciência possa ser percebida como intrínseca às nossas vidas, ao meio que nos cerca e ao
planeta Terra. Este enfoque possibilita a exploração de situações reais, cotidianas, por meio de
exemplos de fatos que são analisados ressaltando as relações entre a ciência e entre a
tecnologia, bem como as suas conseqüências para a sociedade e o ambiente. Estes autores
defendem que o enfoque CTSA permite que os professores possam transformar as suas aulas,
trazendo-as para contextos diversificados, agradáveis e motivadores da aprendizagem da
Física (ALVES ; MION; CARVALHO, 2007).
34
3.3 ILHA INTERDISCIPLINAR DE RACIONALIDADE
Uma Ilha Interdisciplinar de Racionalidade (IIR) “visa produzir uma representação
teórica apropriada em uma situação precisa e em função de um projeto determinado”
(FOUREZ
11
, 1997, p. 121, citado por BETTANIN, 2003, p. 44), permitindo que os
envolvidos se comuniquem e ajam sobre o assunto. A elaboração de uma IIR não significa
“descobrir uma nova teoria, mas sim inventar uma teorização adequada à situação problema”
(BETTANIN, 2003, p.44, grifos do autor).
Fourez faz uso do termo Ilha de Racionalidade como uma metáfora que:
[...] evoca conhecimentos que emergem num oceano de ignorância. Construindo
uma Ilha de Racionalidade, nós sabemos que, para além do que será delimitado,
nossas representações são ‘caixas pretas’. A noção evoca também a racionalidade no
sentido de que o que se objetiva é um modelo discutível, modificável e
eventualmente rejeitável em função de sua pertinência face ao projeto estruturado (e
não em função de uma verdade abstrata e/ou geral). (FOUREZ
12
, 1992, p. 51, citado
por BETTANIN, 2003, p.44).
A construção de uma IIR tem como ponto de partida a elaboração de uma situação-
problema que define o projeto e que pode ser apresentada em forma de pergunta ou problema.
As IIR são “uma representação teórica apropriada a um contexto e a um projeto que se tem
em perspectiva e permite comunicar-se e atuar com referência ao mesmo” (FOUREZ 1997, p.
69, citado por BETTANIN, 2003, p.43).
As ilhas pretendem buscar soluções para problemas que derivam de situações
cotidianas. Para irmos à busca destas soluções, torna-se necessário a integração de diversas
áreas do conhecimento e também de saberes da vida cotidiana. Esta estratégia metodológica
ultrapassa o campo disciplinar, ou seja, vai além de uma simples resposta para a situação-
problema proposta. Embora a situação-problema envolva aspectos do cotidiano dos
envolvidos, a mesma tem a finalidade de não ignorar os conhecimentos científicos e sim tratá-
los adequadamente.
Para Fourez (citado por BETTANIN, 2003, p.46), uma IIR pode ser de três tipos, ou
seja, as que se organizam em torno de; “uma noção, um projeto e de uma tecnologia”. Este
11
FOUREZ, G. Alfabetización Científica Y Tecnológica. Acerca de las finalidades de la enseñanza de las
ciencias. Buenos Aires- Argentina. Ediciones Colihue, 1997.
12
FOUREZ, G. Alphabétisation scientifique et technique et îlots de rationalité. In GIORDAN, A . ;
MARTINAND, J. –L. e RAICHVAG, D. Actes des XIV Journées Internationales sur la Communicationn,
l’Éducation et la Culture Scientifiques et Industrielles. Pp. . 45-56, 1992.
35
trabalho apresenta uma IIR que se organiza em torno de um projeto, pois se pretende “uma
tomada de decisão e a invenção (construção) de uma representação para uma situação-
problema”.
Durante a construção de uma IIR podem surgir diversas questões específicas e
relacionadas a um determinado conhecimento que podem ser ou não respondidas, devido à
sua abrangência. Essas questões são chamadas de caixas-pretas. A abertura dessas caixas-
pretas significa a saída em busca de explicações para o desenvolvimento de um projeto, que
nasceu a partir de uma situação-problema.
Para construção de uma IIR, Fourez (1997) propõe uma seqüência de etapas que
servem como um plano de trabalho para auxiliar e facilitar e desenvolvimento do trabalho em
sala de aula. Por meio das etapas torna-se viável a delimitação do tempo para a conclusão do
projeto, evitando que ele se torne muito abrangente e prejudique a realização dos objetivos
propostos pela IIR (BETTANIN, 2003; SCHMITZ, 2004).
Oito etapas são identificadas para a construção de uma ilha de racionalidade. No
entanto, o professor tem autonomia durante o desenvolvimento da ilha para incluir novas
etapas e/ou modificar a sua ordem, adaptando-as de acordo com o projeto que está sendo
desenvolvido (BETTANIN, 2003). As etapas apresentadas por Fourez et al (1997, p.103,
citado por SCHMITZ, 2004) devem ser consideradas como “pistas metodológicas”, e não
como uma regra ou um roteiro de atividades a serem desenvolvidas. Além disso, o
encaminhamento da construção da IIR pode ser adaptada de acordo com as características do
grupo, turma ou série. Cada etapa pode ter o aprofundamento e tempo de duração
diferenciado. Ou seja, quem toma as decisões é o professor (ou equipe) que desenvolve o
projeto.
A seguir descrevemos cada uma das etapas de construção de uma IIR, buscando
pontuar alguns elementos do educar pela pesquisa, percebidos nas atividades propostas.
3.3.1 Etapa zero
Segundo Schmitz (2004), a etapa zero corresponde à fase de elaboração da situação-
problema, que deve ser cuidadosamente planejada pelo professor antes de sua proposição à
turma. Nesta fase preliminar, o professor elabora a situação-problema levando em
consideração as seguintes características: o contexto dos alunos e da escola; a
36
finalidade/temática do projeto; o tipo de produto final desejado; o tempo para o
desenvolvimento das atividades; a percepção dos alunos sobre o tema; a adaptação da
situação-problema ao nível de conhecimento dos alunos; e a definição de uma situação-
problema instigadora e desafiadora. “É importante ressaltar que esta organização inicial deve
ser entendida como sendo um ponto de referência, a fim de permitir modificações no decorrer
da construção da IR”.(SCHMITZ, 2004, p. 77).
3.3.2 Clichê
A primeira etapa para a construção de uma ilha de racionalidade, segundo Fourez e
colaboradores (1997), é o clichê ou conjunto de representações iniciais (corretas ou não), que
os alunos podem apresentar sobre a situação a ser investigada. Esta primeira representação
reflete o que pensa o grupo, sem que tenha havido nenhuma formação ou informação especial.
Elas podem ser designadas de várias maneiras, tais como: esquemas, teorias ingênuas, ciência
dos pequenos, pré-concepções, concepções alternativas, concepções espontâneas ou esquemas
conceituais alternativos.
O clichê corresponde ao ponto de partida da pesquisa, no qual é elaborado um
conjunto de perguntas pelo grupo que pretende desenvolver o projeto. Ao se construir uma
ilha, são discutidas desde questões simples até as mais complexas. Estas questões poderão ser
respondidas ou não, conforme a decisão do grupo e as limitações impostas pelo projeto. As
questões elaboradas são chamadas de caixas-pretas. “Uma caixa-preta aberta significa a
obtenção de modelos que possam relacionar os fatos conhecidos, gerando explicações”
(PIETROCOLA et al, 2000, p.6).
Para Schmitz, (2004, p. 97), os objetivos desta etapa podem ser representados da
seguinte maneira:
• Fazer a construção de um conhecimento novo a partir do que já conhecemos.
• Fazer uma contextualização da Situação-Problema .
• Responder perguntas do tipo: do que se trata? Ou o que deve ser levado em
conta?
• Fazer, de forma explícita, uma representação inicial do problema, envolvendo
os saberes das várias disciplinas e da vida cotidiana.
37
Os recursos didáticos que podem ser utilizados nesta etapa são, por exemplo,
(SCHMITZ, 2004, p. 98):
• Solicitar que os alunos, individualmente ou em pequenos grupos, formulem
perguntas por escrito.
• Assistir uma fita de vídeo ou um filme no cinema.
• Fazer uma visita de campo.
• Fazer a leitura de um artigo de jornal ou revista.
• Através da apresentação oral do professor sobre a Situação-Problema.
O mesmo autor, também destaca a importância de ser construído um modelo inicial da
solução da situação-problema e de realizar os registros em todas as etapas, pois, caso
contrário, os elementos apontados na etapa podem ser esquecidos ou negligenciados.
As perguntas feitas pelos alunos e pelo professor para a contextualização da situação-
problema e as questões que surgem durante a construção da representação inicial do problema
são ferramentas importantes e indispensáveis para a problematização dos conhecimentos e
para o processo de complexificação dos mesmos.
Segundo Moraes, Galiazzi e Ramos (2002, p.14) quando questionamos “deixamos de
aceitar a realidade simplesmente, tal como imposta por outros, pelo discurso do grupo social
em que nos inserimos. Esse é o início de um movimento de mudança”.
3.3.3 Panorama espontâneo
A seguir, estabelece-se um panorama espontâneo ou panorama mais ampliado da
situação-problema, no qual os alunos, utilizando os seus próprios recursos, procuram ampliar
o contexto do clichê, sem o uso de especialistas, recorrendo ao questionamento crítico. Nessa
etapa são construídas listas de questionamentos, definidas as limitações do problema, as
caixas-pretas e as bifurcações da situação-problema. Uma bifurcação “designa um momento
em que o autor social tem que optar entre dois caminhos, duas estratégias” (FOUREZ, 1997,
p.115).
Segundo Pietrocola (2002, p. 10), esta etapa ainda é “bastante espontânea, trata-se de
questionar ou lançar dúvidas ao invés de responder e fornecer explicações”, correspondendo a
um momento de diálogo e de questionamentos.
38
Para Schmitz (2004, p.104), “o produto desta etapa é a elaboração de várias listas ou
de esquemas que, posteriormente, poderão ser ampliados, caso seja necessário”. Para Fourez
13
(1998, p.13, citado por SCHMITZ, 2004, p.104):
A construção desta lista servirá entre outras, para produzir uma nova representação
da situação estudada, já mais elaborada e mais apta para promover a comunicação e
o debate crítico. Porém, esta representação, por pertinente que já possa ser, não se
encaixa na interdisciplinaridade porque os saberes disciplinares ainda não foram
utilizados.
Para esta segunda etapa, Schmitz (2004, p. 104) apresenta como objetivos:
• Ampliar o panorama espontâneo, através do levantamento das listas apontadas
anteriormente.
• Fazer os alunos perceberem que o projeto não envolve somente o aspecto
científico, mas sim que o elemento humano está presente no projeto de vários
modos.
• Permitir que os alunos façam um levantamento dos atores, das normas, das
posturas e tensões, das caixas pretas, das bifurcações e dos especialistas
existentes em torno do problema.
Os procedimentos desta etapa são semelhantes ao da etapa anterior, ou seja, os alunos
são incentivados a se manifestarem de forma oral ou escrita em relação ao problema proposto,
porém de forma estruturada e mais organizada. A participação do professor torna-se
importante em diferentes momentos, como por exemplo, para promover discussões e debates
entre os alunos, para que eles apresentem as suas opiniões e também indiquem sugestões aos
demais colegas. Para tanto, o professor pode realizar intervenções, atuando inicialmente como
coordenador e orientador das atividades, auxiliando os alunos individualmente ou em seus
grupos a organizarem as suas idéias.
As considerações sobre esta etapa colocam novamente em evidência o questionamento
sistemático como elemento essencial do processo. No entanto, identificam-se os momentos
iniciais da construção de argumentos para o encaminhamento de decisões, tais como as
delimitações do problema e a identificação das caixas pretas e bifurcações. A elaboração das
listas de caixas pretas, bifurcações e especialistas devem ser registradas por escrito após um
13
FOUREZ, G. Se représenter et mettre en oeuvre l’interdisciplinarité à l’école. In Revue des sciences de
l’éducation. Vol. XXIV, n°1, 1998. Disponível em:
http://www.fundp.ac.be/institution/autser/interfaces/publications/gerard/txt/GF970618%20interdisc%20Lenoir.p
df
39
processo de organização, caracterizando a presença de mais um momento do educar pela
pesquisa: a comunicação.
No panorama espontâneo destaca-se a importância de “assumir a dúvida como
procedimento básico para a argumentação. A certeza representa a morte da argumentação”
(RAMOS, 2002, p. 36).
3.3.4 Consulta aos especialistas
Segundo Bettanin (2003), esta etapa corresponde à inclusão de novos membros no
grupo para auxiliar o esclarecimento de dúvidas levantadas na situação-problema que a equipe
inicial não conseguiu esclarecer ou discutir sozinha.
Os novos membros são chamados de “especialistas” e são identificados pela
capacidade potencial de esclarecer as dúvidas e não apenas pela formação profissional. Cada
grupo de trabalho tem a função de definir quais serão os especialistas a serem consultados.
Para a escolha dos especialistas a proposta mais detalhada do projeto de resolução da
situação-problema deve ser estabelecida, assim como os objetivos a serem alcançados.
Schmitz (2004, p. 111-112), em seu trabalho apresenta a seguinte lista ou esquema
para um melhor entendimento dos objetivos desta etapa:
• Escolher os especialistas e especialidades a serem consultados.
• Além de o especialista responder às perguntas colocadas pelos alunos, ao
mostrar o ponto de vista dele, o panorama inicial sobre a Situação-Problema
pode ser alterado.
• Indicar a importância de consultar vários especialistas, para conseguir explicar
as questões colocadas.
• Promover a abertura de algumas caixas pretas (não todas) fazendo uso de
princípios disciplinares.
• Os alunos devem vivenciar e perceber que o(s) ator(es) envolvido(s),
constantemente se encontra(m) diante de bifurcações e que as escolhas podem
ser de ordem técnica, ética ou política.
• Promover os objetivos operacionais (bom uso das caixas pretas, o bom uso de
modelos simples
14
, o bom uso dos especialistas e o bom uso da negociação
15
).
14
Modelos simples são modelos,“suficientes”, que permitem compreender melhor uma situação e atuar sobre ela
(SCHMITZ, 2004, p.22).
15
Schmitz (2004, p. 43) define negociação como: “Comportamento na qual um indivíduo um grupo ou seu
representante busca soluções para problemas, aceitando perder ou ganhar com relação aos seus respectivos
interesses iniciais”.
40
• Identificar os conhecimentos que podem ajudar a esclarecer a Situação-
Problema (dimensão utilitária) e os conhecimentos que satisfazem a nossa
curiosidade (dimensão cultural).
Nesta etapa pode ocorrer o envolvimento da equipe com diversas áreas do
conhecimento. Os alunos podem recorrer aos especialistas disciplinares como forma de não
permanecerem na superficialidade no tratamento da situação. A integração das diversas
disciplinas caracteriza a interdisciplinaridade do projeto, porém, sugere-se que os especialistas
não se limitem apenas à equipe de professores da escola. Para Schmitz (2004, p. 106), “isto
levaria para uma interdisciplinaridade reduzida”.
Nesta etapa identificam-se os três momentos da pesquisa: o questionamento na
construção dos modelos simples e na elaboração das perguntas aos especialistas; a
argumentação para a realização da negociação das escolhas realizadas pelo grupo e a
comunicação, na qual se discutem e registram por escrito a construção dos modelos simples e
a lista de especialistas.
3.3.5 Indo à prática ou trabalho de campo
Na etapa de trabalho de campo, os alunos abandonam o caráter teórico, ligado à
situação-problema, para confrontá-lo mais diretamente com a prática, ampliando o panorama
espontâneo. Esta é uma etapa de aprofundamento do problema proposto.
Para Fourez (1998, p.13) “o objetivo desta etapa é de ter uma noção mais concreta da
situação”. Nesta etapa os grupos definem quais especialistas daqueles que foram listados
anteriormente serão consultados. “É o momento em que os participantes do projeto saem do
abstrato para entrar em contato com o concreto” (SCHMITZ, 2004, p.112).
Os alunos podem fazer entrevistas com os especialistas na forma presencial, via
internet (exemplo: e-mail, chat), ou de outra forma. Esta consulta visa possibilitar a abertura
das primeiras caixas-pretas identificadas.
Schmitz (2004, p. 113), nos apresenta o seguinte esquema dos objetivos desta etapa:
• Fazer com que o aluno tenha uma noção mais concreta da situação.
• Ampliar o panorama espontâneo.
• Mostrar a dimensão humana presente no projeto.
• Fazer o contexto de o projeto interagir com o contexto escolar.
41
A ida à prática pressupõe um amadurecimento dos questionamentos construídos
anteriormente e da construção de novos questionamentos. Nesta etapa está presente a
argumentação para a realização da negociação das escolhas realizadas pelo grupo e a
comunicação, na qual se discutem e registram por escrito a construção dos modelos simples e
a lista de especialistas, além da identificação da relação entre o projeto e o contexto escolar.
3.3.6 Abertura das caixas pretas
Esta etapa corresponde ao momento da proposta em que se pode trabalhar com os
conteúdos de uma disciplina específica, dentro da proposta interdisciplinar. É o momento para
um estudo mais aprofundado de algum ponto abordado na situação-problema, presente na
abertura de caixas pretas. Os especialistas também podem ser solicitados, caso houver
necessidade para efetuar a abertura mais aprofundada de uma caixa preta. “A abertura das
caixas deve estar condicionada ao contexto, ao projeto, aos produtores e destinatários da ilha
de racionalidade” (BETTANIN, 2003, p. 42).
Para Schmitz (2004, p. 113), os objetivos desta etapa estão relacionados com os
“conhecimentos sistematizados pelas disciplinas e com os interesses do projeto”.
3.3.7 Esquematização da situação
Esta etapa corresponde à elaboração de uma síntese da IIR. Segundo Pietrocola et al
(200, p. 16): “esta síntese pode ser uma figura ou um resumo contendo os principais pontos da
ilha de racionalidade e especificando as caixas pretas que podem ser abertas pelo professor
[...]”.
Para Schmitz (2004, p. 117), os seguintes objetivos são atingidos nesta etapa:
• A organizar e selecionar dos dados das pesquisas;
• Apresentar resultado da pesquisa;
• Assinalar pontos importantes do projeto;
• Servir de referencial para a construção da representação;
• Estabelecer critérios para as tomadas de decisões;
42
• Ajudar a promover uma negociação compromissada
16
;
• Mostrar que os conhecimentos não são fechados e acabados.
3.3.8 Abertura das caixas pretas sem auxílio de especialistas
Schmitz (2004, p.115), considera que esta etapa é um momento particular da
construção da Ilha de Racionalidade:
Este momento pode ocorrer, porque dependendo do lugar onde está sendo aplicado o
projeto, nem sempre temos à nossa disposição especialistas para a abertura das
caixas pretas. Isto fará com que os alunos (ou o professor) assumam a
responsabilidade de fornecer as informações. Desta maneira eles constroem modelos
aproximados e provisórios, que mesmo não contendo todo o rigor necessário, tratam
de situações envolvendo o cotidiano e produzindo um sentimento de autonomia
neles.
Este é um momento de autonomia do grupo. Para que os objetivos sejam alcançados
nesta etapa é importante que a interferência do professor seja cautelosa para não prejudicar o
desenvolvimento da IIR. “O professor deve estar atento, pois muitas vezes, ele pode achar que
os alunos estão abrindo caixas pretas com a ajuda de especialistas e, no entanto o especialista
não participou na abertura da caixa preta” (SCHMITZ, 2004, p. 115).
Outro cuidado que o professor deve ter nesta etapa é com as fontes de informações que
os alunos poderão consultar para a busca de recursos para abrir uma determinada caixa preta.
Eles devem ser orientados a buscarem fontes de informações, de preferência as que
apresentam um caráter científico, como, por exemplo, artigos de divulgação científica, livros,
revistas.
3.3.9 Síntese da ilha de racionalidade: o produto final
16
Segundo Schmitz (2004, p. 43), a negociação compromissada corresponde ao: “procedimento na qual as
decisões estão voltadas para uma representação formal compartilhada, adotando como critérios as condições de
contorno estabelecidas. É necessário considerar quem e onde está sendo realizado o projeto e para que, para
quem, como e quando será feita a representação formal partilhada”.
43
Esta corresponde à etapa final da construção de uma IIR. Este é o momento de
apresentar os resultados obtidos durante o desenvolvimento de toda a proposta de trabalho.
Estes resultados podem ser apresentados de diversas maneiras, como a apresentação de um
relatório, a elaboração de um texto informativo, a construção de uma maquete, a apresentação
de um seminário, a apresentação de peças de teatro, entre outras.
Esta etapa pode ser caracterizada como momento de ser elaborado uma síntese ou de
um esquema dos aspectos mais relevantes que foram abordados durante a construção da IIR
produzida pelos grupos de alunos. A síntese pode ser realizada através de um resumo ou de
um “esquema desde que seja possível dar uma representação teórica da situação” (SCHMITZ,
2004, p. 116).
Segundo Bettanin (2003, p. 43), a elaboração de um produto final é importante “para
que as etapas anteriores sejam encaradas sob a perspectiva da produção de um resultado
concreto”. Os materiais elaborados como produtos finais da IIR também podem servir como
subsídio para outros trabalhos complementares.
44
4 METODOLOGIA DE PESQUISA
Neste capítulo, serão descritas a abordagem metodológica da pesquisa e da análise e
interpretação dos dados, bem como a estratégia metodológica da construção da IIR
desenvolvida neste trabalho, que visava à exploração do tema fontes de energia, durante a
qual foram realizadas as coletas de dados.
4.1 ABORDAGEM METODOLÓGICA DA PESQUISA
Esta pesquisa se orientou por uma abordagem de pesquisa naturalística-construtiva,
pois ela pretende “chegar à compreensão dos fenômenos e problemáticas que investiga
examinando-os no próprio contexto em que ocorrem” (MORAES, 2006, p.14), a sala de aula,
e sem qualquer intenção de manipulação pelo pesquisador (LÜDKE; ANDRÉ 1986).
Nesta abordagem de pesquisa os sujeitos envolvidos participam ativamente no
processo de construção e reconstrução do seu conhecimento, sendo o processo analisado por
meio de manifestações lingüísticas. Os sujeitos do processo são os alunos e a professora-
pesquisadora. Outra característica marcante desta abordagem, segundo Moraes (2006), é a
superação da neutralidade, na qual o pesquisador é o principal instrumento de coleta de
informações e há valorização dos conhecimentos tácitos construídos pelos sujeitos de
pesquisa. A referida abordagem possibilita flexibilidade para o desenvolvimento das
atividades, interpretando a realidade de forma contextualizada. Em nosso trabalho, a
linguagem não é utilizada apenas para apresentar os resultados, mas para expressar as
compreensões construídas ao longo do processo.
Esta abordagem, segundo Moraes (2006, p.15), também pode ser denominada
“genericamente de abordagem qualitativa-construtiva”. De acordo com Lüdke e André (1986,
p.12), na pesquisa qualitativa: “os dados coletados são predominantemente descritivos. O
material obtido nessas pesquisas é rico em descrever pessoas, situações, acontecimentos, além
de incluir transcrições de entrevistas e depoimentos”.
Este trabalho utilizou como fonte de dados o material elaborado pelos alunos nos
grupos de trabalho, os registros dos diários dos alunos e do professor durante o
45
desenvolvimento da IIR. Também foram realizadas gravações das discussões nos grupos
menores.
4.2 METODOLOGIA DE ANÁLISE DOS DADOS
Segundo Moraes (2003b) as pesquisas com abordagem qualitativa têm utilizado cada
vez mais análises textuais como forma de analisar, aprofundar e compreender os fenômenos
investigados. Esta análise pode ser realizada a partir de textos elaborados, entrevistas e
observações. Este tipo de pesquisa busca aprofundar e compreender os fenômenos que se
investiga, utilizando de uma análise rigorosa e criteriosa das informações coletadas. Não se
pretende testar hipóteses para comprová-las ou refutá-las ao final da pesquisa; a intenção é a
compreensão (MORAES, 2003b).
A análise textual qualitativa pode ser compreendida como:
[...] um processo auto-organizado de construção e compreensão em que novos
entendimentos emergem de uma seqüência recursiva de componentes: a
desconstrução dos textos do corpus, a unitarização; estabelecimento das relações
entre os elementos unitários, a categorização; o captar do novo emergente em que a
nova compreensão é comunicada e validada. (MORAES, 2003b, p.192, grifos do
autor)
Os depoimentos realizados nos diários dos sujeitos de pesquisa foram analisados de
forma qualitativa, baseados na interpretação, descrição e compreensão. Como metodologia de
análise dos dados coletados, utilizamos à análise textual com base em Moraes (2003b). O
método consiste em reunir material escrito pelos sujeitos de pesquisa e submetê-los à leitura e
análise, visando à identificação das unidades de significado. Após a interpretação dos dados e
organização das categorias, realizei a composição de novos textos, evidenciando as relações
com o referencial teórico.
Segundo Moraes (1999, p. 9): “A análise de conteúdo constitui numa metodologia de
pesquisa usada para descrever e interpretar o conteúdo de toda a classe de documentos e
textos”. Essa análise auxilia na interpretação dos dados coletados e a atingir uma
compreensão de seus significados num nível mais aprofundado que poderiam não ser
atingidos em uma simples leitura.
46
Os depoimentos, gravações e textos dos diários elaborados pelos grupos de alunos
desta pesquisa foram organizados a partir dos seguintes processos: a unitarização,
categorização, produção descritiva e interpretativa, para analisar e compreender o meu
problema de pesquisa.
Inicialmente foi necessário submeter os textos dos alunos ao processo de leitura,
examinando os materiais em seus detalhes. Após, realizou-se a codificação, estabelecendo-se
um código (letras e números) para identificar os depoimentos dos alunos, em seus respectivos
diários.
Posteriormente realizou-se o procedimento de categorização dos dados, classificando-
os por semelhanças. Durante este processo foi necessário retornar periodicamente aos relatos
escritos nos diários e minhas anotações, procurando, ao longo da categorização, responder às
minhas questões de pesquisa.
Após o trabalho de unitarização e categorização das unidades de análise, partiu-se para
a descrição dos resultados da pesquisa, que não se restringiu somente à descrição dos dados
coletados, mas incorporou uma interpretação dos elementos do educar pela pesquisa dentro da
dinâmica de construção da IIR. Buscou-se a compreensão mais aprofundada dos significados
expressos nas categorias emergentes, com o objetivo de relacioná-los com a fundamentação
teórica.
Para a análise dos conhecimentos prévios dos alunos sobre fontes de energia, foi
elaborada uma situação-problema para ser construída uma Ilha Interdisciplinar de
Racionalidade. A IIR resultou em um projeto apresentado por todos os grupos de alunos para
solucionar a situação-problema proposta. Além da apresentação oral, os alunos produziram
um conjunto de textos durante as atividades propostas. Esses textos foram também analisados
e finalmente foi feita a avaliação do processo.
4.3 UTILIZANDO A IIR EM SALA DE AULA
Neste capítulo apresento o caminho percorrido para a construção do projeto realizado
em sala de aula, baseado em elementos da Ilha Interdisciplinar de Racionalidade. O relato e a
análise são realizados de acordo com as etapas propostas por Gerard Fourez (1997) e descritas
na seção 3. 3 .
47
A turma que participou desta investigação possuía uma carga horária de três aulas
semanais de Física, com cinqüenta minutos cada. Optei por utilizar todas as aulas do último
trimestre para desenvolver a metodologia de construção do projeto baseado na IIR,
estabelecendo um prazo final para a apresentação da solução da situação-problema. Esta
escolha permitiu o desenvolvimento do projeto em um prazo maior, no qual os alunos
realizaram as atividades de pesquisa, explorando o conteúdo programático previsto na
disciplina.
4.3.1 Etapa zero
Nesta etapa foram desenvolvidas duas atividades: a primeira correspondeu à
identificação dos conhecimentos prévios dos alunos sobre energia, trabalho, força e potência;
a segunda atividade correspondeu à elaboração da situação-problema pela professora-
pesquisadora.
A investigação dos conhecimentos prévios dos alunos sobre energia foi realizada
utilizando a proposta desenvolvida por Duit (1984).
Foram realizadas seis atividades que buscavam identificar os conhecimentos prévios
dos alunos utilizando de associações de palavras, definições ou descrições de conceitos,
exemplos, análise de uma montagem experimental e análise de situações de conservação de
energia.
A atividade de associação foi realizada com a apresentação aos alunos de uma tabela
com as palavras Energia, Trabalho, Força e Potência. Os alunos tinham 30 s para registrar
cinco palavras associadas a cada uma das palavras da tabela. Não houve nenhuma instrução
ou interferência da professora em relação ao tipo de associação que deveria ser feita. Para
Duit
17
(1984, p. 61):
As associações fornecem informações sobre como as idéias vêm espontaneamente à
mente dos alunos quando eles são confrontados com palavras que utilizamos em
Física, como nomes para conceitos. Apesar de a informação obtida ser limitada, as
associações permitem uma percepção aproximada dos significados ligados aos
termos físicos pelo grupo de alunos.
17
Tradução nossa.
48
A seguir, foi proposto que os alunos definissem ou descrevessem o significado das
palavras Energia, Trabalho, Força e Potência com suas próprias palavras. O tempo disponível
para o preenchimento de cada definição foi de 2 minutos. Segundo Duit (1984, p. 61):
As definições aproximam-se um pouco mais do pensamento lógico dos estudantes
em conexão com um conceito. No entanto, deve-se ter em mente que não se pode
diferenciar quando a definição é baseada no entendimento ou simplesmente se ela
foi decorada.
A atividade seguinte visava à apresentação de três exemplos das palavras Energia,
Trabalho, Força e Potência. O tempo disponível para o preenchimento dos exemplos de cada
palavra foi de 1 minuto. Duit (1984, p. 61) afirma que “a habilidade de fornecer exemplos é
vista como um importante indicador de aprendizagem do conceito. Os exemplos têm
significado para fundamentar a informação obtida através das associações e definições”.
Foi apresentada uma montagem experimental de um motor ligado em série com uma
bateria e um interruptor, que eleva um bloco por meio de um fio e uma roldana fixa (Figura
1). Foi solicitado que os alunos explicassem o que ocorria quando o interruptor era acionado,
utilizando as palavras Energia, Trabalho, Força e Potência em sua explicação. “A aplicação
dessas palavras para descrever um processo fornece algum indicador sobre como os
estudantes são capazes de fazer uso dos conceitos” (DUIT, 1984, p. 61).
Figura 1: Montagem experimental apresentada aos alunos, adaptada a partir de Duit
(1984).
Na última atividade foram apresentadas seis diferentes situações de queda e
lançamento de uma bolinha de gude em rampas sem atrito com diferentes formas. Foram
questionadas as alturas máximas atingidas em três situações e as velocidades em outras três
49
situações (Figura 2). O tempo disponível para a análise de cada situação foi de 1 minuto. “O
objetivo era verificar se os alunos eram capazes de aplicar o conceito de energia e
especialmente o princípio de conservação de energia, ou se eles utilizariam as noções
cotidianas” (DUIT, 1984, p. 61).
Figura 2: Esquema das rampas sem atrito com diferentes formas, utilizadas para questionar a
altura máxima atingida (esquerda) e a velocidade final atingida (direita).
O material preenchido pelos alunos foi analisado de modo a identificar as categorias
emergentes dos conhecimentos prévios dos alunos em relação à energia, trabalho, força e
potência, auxiliando a professora no encaminhamento das atividades seguintes.
A situação–problema foi elaborada pela professora-pesquisadora, levando em
consideração que ela deveria possibilitar, além da discussão dos conteúdos de Física físicos
(Energia, Trabalho, Força e Potência), aspectos relacionados ao cotidiano do aluno e às
interações entre a ciência, a sociedade, a tecnologia e o meio-ambiente. Pretendia-se também
que o problema permitisse o tratamento das questões econômicas ligadas ao consumo
energético e do uso de fonte renováveis e não-renováveis de energia. A figura 3 representa um
esquema dos elementos que deviam ser contemplados na proposta da situação-problema.
50
Figura 3: Esquema dos elementos a serem contemplados na discussão e resolução da
situação-problema.
A partir das considerações anteriores, elaborou-se a seguinte situação-problema:
Uma empresa deseja construir uma usina (ou gerador), para suprir o consumo de
energia elétrica de uma casa, com um quarto, uma sala, um banheiro e uma área de serviço.
É necessário que se desenvolva um projeto deste gerador/usina, informando o seu
funcionamento detalhado, as condições de funcionamento, o custo de funcionamento, as
vantagens e desvantagens em relação ao meio ambiente. Para isso, cada grupo, deve
desenvolver e defender o seu projeto, usando uma fonte de energia renovável ou não-
renovável.
4.3.2 Clichê da situação
Esta etapa é marcada pelo questionamento dos alunos sobre alguns conceitos de
Física, pela apresentação, discussão e contextualização da situação-problema e pelo
levantamento das hipóteses iniciais sobre as possíveis soluções da situação-problema.
A situação-problema foi inicialmente apresentada a todos os alunos. A
contextualização foi realizada de forma coletiva, buscando incentivar no grande grupo a
discussão das idéias dos alunos sobre o problema.
As fontes de energia citadas neste momento pelos alunos foram: energia solar, energia
eólica, energia hídrica e a energia nuclear. Verificou-se que a maioria dos alunos possuía
SITUAÇÃO-PROBLEMA
Conteúdos de
Física
Cotidiano dos
Alunos
Tecnologia
Meio Ambiente
Sociedade
Questões
Econômicas
Fontes
Renováveis de
Energia
Fontes Não-
Renováveis de
Energia
51
algum conhecimento sobre as mesmas, provenientes de leituras de jornais, revistas, televisão e
outros meios de comunicação.
Para a abordagem da situação-problema, organizaram-se pequenos grupos. Após a
definição dos membros dos grupos de trabalho, foi entregue para cada grupo um caderno para
a realização de um “diário”, que deveria ser utilizado para registrar todas as atividades
realizadas em cada aula e realizar as anotações dos questionamentos iniciais sobre o projeto,
assim como para a reelaboração das questões. As dúvidas, curiosidades e fontes de pesquisa
(sites, livros, revistas, jornais, etc.) também deveriam ser anexadas e anotadas. Em diferentes
momentos ao longo do projeto o diário foi compartilhado e avaliado pelos outros grupos, com
a inserção de críticas e elogios à organização e conteúdo dos registros.
4.3.3 Panorama espontâneo
Esta etapa constituiu-se na reelaboração das questões elaboradas na primeira etapa
pelos alunos, ampliando o clichê por meio de outras questões relevantes sobre a situação-
problema. Correspondeu a uma fase de grande questionamento por parte dos alunos e
ansiedade. Eles estavam diante de um novo ambiente de aprendizagem, no qual os papéis dos
atores (alunos e professor) tinham sido redefinidos.
Este momento foi constituído de uma retomada da atividade anterior do clichê, no qual
foi realizada uma nova leitura e contextualização da situação-problema. Decidiu-se que os
alunos apresentariam a resolução da situação problema em pequenos grupos. Cada grupo
apresentaria o projeto de uma única casa, com móveis, utensílios e aparelhos elétricos e
eletrônicos considerados necessários. As decisões sobre o projeto deveriam ser coletivas em
todos os aspectos, utilizando a negociação interna no grupo.
A partir dos questionamentos iniciais, alguns aspectos foram estabelecidos para toda a
turma, de forma que todos trabalhassem com a mesma realidade. Definiram-se os produtos
intermediários a serem apresentados ao grande grupo e o tipo de registro a ser feito para a
comunicação dos resultados. As seguintes ações e detalhamentos das atividades que seriam
desenvolvidas pelos grupos de trabalho foram especificadas:
• Construir a planta baixa da casa em escala;
52
• Relacionar os móveis e utensílios eletro-eletrônicos em cada cômodo da casa
(custo total máximo de R$50.000,00);
• Descrever detalhadamente as características de consumo energético dos
utensílios eletro-eletrônicos;
• Calcular o consumo de energia elétrica desta casa no período de um mês (em
kWh);
• Calcular o custo do consumo anual de energia elétrica da casa (em R$);
• Escolher um tipo de fonte de energia renovável ou não-renovável, com a
justificativa da escolha;
• Descrever o funcionamento do gerador ou usina, com as dimensões necessárias
para atender a casa projetada anteriormente por um ano;
• Realizar o cálculo, aproximado do custo de construção e manutenção do
gerador (ou usina) por um ano;
• Apresentar os impactos ambientais produzidos pela geração da energia para a
casa projetada.
Os aspectos delimitados não tiveram a intenção de proporcionar um roteiro de
atividades, mas esclarecer a proposta para os alunos, que estavam bastante ansiosos com esta
forma diferenciada de trabalhar a Física.
No primeiro encontro após a etapa anterior, inicialmente foi realizada uma leitura e
contextualização da situação problema. A seguir foram encaminhadas as atividades, tais como
a elaboração de um esboço da planta baixa da casa e uma lista preliminar de compras dos
utensílios, móveis, aparelhos elétricos e eletrônicos para mobiliar a casa. Com os grupos
formados, este é o momento de iniciar as atividades coletivas dentro dos grupos.
Para a organização de argumentos para as novas hipóteses, não se pode ficar apenas na
coleta de dados e nos questionamentos. É necessário que ocorram interpretações das
informações. Dentro dos grupos, os alunos passam a negociar a divisão de tarefas, quem será
o relator do grupo, suas opiniões sobre a construção da casa. A validação dos acordos entre os
elementos do grupo passa por uma etapa de comunicação, com o registro nos diários das
decisões estabelecidas. Neste momento observa-se que os grupos apresentam ritmos e níveis
de negociação bastante diferenciados.
No encontro seguinte os alunos reuniram-se para dar continuidade às suas atividades.
De posse de folders obtidos em lojas e na Internet, iniciaram a construção de uma tabela com
as características dos aparelhos eletro-eletrônicos para a casa do grupo. Também indicaram os
prováveis especialistas a serem consultados para construção da planta baixa da casa. Os
grupos optaram por fazer uma escolha preliminar da fonte de energia renovável ou não-
53
renovável para a construção da usina ou gerador para suprir o consumo de energia elétrica da
casa projetada pelo grupo.
As fontes de energia escolhidas pelos grupos foram:
Grupo A: fonte de energia renovável - energia hídrica
Grupo B: fonte de energia renovável - energia solar
Grupo C: fonte de energia renovável - energia solar
Grupo D: fonte de energia renovável - energia solar
Grupo E: fonte de energia não-renovável – óleo diesel
Grupo F: fonte de energia renovável – energia eólica
Grupo G: fonte de energia renovável – energia hídrica
As fontes de energia foram selecionadas pelos grupos, sem a interferência da
professora pesquisadora que permitiu a utilização da mesma fonte por diferentes grupos. Mais
tarde, alguns grupos modificaram suas escolhas por motivos diversos, como a facilidade de
encontrar material de pesquisa.
Após os alunos terem realizado a reunião e organização dos novos argumentos para as
atividades que foram propostas nesta etapa, foi realizada uma mesa redonda para uma
apresentação inicial das tarefas que estavam sendo realizadas. Esta apresentação ocorreu de
forma muito informal, sem rigor para a apresentação. Os alunos organizaram as mesas e a
apresentação ocorreu na ordem em que os grupos estavam dispostos na sala de aula.
A mesa redonda possibilitou a primeira experiência de comunicação coletiva dos
grupos e de um espaço importante para a ampliação da qualidade política das discussões.
Procurei envolver todos os alunos na mesa redonda em sala de aula, incentivando a
formulação de questionamentos.
Esta comunicação de resultados possibilitou o compartilhamento de informações e as
críticas, auxiliando na organização dos grupos no processo de construção da IIR. As
atividades apresentadas pelos grupos neste momento corresponderam à apresentação dos
seguintes produtos:
• Apresentação da planta baixa da casa fazendo o uso de uma escala;
• Indicação dos especialistas consultados;
• Apresentação da lista preliminar de compras dos utensílios,
móveis, aparelhos elétricos e eletrônicos para mobiliar a casa;
54
Segundo Mores, Ramos e Galiazzi (2004, p. 101), a comunicação dos resultados “não
cabe apenas fazer um relatório de um experimento e entregá-lo ao professor”. É necessário
submetermos ao grande grupo, numa ação discursiva dialógica. Embora o acompanhamento
do desenvolvimento das mesmas tenha sido constante, é necessário que os demais colegas
tenham conhecimento do que os outros colegas estão produzindo para também dar a sua
contribuição por meio de sugestões.
Em um grande círculo, os trabalhos foram sendo apresentados, enquanto os demais
colegas anotavam as suas sugestões. Este exercício de crítica fundamentada permitiu que
algumas questões que não haviam sido contempladas no primeiro momento fossem
levantadas e que os alunos exercitassem mais uma vez o questionamento, a argumentação e a
comunicação.
4.3.4 Consulta aos especialistas e às especialidades
Nesta etapa os alunos recorreram à consulta de especialistas para a abertura de
algumas caixas pretas. Os grupos definiram quais os especialistas que seriam consultados.
Foram citados professores de outras disciplinas, estudantes de engenharia, eletricistas,
pedreiros e pais. Algumas consultas foram realizadas fora do ambiente da escola e do horário
das aulas.
A consulta aos especialistas mostrou-se uma alternativa importante para a construção
de novos argumentos. Para que os alunos pudessem consultar os especialistas, eles tiveram
que elaborar melhor suas dúvidas, organizá-las, inclusive registrando-as por escrito. Os
argumentos foram ficando cada vez mais elaborados à medida que eles se apropriavam do
assunto.
Em sala de aula permanecemos trabalhando nas atividades que foram propostas e já
referenciadas. Nesta etapa foi importante realizar um circuito de orientações mais
individualizadas nos pequenos grupos, passando em cada grupo para analisar e acompanhar as
atividades que estavam sendo realizadas, verificar o andamento dos grupos, as produções e as
dúvidas.
Neste período, para abrir algumas das caixas pretas identificadas, com auxílio da
professora de matemática, foram trabalhadas as construções das plantas baixas em escala. A
professora de biologia trabalhou com os alunos sobre os impactos ambientais causados pelas
55
respectivas fontes de energia selecionadas pelos grupos. Ambas as professoras trabalharam
com estes temas em função do interesse dos alunos em seus respectivos períodos de aula.
A partir dos questionamentos levantados e rediscutidos, havia chegado o momento de
irmos à prática.
4.3.5 Indo à prática
Esta etapa corresponde ao aprofundamento dos conhecimentos, em que abandonamos
o caráter teórico para partirmos para a prática. Ir à prática significa aprofundar os
conhecimentos recorrendo à ajuda dos especialistas, que neste caso referem-se aos
especialistas referenciados anteriormente.
Na produção de novos argumentos é necessário sair em busca de recursos, que podem
ser encontrados nos livros. Mas também é possível entrevistar, analisar e interpretar diferentes
idéias e pontos de vista. Como forma de apresentar os resultados pode-se recorrer a uma
produção escrita (MORAES; GALIAZZI; RAMOS, 2002).
Para Moraes, Galiazzi e Ramos (2002, p. 17) este momento corresponde ao de
“produção propriamente dita”. Para que os argumentos sejam produzidos é necessário
envolver-se nesta produção.
Diante das sugestões dos colegas e após a consulta a alguns especialistas e
especialidades, mencionados anteriormente os alunos realizaram as reconstruções das
atividades desenvolvidas no panorama espontâneo.
Nesta etapa, os alunos iniciaram a descrição detalhada das características dos
aparelhos eletro-eletrônicos para o cálculo do consumo energético (potência, tempo de uso
diário) buscando informações em diferentes fontes de pesquisa. Os alunos também trouxeram
para a sala de aula diversos artigos de jornais e revistas que discutiam questões relacionadas
ao tema, como aquecimento global e fontes alternativas de energia, entre outras.
A partir dos materiais selecionados e trazidos para a sala de aula pelos alunos,
realizamos uma análise e discussão sobre os textos de jornais e revistas, explorando diversas
dimensões: científica, tecnológica, social e das interações CTSA (PRESTES; MARQUES DA
SILVA, 2007).
Após as reconstruções das atividades correspondentes à planta baixa da casa e das
tabelas de características dos utensílios eletro-eletrônico, foi realizado a comunicação dos
56
produtos destas atividades ao grande grupo.
Os trabalhos foram apresentados ao grande grupo, enquanto os demais colegas
anotavam as suas sugestões. Este exercício de crítica fundamentada, foi essencial nesta etapa
de construção da IIR, permitindo que os alunos exercitassem mais uma vez o questionamento,
a argumentação e a comunicação.
A partir das sugestões dos colegas e diante da necessidade da construção de novos
argumentos, optou-se por uma nova consulta aos especialistas. Os especialistas consultados
foram os professores e funcionários dos laboratórios de pesquisa e do Museu de Ciências e
Tecnologia da PUCRS. Para esta consulta os grupos elaboraram uma entrevista e um roteiro
para uma visita programada.
Em função da disponibilidade de recursos financeiros da CAPES para arcar com as
despesas de deslocamento até a cidade de Porto Alegre, foi planejada uma visita da turma e de
dois professores aos laboratórios de pesquisa em energia solar instalado no Parque
Tecnológico da PUCRS (TECNOPUC) e ao centro de energia eólica da PUCRS. Nessa
mesma ocasião, os grupos realizaram o planejamento e estabelecimento de um roteiro de
visitação ao Museu de Ciências e Tecnologia (MCT-PUCRS). O Museu possui diversos
experimentos interativos de Física que permitem a simulação de pequenas usinas hidrelétricas
e eólicas, e a manipulação das condições de iluminação de um carro movido a energia solar,
entre outros. A Figura 3 apresenta alguns registros fotográficos dos laboratórios de pesquisa e
o do MCT-PUCRS.
Figura 3: Da esquerda para a direita: laboratório de pesquisa de energia solar
fotovoltaica; turbinas do centro de energia eólica e área de experimentos interativos de Física
do Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS.
Em sala de aula os alunos expressaram os resultados das visitas aos laboratórios e ao
Museu em forma de uma produção escrita, a partir dos questionamentos elaborados,
comunicados e validados anteriormente, confrontando com as suas idéias e com seus
57
argumentos já elaborados. Foi um momento de construção e reconstrução do conhecimento
dos alunos.
As pessoas entrevistadas nos laboratórios da PUCRS e os experimentos realizados no
Museu colaboraram para que ocorressem diferentes interpretações das idéias e de pontos de
vista inicialmente construídos pelos grupos.
4.3.6 Abertura aprofundada das caixas pretas
Apresentamos a seguir a dinâmica desenvolvida em uma das etapas mais longas de
construção do projeto, nas quais diversos aspectos relativos aos conteúdos de Física são
tratados.
Após as apresentações e reconstruções das atividades desenvolvidas pelos grupos,
nesta etapa decidiu-se pela abertura de uma das caixas pretas identificadas pelos alunos:
Como realizar o cálculo de consumo de energia elétrica de uma casa? Para tanto, optou-se por
realizar uma aula expositiva-dialogada sobre o cálculo do consumo de energia elétrica de uma
residência, com base no material produzido para alunos pelo Grupo de Reelaboração do
Ensino de Física
18
(1998).
Na etapa anterior cada grupo havia apresentado uma tabela com as indicações das
características dos aparelhos elétricos. Mas diversas tabelas não continham as informações
necessárias para o cálculo do consumo da energia elétrica. As informações necessárias para
este cálculo foram novamente discutidas durante a aula de Física. Inicialmente os alunos
enfrentaram o desafio de realizar o cálculo do consumo de energia elétrica de sua residência.
Posteriormente, após uma discussão sobre as dificuldades enfrentadas e esclarecimento de
dúvidas, realizaram o cálculo da casa projetada pelo grupo.
Nesta etapa, diversos outros conceitos de Física foram trabalhados, tais como o
conceito de energia cinética e potencial, potência, trabalho e força, utilizando o material do
GREF de Mecânica (2001).
Após a realização da reconstrução das tabelas com o material do GREF (1998), e da
realização das atividades correspondentes ao cálculo do consumo de energia elétrica mensal e
anual da casa projetada pelo grupo, realizamos a comunicação destas atividades para o grande
18
O material utilizado encontra-se disponível em http://axpfep1.if.usp.br/~gref/eletro/eletro1.pdf.
58
grupo.
Diante da abertura de algumas das caixas pretas, com os dados referentes ao consumo
de energia elétrica da casa projetada pelos grupos e com as pesquisas realizadas pelos grupos
sobre as fontes de energia, havia chegado o momento de avançarmos na elaboração do projeto
da usina/gerador que seria responsável pela produção de energia para a casa.
Retomamos então, as discussões sobre os aspectos que foram delimitados com os
grupos de trabalho após a apresentação inicial da situação-problema:
• Descrever o funcionamento do gerador ou usina, com as dimensões necessárias
para atender a casa projetada anteriormente por um ano;
• Realizar o cálculo, aproximado do custo de construção e manutenção do
gerador (ou usina) por um ano;
• Apresentação dos impactos ambientais produzidos pela geração da energia
para a casa projetada.
Após a retomada destes aspectos, os alunos realizaram a elaboração de hipóteses
sobre: a construção da usina ou gerador, a partir de uma fonte de energia (renovável ou não-
renovável) para suprir o consumo de energia elétrica da casa projetada pelos grupos; o
funcionamento do gerador ou usina e suas dimensões necessárias para atender a casa
projetada pelos grupos; os impactos ambientais produzidos pela geração de energia.
Para análise dos impactos ambientais foi necessária uma nova busca e seleção de
outros artigos de jornais e revistas sobre as fontes de energia selecionadas pelos grupos, assim
como uma pesquisa bibliográfica sobre como se constrói uma usina ou gerador a partir de
uma fonte de energia renovável ou não-renovável. Nesta etapa, novamente realizamos a
análise e discussão dos textos de jornais e revistas trazidos pelos alunos (PRESTES;
MARQUES DA SILVA, 2007).
4.3.7 Esquematização da situação
Esta etapa correspondeu à realização de uma síntese da IIR produzida até aquele
momento. Novamente foi proposta uma mesa redonda em sala de aula, onde alguns grupos
fizeram suas apresentações utilizando recursos da informática. Esta atividade tinha como
59
objetivo comunicar aos colegas quais eram os avanços obtidos até aquele momento na
pesquisa, identificando as dúvidas encontradas durante a realização das atividades.
Recorremos novamente ao auxílio dos colegas para a elaboração de críticas e sugestões para a
melhoria dos trabalhos apresentados.
As sínteses foram registradas nos diários dos grupos, constituindo-se um importante
material de pesquisa e consulta.
4.3.8 Abertura das caixas pretas sem auxílio dos especialistas
Nesta etapa, os alunos realizaram as suas reconstruções sem o auxílio dos
especialistas, buscando informações por iniciativa própria em diversas fontes de pesquisa.
Este momento corresponde ao um novo processo de construção de novos argumentos,
retomando o ciclo dialético do educar pela pesquisa. Nas palavras de Ramos (2002, p. 26):
[...] tanto o conhecimento cotidiano como os conhecimentos científicos avançam por
meio de construções discursivas desenvolvidas no seio de comunidades que
progridem graças aos processos argumentativos. A construção de argumentos passa
pela leitura crítica e reflexão do objeto de pesquisa, tornando assim o aluno um autor
do seu próprio discurso, diferente do ensino tradicional, onde a argumentação está
centrada na figura do professor, formatada e com respostas prontas.
Para continuidade do trabalho, novas pesquisas foram necessárias, o que resultou em
um momento de dificuldade para alguns grupos, pois o aprofundamento gerou diversas novas
bifurcações e caixas pretas. Este momento exigiu maior esforço e aprofundamento por meio
de novas leituras. Os alunos também buscaram referências na literatura para comparar os
resultados encontrados.
4.3.9 Síntese da ilha de racionalidade produzida
Após a elaboração da esquematização do trabalho desenvolvido e abertura de algumas
caixas pretas sem o auxílio dos especialistas, foi realizada a apresentação final das soluções
propostas para a situação-problema pelos grupos.
60
As apresentações ocorreram na forma de seminário. Alguns alunos utilizaram o
laboratório de informática da escola para as apresentações e outros fizeram a apresentação
com o uso de cartazes.
Além da apresentação final do projeto, um dos produtos finais desta Ilha de
Racionalidade corresponde aos diários produzidos pelos grupos, que contém a documentação
dos projetos construídos e apresentados pelos alunos. Para finalizar o trabalho, realizamos
uma avaliação da dinâmica desenvolvida da sala de aula, buscando identificar as percepções
dos alunos sobre a metodologia desenvolvida.
O Quadro 1 apresenta um resumo das atividades desenvolvidas na construção
da IIR.
61
4.4 QUADRO RESUMO DAS ATIVIDADES
O Quadro 1 apresenta um resumo das etapas de desenvolvimento metodológico do trabalho desenvolvido, na qual identificamos os
pressupostos pedagógicos da abordagem do educar pela pesquisa, relacionando-as com algumas das etapas de construção de uma IIR, como
proposto por Fourez (1997).
Quadro 1- Etapas da IIR construída, identificando os elementos dos educar pela pesquisa presentes em cada etapa, assim como a proposta e as
atividades realizadas pelos.alunos.
Etapas da IIR
Elementos do Educar
pela pesquisa
Proposta de trabalho
Atividades realizadas pelos alunos
Etapa zero Questionamento
• Identificação dos conhecimentos prévios dos alunos sobre
energia, trabalho, força e potência.
• Delimitação e elaboração da situação-problema (professora-
pesquisadora).
• Preenchimento das questões para identificação dos
conhecimentos prévios sobre os significados de
conceitos e aplicações da conservação da energia.
Clichê
Questionamento
Argumentação
Comunicação
• Apresentação, discussão e contextualização da situação-
problema aos alunos.
• Entrega aos grupos de trabalho de um caderno para a
realização de um “diário” para registro das atividades,
dúvidas, comentários e materiais consultados.
• Apresentação das hipóteses iniciais sobre a situação-
problema sobre as possíveis soluções para a
resolução da situação problema. (conhecimentos
prévios sobre fontes de energia, localização,
limitações).
• Definição das equipes/grupos de trabalho.
62
Panorama
Espontâneo
Questionamento
Argumentação
Comunicação
• Delimitação com o grupo das atividades a serem
desenvolvidas a partir da retomada das discussões sobre a
situação-problema.
• Levantamento de hipóteses sobre a construção da
planta baixa da casa e da tabela com os utensílios e
aparelhos eletro-eletrônicos para a casa projetada
pelos grupos.
• Construção de um esboço inicial da planta baixa da
casa.
• Construção de uma lista inicial com os produtos
eletro-eletrônicos e demais utensílios, indicando as
características julgadas necessárias pelo grupo.
• Reunião de materiais de lojas (folders e páginas na
Internet) sobre preços e características de utensílios
e aparelhos eletro-eletrônicos.
• Apresentação da proposta inicial da planta baixa da
casa de cada grupo para crítica do grande grupo.
• Apresentação da listagem inicial dos utensílios e
aparelhos eletro-eletrônicos de cada grupo para o
grande grupo.
• Sugestões do grande grupo a cada grupo visando à
reelaboração da planta baixa e das listagem de
utensílios e aparelhos eletro-eletrônicos.
• Listagem dos especialistas que poderão ser
consultados para auxiliar na realização das
atividades propostas.
• Escolha inicial da fonte de energia a ser utilizada na
construção do projeto da casa de cada grupo.
• Comunicação dos resultados das atividades
desenvolvidas aos colegas
Consulta aos
especialistas e
especialidades
Questionamento
Argumentação
Comunicação
• Fase de pesquisa bibliográfica e consulta aos especialistas e
especialidades indicadas pelos grupos.
• Trabalho com a professora de matemática sobre
noções de escala em seu respectivo período de aula.
• Trabalho com a professora de biologia sobre os
impactos ambientais causados pelas fontes de
energia não-renováveis em seu respectivo período de
aula.
• Consulta ao servente da escola (pedreiro),
engenheiros e pais para esclarecimento de dúvidas
63
sobre a planta baixa.
Indo à prática
Questionamento
Argumentação
Comunicação
• Fase de pesquisa bibliográfica e consulta aos especialistas e
especialidades indicadas pelos grupos.
• Reconstrução da planta baixa da casa a partir da
consulta aos especialistas e especialidades.
• Comunicação das reconstruções da planta baixa após
a consulta aos especialistas e especialidades.
• Reconstrução das tabelas com as características dos
aparelhos eletro-eletrônicos para cálculo do consumo
energético (potência, tempo de uso diário).
• Apresentação dos grupos das reconstruções das
tabelas de utensílios realizadas para os demais
colegas e da planta baixa da casa.
• Seleção de artigos de jornais e revistas sobre as
fontes de energia selecionadas pelos grupos.
• Análise dos textos de jornais e revistas trazidos
pelos alunos (PRESTES; MARQUES DA SILVA,
2007).
• Discussão sobre os textos de jornais e revistas
trazidos pelos alunos.
• Elaboração da entrevista (nos pequenos grupos)
aos especialistas a serem consultados na visita aos
laboratórios de pesquisa e ao Museu de Ciências e
Tecnologia da PUCRS foi sugerido um roteiro de
pesquisa.
• Comunicação e validação da entrevista aos
especialistas a serem consultados na visita aos
laboratórios de pesquisa e ao Museu de Ciências e
Tecnologia da PUCRS foi sugerido um roteiro de
pesquisa no grande grupo.
• Visitas aos laboratórios de pesquisa e ao Museu de
Ciências e Tecnologia da PUCRS.
• Elaboração de produções escritas.
64
Abertura das
caixas pretas
Questionamento
Argumentação
Comunicação
• Aula expositiva-dialogada sobre cálculo do consumo de
energia elétrica com o material do GREF (1998).
• Aula expositiva dialogada sobre energia cinética e potencial
gravitacional a partir do material do GREF (2001) e outros
materiais didáticos.
• Retomada das discussões sobre a situação-problema.
• Utilização do material do GREF em sala de aula para
o estudo do cálculo do consumo de energia elétrica
de uma residência.
• Realização dos cálculos do consumo de energia
elétrica da casa de cada aluno utilizando uma tabela
proposta pelo material do GREF.
• Comparação e discussão dos resultados obtidos
(cálculos dos alunos e o valor real).
• Realização dos cálculos mensal e anual do consumo
de energia elétrica da casa dos grupos.
• Comunicação das atividades desenvolvidas aos
demais colegas a partir da utilização do material do
GREF (1998).
• Realização das atividades a partir do material do
GREF (2001).
• Elaboração de hipóteses sobre a construção da
usina ou gerador, a partir de uma fonte de energia
(renovável ou não-renovável) para suprir o consumo
de energia elétrica da casa projetada pelos grupos.
• Elaboração de hipóteses sobre o funcionamento do
gerador ou usina e as suas dimensões necessárias
para atender a casa projetada pelos grupos.
• Elaboração de hipóteses sobre os impactos
ambientais produzidos pela geração de energia da
casa projetada;
Esquematização
da situação
Comunicação
• Apresentação do material produzido por cada equipe que fará
parte do trabalho final..
• Apresentação de uma síntese do projeto de cada
grupo e a indicação dos avanços e as perspectivas
para abertura de novas caixas preta de cada grupo.
• Os grupos indicam sugestões aos demais grupos
após a apresentação do seu projeto inicial.
Abertura de
caixas pretas sem
auxílio de
especialistas
Questionamento
Argumentação
Comunicação
• Fase de pesquisa bibliográfica e produção de novos
argumentos.
• Busca de argumentos para fundamentação das novas
hipóteses estabelecidas por meio de pesquisa nas
diversas fontes de informações.
• Argumentação das novas hipóteses estabelecidas
65
sobre o projeto de construção da usina ou gerador
para suprir o consumo de energia elétrica da casa
projetada pelo grupo.
• Produção escrita dos argumentos para serem
submetidos a criticas e análise do grupo, que
inicialmente correspondeu ao próprio grupo de
trabalho e posteriormente para o grupo todo.
• Análise dos custos, benefícios e impactos
ambientais.
Síntese da Ilha
Produzida
Comunicação
• Apresentação e entrega do trabalho final dos grupos.
• Apresentação e defesa dos projetos.
• Os grupos apresentam e defendem o projeto
desenvolvido.
O total de horas-aula de 50minutos utilizadas para a construção da IIR correspondeu a 45 h/a, equivalente a um trimestre letivo.
66
5 RESULTADOS ENCONTRADOS NESTA INVESTIGAÇÃO
19
No presente capítulo, apresento as categorias que emergiram a partir da análise dos
dados coletados durante esta investigação, na tentativa de responder às minhas questões de
pesquisa, apresentando minha interpretação sobre como estão presentes os três elementos que
caracterizam o educar pela pesquisa em sala de aula, na proposta de trabalho sobre fontes de
energia com enfoque CTSA utilizando elementos da estratégia metodológica de construção de
uma IIR.
• QUESTIONAMENTO: Desequilíbrio; Negociação; Complexificação do
Conhecimento.
• ARGUMENTAÇÃO: Construção de novas hipóteses; Reunião de argumentos;
Organização de argumentos.
• COMUNICAÇÃO: Comunicação interna; Comunicação externa.
5.1 QUESTIONAMENTO
O questionamento corresponde ao primeiro elemento do educar pela pesquisa, e é “a
mola propulsora da pesquisa em sala de aula” (MORAES; GALIAZZI; RAMOS, 2002, p.18),
funcionando como “um elo entre o que temos hoje e o que ainda não conhecemos, mas iremos
buscar” (BARREIRO, 2002, p. 180).
Apresentamos a seguir, as três categorias que emergiram a partir da análise dos textos
e falas dos alunos, quando buscamos identificar como se concretiza o questionamento
sistemático e crítico na sala de aula: o desequilíbrio; a negociação; e a complexificação dos
questionamentos. Acreditamos que é necessária a quebra da estabilidade ou saída da “zona de
conforto” como primeiro passo para a busca de novas respostas. A sala de aula com pesquisa,
além de causar a desacomodação dos alunos, incentivando-os a abandonarem uma posição de
passividade, estimula esse processo por meio de negociações que vão além de simples
acordos entre alunos e professor, mas que passam pela elaboração e apresentação de
argumentos dentro dos grupos de trabalho. A utilização de elementos da estratégia
19
Os depoimentos dos alunos estão transcritos em itálico para diferenciar de outros autores mencionados.
67
metodológica de construção de uma IIR promoveu a reelaboração contínua dos
questionamentos levantados, em um processo cíclico de complexificação que amplia a
capacidade crítica e argumentativa dos alunos.
5.1.1 Desequilíbrio
A importância do desequilíbrio, como elemento necessário para a construção de novos
conhecimentos e atitudes, apresenta-se em diversas etapas da proposta de trabalho
implementada nesta dissertação. Concordamos com Barreiro (2002, p. 185) quando diz que
“ninguém cria nada sentindo-se bem e estável”.
Ao analisarmos os relatos dos alunos, após a apresentação da situação-problema, na
primeira etapa de construção da IIR, identificamos o incômodo dos alunos com as
modificações que estavam ocorrendo nas aulas de Física. O desequilíbrio e a desestabilização
gerados nos alunos são percebidos por meio dos seus questionamentos, que inicialmente
mantiveram-se centrados em aspectos relacionados aos conteúdos que seriam cobrados nos
exames de vestibular e com as listas que apresentavam uma seqüência estabelecida para os
mesmos.
A desestabilização instaurada na etapa inicial do clichê está presente nas seguintes
dúvidas apresentadas pelos alunos à professora:
Onde a física está presente nesta atividade?
Uma das minhas preocupações é o conteúdo que é cobrado no vestibular, no PEIES...
Os sentimentos de angústia e de incerteza são causados pela flexibilidade existente em
uma sala de aula com pesquisa. Em seus relatos, os alunos evidenciam a sua preferência em
permanecer na sua “zona de conforto”, fazendo aquilo que estão acostumados a fazer, pois
nesta forma eles sabem como e o que fazer para terem a aprovação que precisam. Concordo
com Barreiro (2002, p. 186), quando ela afirma que:
Quando o sujeito sabe alguma coisa, sente-se bem, estável, está situado dentro de
uma zona de conforto. Enquanto estiver lá, não produzirá conhecimentos. No
68
momento em que for instigado por uma dúvida, seja ela provocada por fatores
externos ou internos, a estabilidade do saber será quebrada, levando o indivíduo a
sentir-se desequilibrado.
A partir do momento em que o professor deixa de demonstrar o conhecimento como
algo verdadeiro e passa a questionar e a problematizar o conhecimento que é explicitado pelos
alunos, passa a favorecer a aprendizagem e a desestabilizar o aluno.
O papel do professor não é mais responder e fornecer explicações, mas orientar a
discussão dos alunos e auxiliar na delimitação do problema. Ele também atua para diminuir a
ansiedade dos alunos em relação à dinâmica do trabalho, incentivando-os, indicando pessoas e
referências que podem auxiliá-los, disponibilizando material de pesquisa e auxiliando a
reestruturação das questões levantadas pelos grupos.
Diante das preocupações dos alunos, argumentei sobre a importância de
ultrapassarmos os limites da disciplina da Física, da sala de aula e do professor como a única
fonte de informação. Nesse sentido, justifiquei que os conteúdos a serem trabalhados não mais
seriam apresentados de forma linear, em forma de uma lista com uma seqüência previamente
estabelecida. Este fato, inicialmente provocou algumas reações de insegurança nos alunos.
Ao desenvolver um trabalho com base nos elementos do educar pela pesquisa, a
seqüência de conteúdos pode ser flexível, mas com o compromisso de desenvolver os
conceitos básicos da disciplina. Segundo Galiazzi (2003, p. 115) a flexibilidade faz parte
deste processo, porém “existe o compromisso com o conteúdo a ser ensinado, existem
objetivos a alcançar”.
A estratégia metodológica de construção da IIR permitiu que a professora
pesquisadora decidisse com que profundidade o tema das fontes de energia seria explorado.
As bifurcações estabelecidas no início das atividades contribuíram e direcionaram o trabalho
para a abordagem de pontos que não estavam previstos nos conteúdos que são normalmente
definidos como essenciais para a primeira série.
Os conteúdos de Física estudados ao longo do desenvolvimento da proposta referem-
se à energia, suas transformações e sua conservação, trabalho, força, potência, cálculo do
consumo de energia elétrica de uma residência. No entanto, eles não se restringem apenas a
conceitos físicos, incorporando elementos das disciplinas de Matemática, Biologia, Geografia,
entre outras áreas do conhecimento. Destaco que normalmente, o cálculo de energia elétrica
não costuma ser tratado na primeira série do ensino médio e sim na terceira. No entanto, os
alunos não apresentaram dificuldade em trabalhar com estes conceitos dentro da proposta.
69
Desta forma, acredito que o trabalho desenvolvido superou a visão disciplinar em relação aos
conteúdos abordados em Física, discutindo aspectos ligados ao cotidiano dos alunos.
Outro aspecto evidenciado durante a apresentação e contextualização da situação-
problema corresponde às preocupações dos alunos em relação à forma de avaliação e a
dinâmica do trabalho de construção da IIR. Estas dúvidas estão presentes nas seguintes falas:
Vai valer nota? Vai ter prova disto?
Este trabalho vai ser realizado em sala de aula?
É interessante aprender outras coisas e não só o que se fala de física;
Diante destes questionamentos e indagações dos alunos, expliquei a metodologia de
trabalho e que procuraríamos solucionar uma situação-problema em um trabalho coletivo,
elaborando um produto final com toda a turma. Para desenvolver esta proposta, poderíamos
recorrer à contribuição de especialistas e especialidades, e a diferentes áreas do conhecimento.
Da análise do discurso inicial dos alunos verificamos que a visão inicial destes
estudantes em relação às aulas de Física resume-se à resolução da lista de exercícios e da
realização de provas. Mesmo a visão de pesquisa está ligada a uma cópia reprodutiva de uma
fonte de informação. Os elementos da pesquisa em sala de aula, como o questionamento, a
argumentação e a validação dos resultados pela turma não eram elementos que estavam
presentes anteriormente em suas aulas. Dos relatos a seguir percebemos o desequilíbrio
gerado pelo enfrentamento com uma situação de aprendizagem na qual os alunos são
confrontados com a pesquisa na sala de aula de Física:
Vamos ter que pesquisar?
A professora vai ajudar?
Como eu vou saber o que comprar se nunca fiz isto!
A aula com pesquisa proporcionou o desencadeamento de diferentes tipos de dúvidas,
como questões conceituais e de interpretação. As primeiras dúvidas, de caráter conceitual,
referem-se aos termos desconhecidos pelos alunos durante a contextualização da situação-
problema. Este fato foi identificado a partir por alguns dos questionamentos realizados pelos
alunos:
70
O que é um gerador?
O que é uma usina?
O que é uma fonte de energia renovável e uma não-renovável?
O que é o funcionamento detalhado? São as características?
O questionamento a seguir evidencia a presença de dúvidas de interpretação da
situação-problema:
As vantagens e as desvantagens são em relação à usina/gerador?
No entanto, os questionamentos vão além do desconhecimento dos termos e da
interpretação das instruções apresentadas na situação-problema. Os alunos apresentam
dúvidas sobre qual o caminho ou a estratégia que deverá ser utilizada em busca das possíveis
soluções da questão apresentada. Os questionamentos remetem para este tipo de
posicionamento:
Como vamos realizar a construção deste projeto da usina/gerador?
Como vamos saber se vamos usar uma usina ou um gerador?
A superação desta etapa inicial de desequilíbrio passa por um processo de
esclarecimento, no qual o professor conversa com os alunos, apresentando o questionamento
como uma atitude cotidiana, com um caráter produtivo e argumentativo. Após a
contextualização da situação-problema verificam-se alterações e modificações no ambiente de
sala de aula, surgem preocupações sobre as bifurcações, sobre o rumo a ser tomado, como
aparecem nos seguintes questionamentos dos alunos:
Que tipo de casa deve ser construída?
Quantas pessoas vão morar dentro dela?
Que tamanho tem que ter a casa?
71
O que deve ter dentro desta casa?
Nesta etapa identifica-se a presença de algumas caixas pretas, a partir dos
questionamentos dos alunos:
O que é uma escala?
Que escala utilizar para a construção da planta baixa da casa?
Outros questionamentos sobre as caixas pretas são levantados com os elementos dos
pequenos grupos, como no momento em que os alunos precisam decidir sobre o que eles
colocariam dentro da casa, que dados seriam colocados na tabela de aparelhos eletro-
eletrônicos. Para a abertura de outras caixas pretas foi necessária a busca de novos
conhecimentos, por meio da consulta aos especialistas e especialidades selecionadas pelo
grupo.
Os alunos trazem diversos materiais para a sala de aula, incluindo recortes de jornais e
revistas, elaborando uma grande diversidade de questões. Concordamos com Bettanin (2003,
p.110) que “talvez o fato da metodologia propor uma situação-problema mais próxima da
realidade tenha contribuído para deixar os alunos mais à vontade e para incentivar as
manifestações”.
A sala de aula com pesquisa proporciona situações nas quais os alunos são
confrontados com a crítica, como o questionamento externo realizado por outro grupo, que
serve como elemento de quebra da estabilidade das verdades estabelecidas por um grupo.
Concordamos com Moraes, Ramos e Galiazzi (2004, p.99, grifos do autor) ao
afirmarem que: “no educar pela pesquisa, aprender pode significar cada um validar no
coletivo o conhecimento que foi capaz de construir”. A realização de um trabalho em grupo
sem o uso de questionamentos externos diminui consideravelmente seu caráter reconstrutivo.
A tensão inicial gerada por estes momentos de crítica ficou evidente durante as
apresentações das primeiras atividades de construção da IIR, na etapa do panorama
espontâneo. Os pequenos grupos apresentaram as suas atividades desenvolvidas aos colegas
da turma. Após as apresentações, os demais grupos realizavam as suas críticas. A aceitação da
crítica como fator positivo e motivador de mudanças foi trabalhada com os alunos em sala de
aula, desmistificando a visão inicial que eles possuíam em relação à mesma.
72
As críticas realizadas pelos grupos, não se limitavam à indicação se o trabalho estava
bom ou bem organizado, mas apontavam sugestões e contribuições, como e indicação de
outras fontes e outros elementos que seriam necessários para o cálculo do consumo de energia
elétrica que os grupos não haviam relacionado em seus diários. A permanente reconstrução
dos saberes por meio da crítica e sugestões ampliou a capacidade dos alunos elaborarem
argumentos mais consistentes nas diferentes etapas de construção da IIR.
As sugestões que foram dadas pelos colegas apresentaram contribuições para melhorar
o trabalho do grupo. Individualmente, os alunos melhoraram sua expressão oral:
Sugerimos que tivesse a planta baixa da casa no diário. (do grupo G para o grupo B)
O que faltou são as características da tabela: a questão da potência de cada
aparelho,o tempo de funcionamento de cada aparelho, corrente elétrica, etc.... (do
grupo D para o grupo B)
Para melhor organização, separar móveis e eletrodomésticos na tabela. (do grupo E
para o grupo B)
A análise dos registros finais dos alunos apresentam as críticas como um fator positivo
e que contribuiu com a complexificação do trabalho apresentado pelos grupos na etapa do
panorama espontâneo, compreendendo-as como desencadeadoras de um processo
reconstrutivo, mas inquietante conforme afirmação de um grupo:
As críticas dos colegas ajudaram muito nosso trabalho, mas às vezes, as críticas
irritavam um pouco, mas no fim descobrimos que as críticas foram úteis.
Ao longo da dinâmica, observa-se que as críticas e os erros perdem o seu caráter
destrutivo, passando a fazer parte do cotidiano da sala de aula, com o trabalho de orientação
realizado pelo professor. O relato a seguir apresenta como os “erros” passam a ser vistos de
maneira construtiva:
O nosso grupo já verificou os erros apontados por nossos colegas. (grupo E)
Nós aceitamos as sugestões, colocamos e compramos mais coisas que faltavam para
a casa. (grupo A)
73
Esta dinâmica de trabalho foi propulsora de novas sugestões e contribuiu para instigar
os alunos a argumentarem diante de cada situação que estava sendo proposta. Ao aceitarem ou
recusarem as sugestões dos colegas, o grupo tinha que justificar a razão pela qual não
concordava, ampliando a capacidade de argumentação.
Apresento a argumentação de um grupo quando contesta as sugestões indicadas pelos
colegas:
Julgamos desnecessária a compra de uma cafeteira, já que este é um eletrodoméstico
pouco utilizado. (grupo E)
A pesquisa em sala de aula alimenta a atitude de questionamento e provoca a
desestabilização dos alunos, mas ela deve ter a intenção de realizar novas construções,
favorecendo o crescimento do grupo. Em concordância com Moraes, Galiazzi e Ramos (2002,
p.14), quando questionamos “deixamos de aceitar a realidade simplesmente, tal como imposta
por outros, pelo discurso do grupo social em que nos inserimos. Esse é o início de um
movimento de mudança”.
Moraes, Ramos e Galiazzi (2004, p. 101) afirmam que: “dialogar, aprender a ouvir,
defender idéias, aceitar críticas, reformular argumentos, são movimentos necessários e
imprescindíveis para o aprender”. Esses elementos estiveram presentes e foram considerados
imprescindíveis pelos alunos durante a realização do trabalho proposto na sala de aula.
Acreditamos que os alunos que participaram desta experiência em sala de aula
puderam vivenciar um dos principais elementos do educar pela pesquisa: o questionamento
sistemático e crítico. O ambiente da sala de aula promoveu uma inversão dos papéis
tradicionais, ao invés de o aluno permanecer na sua situação estática, esperando pelas repostas
do professor, passou a ser ativo, a ser sujeito, a questionar e ser questionado, assim como
aceitar e contestar a sugestão dos colegas. Para Demo (1994, p.87), o aluno “precisa
abandonar, definitivamente, a condição de objeto de aprendizagem. Sua função não é copiar e
reproduzir, mas reconstruir”.
Atitudes como questionar, criticar e sugerir eram elementos novos na sala de aula.
Destacamos a importância do papel do professor para que estabeleça uma relação dialógica
harmoniosa entre alunos, particularmente nos primeiros “exercícios” de questionamento dos
alunos aos colegas. É necessário que o professor atue como mediador, um orientador, e que os
alunos percebam que ele não mais a única fonte do saber. É preciso que os alunos percebam o
erro como uma "forma provisória de saber" (FREIRE, 1985, p.71).
74
Durante o desenvolvimento do trabalho, percebi que o envolvimento dos alunos nas
aulas estava se modificando. Houve, ao longo do processo, um amadurecimento em relação
aos questionamentos dos alunos, que estavam inicialmente inseguros em relação apenas à
dinâmica do trabalho e apresentavam as seguintes dúvidas:
Onde vamos encontrar estas informações necessárias para a refazermos a tabela?
Vamos ter que consultar tudo de novo?
Com o desenvolvimento do trabalho em sala de aula, os alunos passaram se sentir
mais tranqüilos em relação à dinâmica, passando a procurar e compartilhar informações de
forma mais autônoma, em um movimento inicial no sentido de aprender a aprender.
Os seus questionamentos passaram a apresentar um caráter investigativo, com
argumentações mais consistentes, apresentando elaboração própria, num movimento de busca
da reformulação dos conhecimentos, em que a defesa da sua idéia torna-se relevante e os
questionamentos são assumidos como essenciais nesse processo. Essa evolução é percebida
especialmente na etapa de elaboração da síntese da IIR, como mostram os questionamentos
elaborados pelo grupo E:
Um gerador a diesel é capaz de suprir o consumo de energia de uma casa, tendo em
vista que o consumo anual é de aproximadamente 2 125kWh?
O Diesel, por se tratar de uma fonte não renovável, não se torna muito poluente?
Os geradores são barulhentos?
Onde os geradores podem ser instalados?
A instalação de um gerador é demorada?
No momento do trabalho de campo (Indo a Prática), destacamos a tentativa de
ampliação dos questionamentos elaborados pelos alunos, quando é necessário estruturar uma
entrevista para a visita aos laboratórios de energia solar e energia eólica. A seguir
apresentamos parte das entrevistas elaboradas pelos alunos, que pontuam a importância da
expansão do ambiente de aprendizagem para além da sala de aula:
Entrevista elaborada para a visitação ao laboratório de energia solar:
Como ela é transformada de energia solar para elétrica?
75
Como podemos aproveitar a energia solar?
Que custos teria essa energia?
Onde são fornecidos estes produtos (gerador, baterias, inversores)?
Quanto de energia produz uma placa fotovoltaica?
Como funciona um inversor?
O inversor é ligado à outra fonte de energia?
Como é a estrutura de um painel solar?
Quais as vantagens que a energia solar nos apresenta? E quais as desvantagens?
Entrevista elaborada para a visitação ao laboratório de energia eólica:
De que maneira a energia eólica é transformada em energia elétrica?
E como ocorre esse processo?
O que precisamos saber para construir uma turbina eólica?
Quais as vantagens que a energia eólica nos apresenta? E quais as
desvantagens?
O tamanho das hélices de uma turbina eólica influencia na produção de energia
elétrica? De que maneira?
A instalação de uma turbina eólica provoca danos ao meio ambiente?
Acreditamos que a apresentação de situação-problema que representa um desafio aos
alunos valoriza o questionamento, que se alimenta de novas dúvidas e de novas hipóteses. O
movimento do aprender por meio da pesquisa em sala de aula inicia-se com o desequilíbrio
necessário para a ruptura da estabilidade, para o estabelecimento da dúvida. O questionar
desencadeia uma procura e nos movimenta em busca de uma nova estabilidade amparada por
novas verdades, que são continuamente rompidas, iniciando um novo ciclo de conhecimento
cada vez mais elaborado.
5.1.2 Negociação
Uma categoria que emerge da análise dos momentos de questionamento é a
negociação, entendida como um processo de comunicação para a resolução de diferenças.
Assim, em diversos episódios, identificamos o estabelecimento bilateral de acordos entre a
professora e os alunos, e acordos entre os membros dos pequenos grupos.
Durante o panorama espontâneo, foi necessário o estabelecimento de acordos entre os
alunos e a professora, como a liberdade de divisão da turma em pequenos grupos e da
indicação da fonte de energia a ser pesquisada.
76
Antes da explicitação deste acordo, as manifestações dos alunos mostram que os
mesmos encontravam-se ansiosos:
Cada aluno vai construir o seu projeto?
Este trabalho pode ser realizado em grupo?
Quem vai escolher os grupos?
Nós que vamos escolher a fonte de energia?
Qual fonte de energia que o grupo deverá optar para suprir o consumo de energia
elétrica da residência.
O clima de abertura instaurado entre a professora e os alunos contribuiu para
possibilitar que os alunos pudessem ter espaço para desenvolverem a sua autonomia,
tornando-os responsáveis e comprometidos com suas tarefas e com as contribuições dos
demais participantes do grupo. Por isso, concordo com Lima (2002, p. 278) ao afirmar que: “é
impossível, no entanto, ensinar alguém a ser autônomo mas é possível, sim, criar um ambiente
de liberdade, respeito, escuta e diálogo, que são condições essenciais, para o sujeito fazer-se
autônomo”.
Internamente, as negociações realizadas entre os membros do grupo foram
constantemente necessárias para a tomada de decisões coletivas, na busca de “soluções para
problemas, aceitando perder ou ganhar com referência a seus interesses ou desejos iniciais.”
(FOUREZ, 1997, citado por BETTANIN, p. 29).
Exemplificamos algumas decisões coletivas que foram imprescindíveis para a
definição dos questionamentos, como as informações que deveriam constar na elaboração da
tabela de características dos utensílios eletro-eletrônicos que seriam selecionados pelos
grupos, e a definição e seleção dos mesmos, visto que os recursos para as compras eram
limitados. Os seguintes questionamentos foram solucionados a partir da negociação interna
nos grupos e registrados nos diários:
Que fonte de energia vamos utilizar?
Quais as informações que devem aparecer nesta tabela?
Onde vai ser construída esta casa?
Que tipo de eletro-eletrônicos devem ser comprados?
Qual a marca dos móveis e eletro-eletrônicos que devemos comprar?
O dinheiro vai ser suficiente para as compras?
77
Observamos a importância da flexibilidade nas negociações realizadas na etapa inicial,
quando diversos acordos precisam ser refeitos em função das limitações estabelecidas pelo
problema. Pouco acostumados com o planejamento de estruturação de uma casa, as
preocupações iniciais dos alunos referiam-se à listagem daquilo que eles julgavam necessário
na casa que estava sendo projetada pelo grupo. A soma de valor total gasto foi realizada por
dois grupos até o final da aula e a surpresa foi grande, pois eles haviam gastado mais que era
permitido.
Neste momento foi fundamental intervir de forma mais próxima dos pequenos grupos
para que pequenos problemas não impedissem a continuidade do trabalho. Na decisão das
compras, as escolhas ocorreram coletivamente, mas era necessária uma negociação, pois a
“casa” era projetada para comportar apenas uma pessoa. Em um grupo, tivemos a colocação:
“Vamos colocar tapete vermelho no banheiro!”. Eu questionei: “Todas concordam?”,
buscando mostrar a necessidade do acordo.
A tomada de decisão coletiva também mostrou que os alunos apresentam uma
diversidade de preferências, que podem gerar conflitos internos. Durante a fase de elaboração
da lista dos aparelhos eletro-eletrônicos, em uma aula do panorama espontâneo, as
negociações foram fundamentais.
Porém, as negociações foram além de simples detalhes de utensílios para compor a
casa. Os seguintes registros mostram que os alunos enfrentaram dificuldades no
estabelecimento dos acordos, mas que elas foram sendo superadas e as negociações tiveram
sucesso:
Durante a construção da planta baixa da casa e da lista dos aparelhos eletro-
eletrônicos, tivemos bastante dificuldades com o grupo, porque cada um do grupo
tinha uma opinião diferente, foi difícil chegarmos a um acordo.
Nós do grupo às vezes discutíamos muito, cada um queria de um jeito, mas no final
acabávamos chegando a uma conclusão em que todos aceitavam
Em alguns grupos, o consenso foi estabelecido de forma mais rápida, em um clima
harmonioso e sem imposição, mas por meio de acordos coletivos. Esta facilidade parece estar
relacionada à composição de um grupo com grande afinidade, mas seria necessária uma
investigação mais detalhada sobre os papéis dos componentes dos grupos para a interpretação
dos elementos que facilitam a negociação. O seguinte relato apresenta o trabalho cooperativo
desenvolvido pelo grupo:
78
Meu grupo trabalhou bastante, discutíamos nossas dúvidas, pesquisamos muito,
dialogamos, trouxemos materiais de pesquisas. Demos sugestões aos outros grupos.
Acho que toda a sugestão é valida, é bom trabalhar em grupo quando se tem
afinidade.
Acreditamos que para que os alunos desenvolvam a capacidade de negociação é
necessário que eles: tenham autonomia para decidir o caminho e as estratégias a serem
utilizadas na busca de soluções para a situação-problema proposta; desenvolvam a capacidade
argumentativa e de comunicação do assunto que está sendo trabalhado; e debatam com
clareza e domínio do conhecimento sobre o tema proposto (BETTANIN 2003).
Ao final do trabalho foi perceptível a mudança no comportamento dos alunos em
relação à tomada de decisões e capacidade de negociação, pois eles se tornaram mais críticos,
defendendo seus pontos de vistas, apresentando argumentos mais consistentes e não se
contentando com qualquer resposta para os seus questionamentos. Outro momento a ser
destacado, corresponde a um aumento da responsabilidade apresentada pela maioria dos
grupos para a realização das suas atividades, que se comprometeram com suas aprendizagens.
O trabalho em grupo foi valorizado continuamente, para que os conhecimentos
construídos fossem validados coletivamente a partir das negociações estabelecidas interna e
externamente, sendo aceitos ou descartados via argumentação fundamentada e depois
reconstruídos. Concordamos com Demo (2000, p. 18), quando destaca que o trabalho coletivo
exercita “a cidadania coletiva e organizada, à medida que se torna crucial argumentar na
direção dos consensos possíveis”.
5.1.3 Complexificação do Conhecimento
A última categoria que emerge da análise sobre como o questionamento ocorre na sala
de aula com a pesquisa é a complexificação dos conhecimentos, entendida no sentido da
criação de uma rede de múltiplos significados em permanente construção. Acreditamos que é
preciso haver ação mediada - o questionamento - para que possa haver a reestruturação dos
conhecimentos, passando de um pensamento simples a um pensamento complexo. Para que
79
essa reestruturação seja possível, é preciso partir do conhecimento dos alunos percebido por
suas manifestações e pelo seu discurso.
A análise qualitativa das atividades descritas na seção 4.3.1 mostra que o significado
da palavra Energia está fortemente associado a termos ligados à Física. Aproximadamente
82% das associações, definições e exemplos relacionados à energia citam diferentes fontes de
energia, fenômenos e conceitos físicos. A palavra Potência aparece associada ao desempenho
de máquinas e automóveis (67%), estando mais próxima da definição do conceito físico. Esta
situação não se repete no caso das palavras Trabalho e Força, que são associadas
majoritariamente às atividades humanas, mostrando uma visão antropocêntrica de tais
conceitos, em acordo com os trabalhos de Duit (1984) e Trumper (1990). Enquanto para a
palavra Trabalho apenas 3% das respostas utilizam termos físicos, para Força 38% das
respostas estão relacionados à Física.
Acreditamos que tais resultados devem-se à utilização intensa das palavras Energia e
Potência na mídia escrita e falada com significados mais próximos dos conceitos físicos. Estas
palavras são repetidamente citadas no intenso debate empreendido pela imprensa sobre a
questão do aquecimento global, a importância do uso de fontes de energia renováveis e os
racionamentos energéticos. Imersos na sociedade da comunicação, os alunos apropriam-se de
tais discursos.
A análise da explicação da montagem experimental mostra a grande dificuldade dos
alunos iniciantes do ensino médio de se expressarem por escrito, mostrando a importância do
incentivo à produção escrita. Exemplificamos as dificuldades apresentando dois exemplos de
explicações dos alunos sobre a montagem:
Quando você aperta o interruptor a bateria fornece energia para o motor trabalhar,
ou seja o motor gira, aplicando força na roldana e assim dependendo da potência que
o motor gira define a velocidade que o peso irá subir.
Quando nós apertamos o botão a bateria gera energia, para começar o trabalho do
motor assim gerando potência, para começar a fazer força para levantar o peso
suspendido através da roldana.
As atividades realizadas também serviram como elemento de quebra de estabilidade e
instigaram dúvidas nos alunos. Barreiro (2002, p. 186) afirma que:
Durante o desequilíbrio, através de uma postura reflexiva, questionamentos são
elaborados, e esses determinam o caminho dado à busca de nova estabilidade, que
80
será encontrada a partir de nova reelaboração do saber, da criação própria de
respostas aos questionamentos internos.
O questionamento levantado pela atividade de exploração dos conhecimentos prévios
dos alunos foi um primeiro exercício em direção à atitude de pesquisa. No entanto, o aluno
deve desenvolver seu próprio questionamento, formulando com clareza e rigor suas próprias
perguntas.
À medida que o aluno inicia o processo de questionar os seus conhecimentos, que até
momento eram considerados como verdades absolutas, a dúvida passa a ser uma possibilidade
de crescimento para o educando, uma maneira de complexificar o conhecimento. É também
uma forma de aprender a aprender argumentar, transformando a sala de aula em um espaço de
produção e reconstrução.
Durante a contextualização da situação-problema, também explorou-se os
conhecimentos prévios dos alunos sobre as diferentes fontes de energia. Para a elaboração e o
desenvolvimento do projeto da usina/gerador para suprir o fornecimento de energia elétrica
para a casa dos respectivos grupos de trabalho foi necessária a escolha de uma fonte de
energia renovável ou não-renovável pelo grupo.
A análise dos conhecimentos prévios dos alunos desta atividade indicam que os
mesmos possuem um conhecimento cotidiano sobre o tema fontes de energia. Nesse sentido,
o conjunto de atividades realizadas permitiu que ocorressem a complexificação dos
conhecimentos ao longo do processo, a partir da reconstrução daquilo que eles conheciam
sobre o tema, como indicam os seguintes relatos dos conhecimentos prévios dos alunos sobre
as fontes de energia, antes do início da pesquisa:
Eu já tinha ouvido falar sobre a energia solar em reportagem na TV.
Sobre a energia eólica, muito pouco.
Quando se fala em energia, o que eu lembro é da Usina da Cermissões
20
, pois meus
pais moram no interior, e o que sei é que lá eles pagam menos pela energia que
gastam.
De energia nuclear, eu sei alguma coisa sobre a catástrofe do acidente de Chernobil.
20
CERMISSÕES – Cooperativa Regional de Eletrificação Rural das Missões LTDA. Com sede localizada na
cidade de Caibaté/RS. A sua primeira usina está localizada no rio Ijuizinho, no município do Entre-Ijuís.
Informações:
http://www.cermissoes.com.br
81
Buscando favorecer a complexificação dos conhecimentos dos alunos, na etapa de
abertura das caixas pretas, optei pelo uso de uma aula expositiva dialogada, pois compreendo
que ela “possibilita uma discussão crítica por parte do professor e do aluno”, ocorrendo de
forma fundamentalmente expositiva, “mas permeada de questionamentos que levem o aluno a
buscar informações extraclasse e requeiram alguma produção escrita” (ALMEIDA, 2002, p.
240-241).
Os conteúdos foram trabalhados a partir do material elaborado pelo GREF (1998), que
nos permitiram um trabalho incentivado pelo questionamento sistemático. O uso deste
material contribuiu para que o discurso dos alunos em relação aos conceitos físicos
relacionados com o tema evoluísse significativamente. O material apresenta os conteúdos de
forma complexa, multifacetada e desafiadora, com questionamentos exigem mais do que
respostas simples ou memorizadas, que necessitam de reflexão e pesquisa para a sua
elaboração.
As atividades propostas por este material promoveram o enriquecimento das aulas por
também apresentarem situações da vida cotidiana dos alunos, como por exemplo, o cálculo do
consumo de energia elétrica de uma residência. Foi possível, por exemplo, comparar as
diferenças dos custos energéticos entre a zona rural e urbana, ao realizarmos a atividade do
cálculo do consumo de energia elétrica da casa de cada aluno e posteriormente da casa do
grupo.
Para a realização dos cálculos do consumo de energia elétrica foi necessária a abertura
de algumas caixas pretas. Uma das dúvidas levantadas pelos alunos foi de que forma eles
poderiam compreender os valores mostrados na “conta de luz”. Os seguintes questionamentos
foram relatados nos diários:
O que precisamos saber para calcularmos o consumo de energia elétrica da casa do
grupo?
O que é kWh?
Como vamos saber quanto tempo cada aparelho vai ficar ligado?
Quanto custa um kWh?
Por que no interior o custo é mais barato?
O material de Eletromagnetismo utilizado (GREF 1998) encontra-se disponível no
meio eletrônico, facilitando o acesso do professor, que pode levá-lo para a sala de aula,
rompendo com a prática tradicional de utilização de um livro didático, que costuma colocar
82
em segundo plano o questionamento em sala de aula. Após a atividade realizada com o
material do GREF, os alunos identificam uma complexificação de seus questionamentos:
Com esse trabalho desenvolvemos conhecimentos que não tínhamos, como por
exemplo, calcularmos e analisarmos o gasto mensal de energia elétrica de uma
residência e o quanto desperdiçamos de energia e dinheiro.
Utilizando outro material do GREF (2001, p. 107-143), o item 1.4 “A Energia e sua
Lei de Conservação”, avançamos as nossas discussões para as transformações e transferências
de energia que ocorrem em uma usina hidrelétrica. A produção escrita a seguir apresenta o
relato de um grupo registrado após esta atividade:
Aprendemos que a energia elétrica que é utilizada em nossas casas não vem
simplesmente da rede elétrica, mas ocorre um processo: a água é represada a uma
certa altura das turbinas, a partir do momento que se abrem às comportas a água
passa pelos tubos, fazendo girar as turbinas (energia potencial em cinética)
,transformando-se em energia elétrica através do gerador (cinética em elétrica).
Além dos avanços empreendidos em relação aos conceitos, a estratégia utilizada
permitiu um avanço no estabelecimento das relações CTSA. A seguir apresentamos o relato
de um grupo que apresenta aspectos ambientais e sociais envolvidos no estudo:
Escolhemos a energia solar, pois não é poluente ao meio ambiente, não libera CO
2
.
Também é uma energia renovável, economiza água e outras fontes de energia que
estão ou estarão escassas. É uma energia barata se for pelo Sistema Conectado em
Rede.
Aprendemos coisas novas sobre energias renováveis e não renováveis, os custos para
montar uma casa, o custo e quanto gastamos com a energia elétrica e desperdiçamos.
Em seus diários e em diversos momentos em sala de aula, observou-se um avanço do
processo de complexificação dos conhecimentos, quando eles identificam as causas e os
efeitos do uso e avanço da Ciência e Tecnologia, assim como dos impactos nos setores:
econômico, político, social e ambiental, como mostra outro relato:
83
Escolhemos uma fonte não renovável o petróleo. A utilização do petróleo traz grandes
riscos ao meio ambiente, transporte, refino até o consumo, com a produção de gases
que poluem a atmosfera.
Em suas reflexões escritas e faladas durante a realização das atividades, os alunos
expressaram de maneira significativa os avanços proporcionados pela Ciência e Tecnologia,
mas indicaram com clareza que a falta de conhecimentos das pessoas e o uso abusivo e
inadequado que as fontes não renováveis de energia produzem, bem como os malefícios à
sociedade e principalmente ao meio ambiente.
Em relação ao progresso proporcionado pelo avanço da Ciência e a Tecnologia, um
dos grupos apresenta argumentos mais elaborados para a construção da casa em uma zona
rural:
A nossa casa ficará localizada na área rural por ter maior aproveitamento da água
existente no local e porque a tarifa do kWh é mais barata que na cidade.
Evidenciou-se a preocupação nos depoimentos de um grupo, que ao mesmo tempo em
que a Ciência e a Tecnologia avançam, aumentam as preocupações pelas questões ambientais
que podem ameaçar o futuro da humanidade, na seguinte manifestação:
Os principais impactos ambientais da fonte que escolhemos é a alteração do percurso
dos rios, interferem na migração e reprodução dos peixes e geram resíduos nas
atividades de manutenção de seus equipamentos.
Porém, em outro registro, fica evidente que este avanço, gera a importância da ação da
sociedade para a preservação do meio ambiente. O relato apresenta tanto as vantagens como
as desvantagens, expressando o lado positivo e negativo da relação entre a Ciência,
Tecnologia, Sociedade e Ambiente no uso de fontes de energia:
Aumentamos nossos conhecimentos sobre energia e vimos que para contribuir para
que não haja uma destruição ecológica é preciso economizar energia.
Uma casa para ser iluminada através da energia gerada pelas turbinas eólicas,
poucos são os impactos ambientais causados por esta fonte. Mas para a casa ser
mantida com a energia do vento é preciso uma boa localização, em uma área própria
para esse tipo de energia e o custo é muito alto. A menor turbina eólica e mais barata
custa 30.000 reais.
84
A explicitação destas relações é importante para que o professor perceba a forma de
pensar do aluno. Nessa perspectiva, o conhecimento expresso pelos alunos nesta discussão
proporcionou o início de um novo ciclo de aprendizagem.
As discussões possibilitaram que os alunos percebessem que a Ciência de fato não é
uma atividade neutra, mas que está diretamente associada a uma atividade que envolve cada
vez um maior número de pessoas nas tomadas de decisões. O desenvolvimento da ciência está
relacionado com os aspectos sociais, políticos, econômicos, culturais e ambientais.
Uma das características positivas presentes nos relatos foi à explicitação por parte dos
alunos que o questionamento é um fator que favorece a aprendizagem, como apresentam os
relatos:
Com relação aos diálogos foi bom porque a aula saiu da rotina, e que é bom dialogar
porque nos ajuda a percebermos os erros e a melhorar.
As aulas eram legais porque estávamos sempre discutindo sobre o trabalho.
Outros grupos chamam atenção para a validade da metodologia de trabalho como um
fator positivo que modificou substancialmente o ambiente das aulas de Física. Ressaltam a
importância de o grupo ter desenvolvido as suas atividades para a construção da IIR de forma
coletiva, percebendo-se como uma equipe, com o compromisso de assumirem juntos esta
caminhada para a reconstrução dos conhecimentos, além de todos estarem juntos e presentes
para o bom andamento e desenvolvimento do trabalho, como afirma um grupo:
Foi um trabalho bem elaborado que envolveu a turma, muito diferente do que estamos
acostumados a fazer. Inicialmente a minha dúvida pessoal era realmente o conteúdo,
mas com o desenvolvimento das atividades, entendi que eles estão presentes, mas não
do jeito que estávamos acostumados.
Os questionamentos realizados inicialmente pelos alunos sobre a metodologia de
trabalho foram considerados como ferramentas essenciais e indispensáveis para o
desenvolvimento de novas competências de argumentação. Concordamos com Macedo e
Mortimer (2000, p.155) quando afirmarem que:
[...] para que o processo de compreensão e constituição do conhecimento efetive-se
na sala de aula, é fundamental que o professor permita as contrapalavras dos alunos,
85
dialogando com eles, possibilitando a interanimação de vozes e, conseqüentemente,
a geração de novos significados.
A partir do momento que os alunos sentiram-se em desequilíbrio, novos
questionamentos foram elaborados, traçando um caminho de busca para uma nova
estabilidade, que foi encontrada provisoriamente a partir da elaboração de respostas aos
questionamentos iniciais. Este processo se repetiu ao longo de todo o trabalho, criando um
ciclo de questionamentos-argumentações-comunicações cada vez mais complexos.
O trabalho com a pesquisa em sala de aula proporcionou modificações em relação ao
papel do professor e dos alunos. Em concordância com Demo (1994, p. 59): “a mudança do
professor ‘auleiro’ para orientador e, do aluno, de objeto de aprendizagem para parceiro da
construção do conhecimento, altera substancialmente o ambiente”.
5.2 ARGUMENTAÇÃO
A argumentação corresponde ao segundo elemento do educar pela pesquisa. A
elaboração de novos questionamentos e de novas hipóteses, assim como a reunião de novos
argumentos para fundamentá-las vem de encontro à afirmação de Moraes, Galiazzi e Ramos
(2002, p. 15): “o questionamento em si não é suficiente”. É necessário colocar a pesquisa em
sala de aula em movimento, superar o estado inicial e atingir novos patamares”.
A argumentação é compreendida como “elemento fundante da aprendizagem, aposta-
se na superação da simples transmissão passiva de uma informação e da sua mera cópia”
(MORAES; RAMOS; GALIAZZI, 2004, p. 100).
Entendemos que a argumentação como uma ação teve início com as atividades
individuais dos membros dentro dos pequenos grupos nos diferentes momentos do trabalho.
Para a construção de argumentos foram necessárias: a construção de novas hipóteses; a
reunião, análise e discussão de novos argumentos para fundamentar as novas hipóteses; e
elaboração dos novos argumentos a partir da consulta a referenciais teóricos e práticos.
86
5.2.1 Construção de novas hipóteses
Questionar é uma maneira de problematizarmos o conhecimento. Como forma de não
permanecermos na superficialidade, ao longo do trabalho, avançamos do questionamento para
a construção de argumentos e depois para a validação/comunicação dos resultados. Esse
processo se deu de forma contínua e crescente, pois a cada comunicação, sempre
reiniciávamos um novo ciclo de questionamentos, com a elaboração de novas hipóteses e
elaboração de novas verdades e argumentos.
Para fundamentar essa interpretação, podemos destacar as mudanças ocorridas após a
elaboração, construção e apresentação da tabela que apresentava o cálculo do consumo de
energia elétrica da casa. Um dos grupos, ao verificar que a casa projetada por eles apresentava
um consumo de energia elétrica muito superior ao da residência deles, que comportava um
número maior de pessoas, optou por reduzir o número de aparelhos eletro-eletrônicos que
faziam parte da lista estabelecida anteriormente, assim como substituir por outros aparelhos
que consomem menos energia elétrica, como, por exemplo, lâmpadas fluorescentes.
O grupo G optou por desenvolver o seu projeto na zona rural, justificando o
aproveitamento dos recursos hídricos disponíveis na localidade, com a redução de custos.
O grupo D, após a visitação ao laboratório de energia solar no TECNOPUC, realizou
alterações em seu projeto, substituindo as baterias inicialmente colocadas por um sistema
conectado à rede elétrica. Esse grupo argumentou que a troca apresentava vantagens
econômicas e para o meio ambiente, pois não haveria problema com o descarte das baterias.
Tais modificações indicam a construção de novas hipóteses pelos grupos, que levaram
à construção de novas verdades sobre a situação-problema, alimentando um ciclo formado
pelo questionamento, argumentação e comunicação.
4.2.2 Reunião de argumentos
Os alunos ao serem desafiados inicialmente pela situação-problema afirmaram que não
tinham conhecimento e argumentos suficientes para explicar como resolveriam o problema
proposto. Este fato contribuiu para gerar o desequilíbrio necessário para promover a busca de
argumentos para iniciar a caminhada para as possíveis soluções. Acredito que “nesse processo
87
de busca de novos argumentos, os alunos devem ser incentivados a pesquisar em todas as
fontes possíveis” (MORAES; RAMOS; GALIAZZI, 2004, p.100).
Para que os alunos desenvolvam a competência de argumentar é importante levar para
a sala de aula problemas e situações desafiadoras nas quais os alunos sejam instigados a
questionar fatos, tanto oralmente como por escrito.
A estratégia metodológica baseada na construção de uma IIR proporcionou, em
diferentes etapas, a possibilidade de recorrer a pesquisas em diferentes fontes de informação
em busca de referenciais teóricos para fundamentar as novas hipóteses estabelecidas pelos
grupos.
Na etapa do panorama espontâneo, foram necessárias informações para a construção
da lista dos utensílios e aparelhos eletro-eletrônicos a serem comprados para a casa do grupo.
Estas informações foram trazidas pelos alunos, a partir de folders, jornais e material obtido na
Internet. Esta solicitação pretendia mostrar aos alunos quais eram os custos reais de
construção e manutenção de uma casa, evidenciando aspectos ligados ao desperdício de
energia e formas de economia. A organização destes materiais, assim como a escolha de quais
aparelhos seriam comprados, ocorreu por meio de acordos internos nos grupos.
Conforme Demo (200, p. 22): “a idéia central está na dinâmica que a procura de
materiais pode motivar, mormente em termos de fazer da ‘aula’ uma iniciativa coletiva, de
todos os alunos, incluído o professor”.
Demo (2000, p. 21, grifos do autor) também afirma que:
A procura de material será um início instigador. Significa habituar o aluno a ter
iniciativa, em termos de procurar, livros textos, fontes, dados e informações. Visa-se
superar a regra comum de receber as coisas prontas, sobretudo apenas reproduzir
materiais existentes.
Na medida em que os grupos avançavam em suas pesquisas, havia a necessidade de
sair em busca de novas informações. Como forma de contribuir com os grupos e atender às
solicitações dos alunos, utilizamos os recursos disponíveis do laboratório de informática da
escola, pois alguns alunos não dispunham deste recurso em sua residência.
Dos materiais de pesquisa que foram trazidos pelos alunos para a sala de aula, a maior
parte deles era composta por textos de divulgação científica publicados em jornais de
circulação nacional.
Atualmente a quantidade de informações disponíveis em jornais e revistas que tratam
de questões energéticas é imensurável, e os alunos estavam apresentando dificuldades em
88
compreender tais informações e interpretá-las para que fossem transformadas em novos
argumentos. Conforme Demo (2000, p. 23): “Uma coisa é manejar textos, copiá-los, decorá-
los, reproduzi-los. Outra é interpretá-los com alguma autonomia, para saber fazê-los e refazê-
los”.
Para que novos argumentos fossem produzidos a partir dos materiais de pesquisa, foi
necessário o envolvimento na análise crítica dos textos trazidos para a sala de aula pelos
alunos.
Nas aulas de Física, o uso de textos de mídia impressa (como artigos de jornais ou
revistas) pode ser utilizado como uma estratégia e pode nos trazer importantes contribuições
para motivar os alunos para o estudo de determinados temas, assim como informar sobre
avanços científicos e tecnológicos. Os textos de divulgação científica devem ser utilizados em
sala de aula como um recurso complementar e como um instrumento que possa contribuir
para a educação científica. Consideramos que a incorporação destes materiais, em especial os
textos de divulgação científica na sala de aula, quando trazidos pelos alunos como um
instrumento promotor de discussões e reflexões sobre a ciência.
Concordamos com Silva e Cruz (2004) que consideram que os textos de divulgação
científica não devem ser utilizados somente para ensinar conceitos científicos, mas ser
utilizados pelos professores em sala de aula como algo motivador e não como única fonte de
informação, como um subsídio para incentivar o diálogo em sala de aula. Mas para discutimos
os aspectos relativos ao: “processo de produção do conhecimento científico e tecnológico,
suas relações com o contexto político-econômico e sócio-cultural em que as atividades
científicas estão inseridas e até mesmo os interesses envolvidos na difusão destes
conhecimentos” (SILVA; CRUZ, 2004, p.8)
Durante a elaboração desta dissertação, foi desenvolvido um trabalho de análise de
textos jornalísticos a partir de seus atributos nas dimensões científica, tecnológica, social e das
interações Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), conforme proposto por Silva & Cruz
(2004), apresentado no VI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências
(PRESTES; MARQUES DA SILVA, 2007), que se encontra em sua íntegra, no ANEXO A.
O artigo apresenta um dos textos jornalísticos analisados, identificando os conceitos
científicos presentes, os aspectos relativos à natureza da ciência implícita ou explícita, as
implicações tecnológicas, os impactos na atividade econômica e no meio ambiente, os grupos
sociais afetados pelo tema e as interações CTS presentes. Tal metodologia de análise
subsidiou o uso dos artigos como recurso didático e fonte de aprendizagem, possibilitando
89
discussões e atividades nas quais os alunos expunham suas concepções e criticavam e
debatiam outras concepções, reconstruindo seus conhecimentos sobre problemas energéticos.
A experiência contribuiu especialmente para a formação do espírito crítico na
avaliação de argumentos e de materiais de pesquisa, aproximando os alunos do conhecimento
científico e os incentivando à leitura no ensino de Física.
5.2.3 Organização de argumentos
Para a construção de novos argumentos foi necessário que os grupos traçassem
caminhos em busca de respostas para as suas dúvidas, organizando suas novas verdades.
Exemplifico este fato no momento em que os alunos solicitaram o auxílio de alguns
especialistas para a abertura das caixas pretas. Os resultados desta busca estão presentes nas
atividades de comunicação dos resultados referentes à planta baixa da casa e da tabela com as
características dos utensílios eletro-eletrônicos. Esta atividade permitiu as seguintes reflexões:
Meu grupo procurou consultar pessoas de fora para nos ajudar. Para a construção da
planta baixa da casa, pedimos ajuda ao pai da nossa colega e na compra dos móveis
para o nosso amigo.
Nosso grupo pediu a ajuda de um estudante de engenharia para a construção da
planta baixa da casa, pois encontramos dificuldades de fazer sozinhos.
Embora os alunos evidenciem as dificuldades encontradas para a construção da planta
baixa da casa, demonstraram disposição em buscar a ajuda dos especialistas que foram
indicados em sala de aula, como as professoras das disciplinas de matemática e biologia e de
especialistas que não haviam sido indicados anteriormente, como mostram os seguintes
relatos:
Encontramos grandes dificuldades para construir a ‘planta baixa’, mas pedimos
auxilio ao servente da escola, o qual nos deu algumas dicas.
Na construção da planta baixa da casa pedimos ajuda a professora de matemática e
ao auxiliar de limpeza da nossa escola.
90
Os alunos também se portaram como especialistas ao trabalharem de forma
cooperativa com elementos de outros grupos, como mostra o depoimento:
Nós fizemos o nosso trabalho com ajuda do pai da nossa colega de grupo e também
pedimos algumas dicas para a nossa colega da turma de como fazer a planta baixa da
casa. No início foi complicado, mas depois deu tudo certo.
Identifica-se a relevância destacada pelos alunos para as atividades que foram
desenvolvidas a partir de uma situação-problema, que permitiu um espaço para
questionamentos em sala de aula, manifestação de dúvidas, construções e reconstruções, a
realização de uma pesquisa com caráter investigativo, diferenciando-se da visão de pesquisa
que os alunos tinham anteriormente.
A busca de novos conhecimentos proporcionou o desenvolvimento de novos hábitos,
como pode ser identificado no relato:
Desenvolvemos um hábito novo, trazer material de pesquisa para a sala de aula.O
que deixou de ser uma tarefa só da professora.
Na busca de informações e elaboração de novos argumentos os alunos também
recorreram às contribuições e ao auxílio dos especialistas externos, particularmente junto aos
laboratórios de energia solar e eólica, assim como ao Museu de Ciências e Tecnologia da
PUCRS.
Nesta perspectiva, as pessoas contatadas nos laboratórios da PUCRS e a exploração
dos experimentos interativos presentes no Museu colaboraram para que ocorressem diferentes
interpretações sobre idéias e pontos de vista na resolução da situação-problema. Os
depoimentos dos alunos mostram a percepção dos alunos sobre esta viagem de estudos:
No Museu da PUCRS, lá tivemos acesso a várias atividades e explicações, das quais
destacamos: “carro solar: transforma energia luminosa em energia mecânica e a
simulação da uma usina que transforma a energia mecânica em energia elétrica”.
Esta foi uma viagem proveitosa, pois adquirimos conhecimentos. Não somente sobre
energia, mas também em todas as outras áreas de estudo como: a química, biologia,
matemática, geografia e história.
91
A visita proporcionou um contato dos grupos que haviam escolhido outras fontes de
energia com informações sobre energia solar e eólica. Em função da grande variedade de
experimentos do Museu, os grupos puderam explorar diversos aspectos ligados ao trabalho de
pesquisa:
O trabalho do nosso grupo não estava relacionado com a visita aos laboratórios, mas
com a visita ao Museu.
Visitamos pela parte da manhã o centro tecnológico de energia solar e aprendemos
que a energia solar pode ser captada por um equipamento chamado “módulo
fotovoltaico”, o qual funciona utilizando a energia solar.
5.3 COMUNICAÇÃO
A comunicação corresponde ao terceiro elemento do educar pela pesquisa, no qual são
identificados dois momentos: o primeiro dá-se dentro do próprio grupo em que a pesquisa é
concretizada e o segundo “é a divulgação propriamente dita dos resultados do trabalho. [...] É
um movimento para fora do grupo mais restrito em que a pesquisa ocorreu” (MORAES;
GALIAZZI; RAMOS, 2002, p. 17-18).
Entendemos a comunicação como uma ação que teve início com as atividades
individuais dos membros dentro dos pequenos grupos em todos os momentos do trabalho. Ao
longo do desenvolvimento, estas atividades foram compartilhadas com o grande grupo, num
esforço de comunicar os resultados da pesquisa, que ocorreu tanto de forma oral como escrita.
Esta comunicação contínua possibilitou o amadurecimento dos alunos em relação às críticas,
permitindo posteriormente a reconstrução.
5.3.1 Comunicação interna
Para o desenvolvimento das atividades, a professora pesquisadora entregou para cada
grupo uma pasta de arquivo contendo um caderno para ser utilizado como “diário” do grupo.
Este diário foi utilizado para que os alunos descrevessem os acontecimentos de cada aula,
92
fizessem anotações pertinentes ao trabalho realizado pelo grupo, bem como, registrassem as
consultas às fontes de pesquisa.
Como cada grupo dispunha de apenas um diário, de forma que todas as atividades
propostas deviam ser registradas para o grupo todo neste local. Para tanto, houve necessidade
de se chegar a um consenso em relação a quem seria o relator do grupo e organizaria o diário.
A comunicação dos resultados não poderia corresponder às opiniões e registros de um único
elemento do grupo.
Em relação a esta atividade de descrição e registro, observou-se que a maior parte dos
grupos trabalhava em equipe, dialogando, buscando ajuda com a professora pesquisadora,
registrando em detalhes todas as atividades, trabalhando de forma pró-ativa. Em alguns
grupos, um dos alunos ficou responsável pelos registros no diário, enquanto em outros, todos
realizavam registros. Para a realização de um trabalho em equipe, ele deve ser composto pelos
seguintes elementos:
[...] toda a equipe deve ter um líder ou um coordenador, responsável pelo andamento
adequado dos trabalhos e pela consecução final dos objetivos; [...]; cada membro
deve colaborar de modo elaborado e concreto, além de estar presente, participar
ativamente nas discussões, colaborar para o ambiente positivo etc. (DEMO, 2000, p.
21)
Particularmente, o registro dos diários dos grupos D e E apresentam evidências claras
deste processo cooperativo. Eles apresentam diversos materiais de pesquisa com suas
respectivas fontes bibliográficas, os registros estão organizados e detalhados, as dúvidas ao
longo do processo estão comentadas e as consultas aos especialistas estão descritas. As novas
hipóteses e a reelaboração dos textos e cálculos também se encontram registradas nos diários
desses grupos, permitindo uma análise mais detalhada da evolução empreendida por esses
grupos. Esses grupos também são aqueles nos quais se identificam membros que exercem
uma clara liderança, exercendo um papel importante no grupo, tomando a palavra em
momentos decisivos e assumindo a organização e distribuição de tarefas. No entanto, um
trabalho de investigação mais detalhado precisaria ser feito para identificar os papéis
exercidos por cada membro dentro dos grupos.
Em contrapartida, ao longo de todo o projeto, dois grupos (B e F) apresentaram
atitudes passivas, não discutiam, não traziam material de pesquisa e não se organizavam. Os
registros dos diários são coerentes com as atitudes dos grupos, apresentando uma descrição
pobre das atividades, falta de informações e registros incompletos. Observa-se que a falta de
93
envolvimento desses grupos, registrada nas críticas dos colegas, não chega a produzir
modificações e reelaborações. Apesar do incentivo e do encorajamento da professora
pesquisadora, houve dificuldade para envolver esses grupos no trabalho. Acredita-se que seria
necessário um trabalho mais individualizado e uma pesquisa sobre os motivadores destas
atitudes com tais grupos para superar essas dificuldades.
Concordamos com Demo (2000, p. 20) ao afirmar que: “é importante que no grupo, se
manejem habitualmente fenômenos psicossociais negativos, como o isolamento de alguém,
intrigas e ciúmes, altos e baixos em termos de ânimo, desagregação etc.”. Diante desta
situação é necessário que o professor atue como um mediador estabelecendo uma relação
harmoniosa entre o grupo.
Alguns grupos trabalhavam como uma equipe, dividindo as tarefas. Cada elemento
procurava trazer para a sala de aula diferentes fontes para a pesquisa, de forma a enriquecer o
trabalho. Quando necessário, inclusive emprestavam o seu material aos demais colegas.
Podemos analisar o registro nos diários sobre a dinâmica do trabalho em grupo por
meio do seguinte relato de um grupo:
No meu grupo teve bastante diálogo, discussão sobre o assunte e também interesse em
realizar um bom trabalho. Mas como todo trabalho, houve um pouco de dificuldade,
mas fomos superando nas pesquisas, discussões em aula.
Em outro relato, verificamos a existência de conflitos entre os membros de um grupo:
Eu mudei de grupo por questões de afinidade e com certeza contribuiu mais para mim
e o trabalho realizado.
Concordamos com Demo (2000, p. 18) ao afirmar que: “o trabalho em equipe, além de
ressaltar o repto da competência formal, coloca a necessidade de exercitar a cidadania coletiva
e organizada, à medida que se torna crucial argumentar na direção dos consensos possíveis”.
5.3.2 Comunicação externa
Para que ocorra a comunicação de determinado assunto é necessário que se tenha
conhecimento do mesmo para poder expressá-la adequadamente. Esta habilidade se
94
manifestou nas diversas atividades desenvolvidas, particularmente nos momentos em que
foram necessárias as seguintes exposições orais: reformulação da planta baixa da casa
projetada e da tabela de equipamentos pelo grupo; apresentação da síntese do projeto pelos
grupos; reformulações das questões ampliando sua abrangência ou detalhamento;
modificações do projeto apresentado; discussões dentro da equipe e também na turma toda,
quando decisões foram tomadas em conjunto.
No decorrer da realização das atividades, notamos que os alunos avançaram neste
processo de comunicação oral, porque à medida que o desenvolvimento do projeto estava
avançando os alunos foram se apropriando do tema, e passaram a utilizar melhor os termos
científicos ao articularem suas idéias na argumentação e na comunicação.
Ao analisar a apresentação da síntese e a defesa do projeto dos grupos ficou evidente o
crescimento dos alunos em relação à autonomia. Os elementos do educar pela pesquisa
contribuíram de maneira significativa para esta evolução, possibilitando que os alunos se
envolvessem no processo de reconstrução do conhecimento, de forma crítica e
contextualizada. Este amadurecimento ampliou a capacidade dialógica dos alunos, que
enfrentaram os desafios da comunicação dos resultados a uma grande audiência. A dinâmica
proposta também estimulou a leitura e melhorou a escrita.
As palavras a seguir mostram o entusiasmo dos alunos ao se envolverem no diálogo
com os interlocutores teóricos e práticos. Nesse processo de construção de argumentos, a
palavra do professor ou o livro didático apenas não bastavam, foi necessária a busca de outros
materiais de pesquisa e outras pessoas dentro e fora da escola. O fato dos alunos perceberem
que as informações encontradas não eram suficientes para responderem às suas dúvidas e
buscarem novas fontes indica a evolução da autonomia do grupo.
A parte de pesquisa do trabalho foi muito produtiva, pois nós tivemos que largar da
“acomodação”, para poder encontrar respostas para nossas dúvidas. Na maioria
das vezes encontrávamos respostas muito complexas e necessitávamos procurar
mais, ou até mesmo usar estas mesmas para achar uma explicação coerente.
Questionar, dialogar, argumentar, comunicar foram habilidades que os alunos
desenvolveram ao longo do processo. Embora estivessem acostumados a não argumentar de
forma crítica com os professores, seja por timidez ou falta de compreensão do assunto
estudado, e a receber as instruções prontas do professor, sem discussões dentro do grupo, as
evidências mostram que os alunos modificaram-se ao longo de processo. Assim, a presença
95
dos elementos do educar pela pesquisa na estratégia de construção de uma IIR na sala de aula
permitiu uma transformação de minhas aulas de Física.
O envolvimento com a pesquisa em sala de aula permite que todo o conhecimento seja
questionado, argumentado e validado, tanto no pequeno grupo inicialmente, como
posteriormente no grande grupo.
A construção de argumentos e a comunicação são necessárias para o avanço deste
conhecimento, constituindo-se num conjunto de ações que têm início numa atividade
individual dentro dos pequenos grupos, no qual os alunos sentem-se mais tranqüilos em
compartilharem suas dúvidas.
Porém, durante a fase de comunicação e validação das construções realizadas pelos
grupos a toda a turma, as críticas inicialmente não foram muito bem aceitas. Vistas como
elementos destrutivos, os alunos não viam a necessidade de criticar, limitando-se apenas a
classificar o trabalho dos colegas como bom ou ruim, sem fornecer elementos que
permitissem a evolução.
Destaco o relato de um aluno que apresenta, em sua fala, a evolução da percepção
sobre a finalidade de crítica:
Não estávamos acostumados a receber críticas (sugestões) de nossos colegas. No
primeiro momento foi um tanto estranho. Pois parecia que ninguém havia gostado de
nossas apresentações. Depois isso se tornou normal e chegamos a compreender que
isso auxiliaria para que nosso trabalho fosse aprofundado e até mesmo melhorado.
Ao perceber a ansiedade gerada pela crítica entre os colegas, o professor deve assumir
o papel mediação nos grupos, orientando sobre a importância dos novos conhecimentos serem
debatidos, criticados, compartilhados e comunicados para que se tornem argumentos mais
consistentes. Para Moraes, Galiazzi e Ramos (2002, p. 19): “Não há discurso com uma só voz.
No mundo do discurso, é preciso que as verdades, mesmo que provisórias, se constituam a
partir das relações entre sujeitos”.
Destacamos a importância das comunicações e discussões no grande grupo, que
produzem modificações em todos os pequenos grupos. As críticas e argumentos que são
utilizados por um dos grupos, passam a assumir a força do coletivo, influenciando o trabalho
dos outros grupos e produzindo uma reconstrução coletiva. Com a comunicação dos
resultados do trabalho existe a possibilidade dos outros colegas construírem novos
conhecimentos com o auxílio dos relatos dos colegas.
96
O processo de permanente questionamento, construção de argumentos e comunicação,
realizado ao longo do projeto, contribuiu para que os alunos desenvolvessem novas
potencialidades, como a capacidade de questionamento crítico e autonomia. Aprenderam a
conviver com a dúvida e com o fato de que o conhecimento não é algo pronto, mas
progressivo e em construção, sempre sujeito à mudança e a novas compreensões. O relato da
síntese apresentada em sala de aula pelos grupos aponta para esse avanço, ou seja, eles
tornam-se independentes para aprender, pois aprenderam o caminho para buscar as respostas,
seja com os interlocutores teóricos, seja com especialistas.
Comunicar os resultados é um exercício de validação dos conhecimentos atingidos
para uma comunidade mais ampla. É importante salientar que comunicar os resultados não
significou a entrega do projeto construído pelos pequenos grupos, mas a apresentação e defesa
perante toda a turma. Para isto utilizamos o laboratório de informática da escola, onde os
alunos elaboraram as suas apresentações em forma de slides no Power Point, ampliando seus
conhecimentos sobre o uso dessa ferramenta.
Desta atividade de comunicação dos resultados destaco a evolução dos alunos no que
se refere à expressão oral para um grande público. Nas primeiras apresentações, no panorama
espontâneo, os alunos apresentavam-se inseguros e estavam presos às suas anotações. Na
última etapa de síntese, alguns grupos apresentaram seus trabalhos com grande domínio e
segurança dos resultados obtidos, defendendo suas propostas claramente. Outros, apesar de
utilizarem a leitura para a apresentação, conseguiram comunicar para os colegas os
conhecimentos resultantes do projeto construído.
Na última etapa da IIR, na apresentação final dos resultados, verificamos que as
críticas e as reformulações permitiram o desenvolvimento de novas habilidades. A
combinação dos registros realizados nos diários e o incentivo à comunicação perante os
colegas em todo o processo, ampliaram a capacidade discursiva dos alunos. A estratégia
também colaborou para melhoria da qualidade política e formal que emerge quando
trabalhamos com a pesquisa em sala de aula, contribuindo para que ocorressem modificações
dos sujeitos envolvidos nesse processo.
Moraes, Ramos e Galiazzi (2004, p. 103) nos indicam que “na medida em que os
alunos vivenciam novos territórios, vão tornando-se autônomos para continuar a avançar no
conhecimento rumo a uma complexidade maior”.
97
6.CONSIDERAÇÕES FINAIS
Esta dissertação apresenta a análise dos elementos do educar pela pesquisa presentes
em uma proposta de trabalho em sala de aula que explora o tema fontes de energia, com
enfoque Ciência-Tecnologia-Sociedade-Ambiente. Neste trabalho, realizado com uma turma
de alunos da primeira série do ensino médio na disciplina de Física, foi elaborado um trabalho
em sala de aula que reúne diversos elementos da construção de uma Ilha Interdisciplinar de
Racionalidade (FOUREZ, 1997), abordando as questões energéticas a partir do projeto de
construção de uma casa.
A partir da análise textual discursiva (Moraes, 2003b) os três pressupostos da pesquisa
em sala de aula foram identificados no desenvolvimento da ilha de racionalidade, dentro de
um ciclo dialético em espiral que se compõe do questionamento, da argumentação e da
comunicação, representado na Figura 4.
Figura 4: Esquema representativo do ciclo dialético composto por elementos do
educar pela pesquisa, presentes na construção de uma ilha interdisciplinar de racionalidade.
98
A competência para o questionamento dos alunos se estabelece a partir da quebra da
estabilidade ou saída da “zona de conforto”, promovida pela apresentação de situações novas
e desafiadoras aos alunos. Em nossa pesquisa, tais situações de desequilíbrio incluíram tanto a
nova proposta de metodologia de trabalho na sala de aula, como a construção de uma ilha de
racionalidade e de uma situação-problema desafiadora e relacionada com o cotidiano do
aluno.
A sala de aula com pesquisa, além de causar a desacomodação dos alunos,
incentivando-os a abandonarem uma posição de passividade, estimula o questionamento
devido à necessidade de negociações para que se estabeleçam os diversos acordos para
elaboração e apresentação de argumentos para resolução da situação-problema.
O uso de elementos da estratégia de construção da ilha de racionalidade na sala de aula
promove, em diversos momentos, a reelaboração contínua dos questionamentos levantados
sobre a situação-problema, em um processo cíclico de complexificação que amplia a
capacidade crítica e argumentativa dos alunos.
A construção de argumentos dos alunos ocorre a partir da elaboração de novas
hipóteses sobre os questionamentos levantados na situação-problema.
À medida que iniciamos o processo de questionamentos dos conhecimentos e
retiramos o professor do papel de detentor das verdades absolutas, a dúvida passa a ser uma
possibilidade de crescimento para o aluno, um caminho para complexificar o seu
conhecimento.
A sala de aula se transforma em um espaço de produção e reconstrução, no qual se
reúnem argumentos para fundamentar as novas hipóteses e criar novos questionamentos. A
experiência favorece especialmente a formação de uma visão crítica na avaliação de
argumentos e de materiais de pesquisa, aproximando os alunos do conhecimento científico e
os incentivando-os à leitura no ensino de Física.
Para a construção de novos argumentos, os alunos traçam caminhos em busca de
respostas para as suas dúvidas, organizando suas novas verdades a partir de materiais de
pesquisa selecionados de forma crítica. Amplia-se o ambiente de aprendizagem dos alunos,
quando especialistas que podem estar fora do espaço escolar são consultados e textos
publicados pela imprensa são analisados em sala de aula, contribuindo para que se
estabeleçam relações entre a Ciência, a Tecnologia e a Sociedade. A utilização de materiais
didáticos diversos contribui para a complexificação dos conhecimentos dos alunos,
contribuindo para que se estabeleçam relações entre diversos conteúdos disciplinares. Os
textos de divulgação científica são utilizados em sala de aula como um recurso complementar,
99
constituindo-se em um instrumento promotor de discussões e reflexões para o estudo do tema
proposto.
Ao longo do processo de construção da ilha de racionalidade, os alunos avançam do
questionamento para a construção de argumentos e depois para a validação obtida com a
comunicação dos resultados das pesquisas. Esse processo se dá de forma contínua e crescente,
pois a cada comunicação, sempre se inicia um novo ciclo de questionamentos, com a
elaboração de novas hipóteses e elaboração de novas verdades e argumentos.
A comunicação dos resultados da pesquisa ocorre inicialmente dentro dos pequenos
grupos, em um processo cooperativo de investigação na sala de aula, que favorece a expressão
verbal e escrita individual e coletiva dos resultados da pesquisa.
Os alunos passam a utilizar melhor os termos científicos ao articularem suas idéias na
argumentação e na comunicação. O processo dialógico presente nos elementos do educar pela
pesquisa contribuem para esta evolução, pois contribui para que os alunos se envolvam no
processo de reconstrução de seu conhecimento de forma crítica e contextualizada.
As entrevistas com especialistas representam momentos de grande aprendizado, pois
os alunos precisam se comunicar utilizando um vocabulário que vai além do coloquial,
dominando uma linguagem científica rudimentar para questionar os pesquisadores.
Na atividade de comunicação dos resultados destaca-se a evolução dos alunos no que
se refere à expressão oral para um grande público e a aceitação da crítica e do erro construtivo
como fatores que contribuem para a reconstrução dos conhecimentos e pra a qualidade
política e formal da educação.
Concluímos que o processo cíclico e permanente de questionamento, construção de
argumentos e comunicação realizada ao longo de todas as etapas de construção de um projeto
elaborado a partir de elementos de uma ilha de racionalidade contribui para que os alunos
desenvolvam novas competências, como a capacidade de questionamento crítico, ampliação
da autonomia na busca do conhecimento e melhoria da comunicação. A estratégia
desenvolvida na sala de aula favorece a convivência com a incerteza e com o fato de que o
conhecimento não é algo pronto, mas progressivo e em construção, sempre sujeito a
mudanças e a novas compreensões.
Identificamos a relevância destacada pelos alunos para as atividades que foram
desenvolvidas a partir de uma situação-problema, que permitiu um espaço para
questionamentos em sala de aula, manifestação de dúvidas, construções e reconstruções, a
realização de uma pesquisa com caráter investigativo, diferenciando-se da percepção de
100
pesquisa que os alunos tinham anteriormente. O trabalho desenvolvido ultrapassou a visão
disciplinar do ensino de Física centrada na utilização do livro didático e no professor como
detentor dos conhecimentos.
Uma das dificuldades encontradas na aplicação desta proposta foi a impossibilidade de
alguns grupos apresentarem as características finais da usina ou gerador para suprir o
consumo de energia elétrica da casa. Em algumas situações, as informações passaram a ser
extremamente difíceis de serem encontradas, mesmo com os especialistas, tais como as
dimensões da turbinas, os custos, as eficiências, entre outras. Acreditamos que estas
dificuldades não inviabilizam a metodologia proposta de construção de uma IIR sobre a
situação–problema da construção da casa sustentada por uma usina/gerador. Acreditamos que
uma forma de superar esta limitação seria fornecer a situação-problema para toda a turma,
criando grupos com atividades interdependentes, de modo que a pressão por resultados fosse
exercida internamente pelo grupo para a conclusão do projeto. Outra alternativa possível seria
utilizar uma casa padrão e estabelecer a situação-problema sobre apenas uma fonte de energia.
Ou seja, a mesma situação-problema pode gerar novas bifurcações que permitem a construção
de novas ilhas de racionalidade sobre cada uma das casas projetadas.
Acrescentamos que diversos aspectos mais pontuais poderiam ser investigados com
maior profundidade dentro da construção de uma ilha de racionalidade, como as
características dos grupos de trabalho que favorecem a negociação, uma análise das diferentes
dimensões de relações CTSA que os alunos estabelecem nesta proposta, entre outros.
101
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107
APÊNDICE A – Solicitação da autorização da escola para a realização da pesquisa
Prezado Diretor Álvaro O. I. Zimmermann:
Eu, Rosangela Ferreira Prestes, professora de Física desta instituição de ensino,
solicito autorização para desenvolver o projeto: ANÁLISE DAS CONTRIBUIÇÕES DO
EDUCAR PELA PESQUISA NO ESTUDO DAS FONTES DE ENERGIA, com a turma 103,
no terceiro trimestre letivo do corrente ano, o mesmo corresponde a um dos requisitos para a
obtenção do grau de Mestre em Educação em Ciências e Matemática – PUCRS, cujas
atividades encontram-se descritas no projeto em anexo.
Atenciosamente
Rosangela Ferreira Prestes
Professora de Física
108
APÊNDICE B – Autorização dos Pais
Senhores Pais:
Eu, professora Rosangela Ferreira Prestes, cursando o mestrado em Educação em
Ciências e Matemática na PUCRS – Porto Alegre/RS. Estou finalizando a minha pesquisa de
dissertação, cujo título refere-se: ANÁLISE DAS CONTRIBUIÇÕES DO EDUCAR
PELA PESQUISA NO ESTUDO DAS FONTES DE ENERGIA.
A pesquisa foi aplicada com seu filho/a:_______________________________, no
segundo semestre de 2007, neste período foi desenvolvida atividades que estou utilizando em
minha pesquisa, que são:
a) Fotos (de atividade desenvolvidas em grupo);
b) Textos;
c) Gravações de falas;
Necessito da sua autorização para que estes materiais possam ser utilizados em minha
pesquisa.
NOME:__________________________________ ASS.:______________________
RG:_____________________________________
MUITO ATENCIOSAMENTE
OBRIGADA
___________________________________
Rosangela Ferreira Prestes
Professora de Física
109
APÊNDICE C – Fotos dos alunos na visitação ao museu de Ciência e Tecnologia da PUCRS
e ao laboratório de energia solar.
.
110
APÊNDICE D – Roteiro de visitação ao Museu da PUCRS
O roteiro de visitação iniciou pelo terceiro pavimento. Este folder foi reproduzido e
entregue aos alunos:
111
• Do terceiro pavimento o roteiro sugerido foi da visitação aos seguintes experimentos:
Experimento n° 1815 Experimento n° 1807
Energia eólica – vento x energia Simule uma usina
Experimento n° 1816 Experimento n° 1818:
Carro solar Gerador Humano
112
ANEXO A – Artigo apresentado no VI ENPEC/2007
ARTIGOS DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA PARA O ESTUDO DE
PROBLEMAS ENERGÉTICOS COM ENFOQUE CTS
SCIENCE POPULARIZATION ARTICLES FOR STUDY ON
ENERGY ISSUES WITH AN STS APPROACH
Rosangela Ferreira Prestes
Ana Maria Marques da Silva
Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática, PUCRS, Porto Alegre, RS, Brasil
ro.fprestes@yahoo.com.br; ana.[email protected]
Resumo
Este artigo apresenta uma análise da incorporação de artigos de divulgação científica
publicados em jornais de circulação nacional sobre questões energéticas, na sala de aula de
Física no ensino médio. A viabilidade do uso dos artigos em sala de aula foi analisada a partir
de seus atributos nas dimensões científica, tecnológica, social e das interações Ciência,
Tecnologia e Sociedade (CTS), conforme proposto por Silva & Cruz (2004). Em um exemplo
de artigo, foram explicitados conceitos científicos presentes, aspectos relativos à natureza da
ciência implícita ou explícita, implicações tecnológicas, impactos na atividade econômica e
no meio ambiente, os grupos sociais afetados pelo tema e as interações CTS. Tal análise
pretende subsidiar o uso dos artigos como recurso didático e fonte de aprendizagem,
possibilitando discussões e atividades nas quais os alunos exponham suas concepções e
critiquem e debatam outras concepções, reconstruindo seus conhecimentos sobre problemas
energéticos.
Palavras-chave: Divulgação científica; enfoque CTS; problemas energéticos; ensino médio.
Abstract
This article presents an analysis of newspaper popularization of science articles incorporation
published in periodicals of national circulation on energy issues, in the classroom of Physics
in high school. The viability of the use of articles in classroom was analyzed from its
attributes in the scientific, technological, social and of the interactions Science, Technology
and Society (STS) dimensions, as considered for Silva & Cruz (2004). In one article example,
scientific concepts, the implicit or explicit nature of science ideas, technological implications,
impacts in the economic activity and in the environment, the social groups affected by the
subject and STS interactions have been described. Such analysis intends to subsidize the use
of newspaper articles as didactic resource and source of learning, making possible discussions
and activities in which the pupils show their conceptions and criticize and debate other
conceptions, reconstructing its knowledge on energy issues.
Keywords: Popularization of science; STS approach; energy issues; high school.
113
INTRODUÇÃO
Os Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 1999) nos apresentam indicações
sobre a importância de rediscutirmos os conteúdos a serem trabalhados na disciplina de física
do ensino médio, de modo a aproximá-los da realidade do aluno, possibilitando a construção
de um conhecimento que contribua para uma melhor compreensão do seu ambiente. Além
disso, uma abordagem que desenvolva atitudes críticas diante de acontecimentos que
envolvam conhecimentos científicos e tecnológicos e a tomada de decisões sobre temas
relativos à ciência e tecnologia, contribui para a formação de cidadãos capazes de se
comunicarem, argumentarem, compreenderem e agirem em diferentes situações da vida em
sociedade.
Zanetic (2005, p.21) destaca que “o cidadão comum costuma ver a física como
esotérica, desvinculada da vida cotidiana. Com exceção de experiências isoladas que
professores levam para suas salas de aula, decorrentes da pesquisas em ensino de física
desenvolvidas no país, geralmente a física é mal ensinada nas escolas”. Predominantemente
observa-se que o ensino de física se restringe à memorização de fórmulas aplicadas na
solução de exercícios sem qualquer conexão com o cotidiano dos alunos (ZANETIC, 2005).
O ensino de Física no ensino médio pode contribuir para a formação de uma cultura
científica e tecnológica, que permita ao indivíduo a interpretação dos fatos, fenômenos e dos
processos naturais ou produzidos pelo homem; que promova uma visão de mundo e uma
compreensão dinâmica do universo.
A seleção de assuntos de relevância social, cultural e política a serem levados para a
sala de aula, precisa ser cuidadosamente realizada pelos professores, de forma que o centro
das discussões favoreça a mobilização do aluno para a aprendizagem de física. “O ensino da
Física deve discutir a origem do universo e sua evolução, mas também os gastos da conta de
luz o funcionamento de aparelhos presentes na vida cotidiana.” (BRASIL, 1999, p.233).
A prática docente não pode apenas resumir-se apresentação de conceitos, leis e
fórmulas, desarticulada e vazia de significados, ou seja, deve partir da prática e de exemplos
concretos (BRASIL, 1999). Temos a certeza de que não existe um livro de receitas com
soluções e indicações com a garantia do sucesso do aprendizado em física. Por isso,
precisamos buscar estratégias para serem trabalhadas em sala de aula que contribuam para
construção e reconstrução dos conhecimentos dos alunos e para o desenvolvimento da atitude
crítica diante da realidade.
Permitir uma aprendizagem de Física mais contextualizada possibilitará que os alunos
relacionem os seus conhecimentos com os problemas sociais de seu meio próximo e distante,
tornando-o um cidadão mais crítico, consciente e atuante em seu contexto. Esta
contextualização pode ser trabalhada como recurso didático, para problematizar a realidade
vivenciada pelo aluno e então projetar o que se pretende ensinar
. Cabe ao professor
proporcionar alternativas para que os alunos sintam a necessidade de buscar este
conhecimento, mobilizem-se e realizem uma reflexão critica sobre seus conhecimentos.
A discussão sobre a incorporação de textos de divulgação cientifica como recurso
educacional no ensino médio reflete novas tendências curriculares, com novas concepções
sobre o ensino de física e sobre a educação científica. Tais tendências apontam para a
necessidade de renovação dos conteúdos escolares de física e para a elaboração de
metodologias que possibilitem o desenvolvimento cultural dos estudantes, contemplando uma
educação para a cidadania e propiciando uma reflexão sobre os valores associados à ciência,
às suas motivações e suas conseqüências na sociedade (RIBEIRO & KAWAMURA, 2006).
114
A divulgação científica compreende um processo de veiculação de informações sobre
ciência e tecnologia, a um público em geral, através de recursos, técnicas e meios
diversificados com jornais e revistas. Salém & Kawamura (1996) apontam o uso de textos de
divulgação como forma de atrair o leitor para o mundo da ciência, tornar o conhecimento
científico acessível, desmistificar a ciência, promover um sentimento de integração com o
mundo atual e mostrar a física como uma construção humana. Os textos de divulgação ainda
podem ser utilizados para complementar o ensino formal na escola, sendo trazido para a sala
de aula pelo próprio aluno.
Concordamos com López (2004), que os textos de divulgação podem ser utilizados em
sala de aula com diferentes objetivos. Como recurso didático, os textos de divulgação podem
favorecer a conexão entre os conteúdos estudados e a realidade conhecida dos alunos. Como
fonte de aprendizagem, quando os alunos levam para a sala de aula um artigo de divulgação
científica, este texto pode ser utilizado para discutir concepções e idéias sobre a natureza da
ciência e a atividade científica. Como objeto de estudo, os textos podem ser utilizados para
destacar as interações Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente (CTSA), contribuindo para
a formação de uma imagem adequada e crítica da física, assim como para reflexões sobre as
aplicações e implicações sociais da ciência e tecnologia.
A energia é um tema transversal que merece atenção especial, tanto no ensino
fundamental como médio, pois perpassa diversas discussões amplamente discutidas nos meios
de comunicação de massa sobre o aquecimento global e os problemas energéticos mundiais.
Particularmente no ensino de física, este é um tema que fornece uma chave importante
para nosso entendimento sobre o modo como os fenômenos ocorrem no mundo físico,
biológico e tecnológico (DRIVER & MILLAR 1986, citado por DOMENÉCH et al. 2007).
Os livros didáticos de Física para o ensino médio abordam em diferentes momentos a
energia, normalmente nos capítulo relacionados com a Mecânica e com a Termodinâmica. No
entanto, este tema não costuma ser relacionado com problemas contemporâneos, nem são
tratados seus aspectos relacionados com o ambiente e impactos sócio-econômicos do
consumo de energia. A estrutura dos livros didáticos costuma apresentar uma divisão em
capítulos que discorrem sobre um determinado assunto a partir de um texto introdutório,
seções e subseções nas quais são explorados os conteúdos relacionados à temática central e,
ao final, atividades, problemas, questões ou exercícios. Certos livros didáticos de Física
incorporam temas contemporâneos, mas usualmente, esta inserção não produz uma
modificação dessa estrutura, dando-se de maneira pontual, sob a forma de textos ilustrativos
em seções especiais ou quadros no final dos capítulos, sem aprofundar as relações com os
conteúdos que explorados anteriormente (MARTINS & DAMASCENO, 2002).
Neste trabalho, realizamos um exemplo de análise de um texto de divulgação
científica publicado em um jornal de circulação nacional, identificando suas dimensões
científica, tecnológica, social e das relações CTS. Esta análise pretende fornecer um subsídio
para a utilização deste tipo de texto na sala de aula de física no ensino médio.
ENERGIA COMO TEMA UNIFICADOR
A justificativa da escolha do tema energia está fundamentada nos objetivos
estabelecidos pelos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio e as suas Orientações
Curriculares (BRASIL, 1999; BRASIL, 2002; BRASIL 2006).
Os PCN+(2002), fazem um a retomada das principais competências esperadas ao final
do ensino médio na disciplina de Física que foram organizadas e apresentadas nos PCN.
115
Buscam explicitar vínculos e permitir um trabalho mais integrado entre todas as áreas de
Ciências da Natureza, e destas com Linguagens e Códigos e Ciências Humanas. Todas estão
relacionadas a um conjunto de três grandes competências: comunicar e representar; investigar
e compreender; e contextualizar social e culturalmente os conhecimentos.
Para que ocorra o desenvolvimento destas competências, faz-se necessária a escolha
adequada de conteúdos e estratégias de aprendizagem, com atividades que envolvam assuntos
de interesse da comunidade e que proporcionem atitudes reflexivas e de autocrítica dos
professores e dos alunos. Em relação à escolha de conteúdos a serem desenvolvidos, os PCN+
(BRASIL, 2002, p. 61) sugerem: “O vasto conhecimento de Física, acumulado ao longo da
história da humanidade, não pode estar todo presente na escola média. Será necessário sempre
fazer escolhas em relação ao que é mais importante ou fundamental, estabelecendo para isso
referências apropriadas”.
A utilização dos textos jornalísticos em sala de aula, principalmente quando trazidos
pelos alunos, reflete a maior participação dos alunos, deslocando o centro das atenções do
professor para o aluno. Intervenções, discussões, interpretações podem ocorrer durante a
leitura do texto jornalístico. Se o assunto abordado é considerado relevante e pertinente para o
grupo, este pode ser um recurso importante para o encaminhamento de novas questões. De
acordo com Moran (2000, p. 23): “aprendemos mais quando estabelecemos pontes entre a
reflexão e a ação, entre a experiência e a conceituação, entre a teoria e a prática; quando
ambas se alimentam mutuamente.”
Como forma de orientar os professores que atuam no ensino médio, os PNC+
(BRASIL, 2002), indicam seis temas estruturadores para a disciplina de física. O assunto de
escolha deste trabalho identifica-se com o segundo dos seis temas estruturadores: “Calor,
ambiente e usos de energia”, onde a unidade temática é “Energia: produção para uso social”.
É necessário ressaltar que o conceito de energia tem sido amplamente discutido por
diversos autores (DOMÉNECH et al, 2007; SILVA e CARVALHO, 2002; SOUZA et al,
2005); ASSIS & TEIXEIRA, 2003) como um assunto que deve ter maior destaque e atenção
pelos professores ao ser trabalhado em sala de aula. Este conceito é de grande relevância e
destaca-se em seus aspectos científicos, tecnológicos, econômicos, social, político, ambiental
e histórico-cultural.
Segundo Doménech et al.(2007, p. 43), “ o desenvolvimento lento e meticuloso de
energia e dos conceitos de calor e trabalho é um maravilhoso exemplo de como conceitos e
teorias são construídas e evoluem a ciência”. Devido a sua importância, percebe-se que o
conceito de energia tem permitido grandes discussões e o desenvolvimento de diversas
pesquisas na área da educação. Para o mesmo autor, estas pesquisas e a inovações no processo
de ensino está associada a uma mudança conceitual. Este modelo propõe, “extrair concepções
alternativas e criar conflitos cognitivos nos alunos”, gerando insatisfações e prepará-los para
uma “introdução de concepções cientificas”. (DOMÉNECH et al.,2007, p.44).
Como Duit (1986) destaca:
“Nenhum outro aspecto no ensino de física é tratado com tal desproporção em relação
à sua significância. Sem o aspecto da degradação da energia, entender o conceito de
energia em física é incompleto; sem este aspecto o conceito de energia deve falhar em
aplicações na natureza, tecnologia e do cotidiano” (DUIT 1986,p.89).
Acreditamos que a utilização de textos jornalísticos que tratem de temas que
relacionem a energia com situações centradas em acontecimentos divulgados pela mídia
116
impressa e que estejam relacionadas com a realidade do aluno é um recurso que possibilita
essa construção da devida importância e significado do conceito de energia e sua conservação.
A atenção e o destaque para o estudo do conceito de energia, segundo Assis &
Teixeira (2003, p. 49) é devido ao fato que “no senso comum, existem inúmeras concepções
que se confrontam com os conceitos aceitos cientificamente”, em relação ao conceito de
energia, “existem muitos termos utilizados inadequadamente”.
A utilização dos textos também possibilita a superação da forma fragmentada de
trabalhar a energia mecânica, as transformações energéticas, o calor e a entropia. Os
questionamentos levantados durante a discussão podem ser transformados em objetos de
investigação e a discussão dos conteúdos de física e de outras áreas do conhecimento tem um
caráter fortemente interdisciplinar. Esta abordagem permite a construção de um novo saber a
respeito da realidade, pois diversos saberes disciplinares são necessários e explorados ao
máximo. Em outras palavras, uma abordagem satisfatória do tema energia ou qualquer outra
área do conhecimento, demanda tratamento global, evitando abordagens que tratam aspectos
individuais e são, portanto, menos efetivas que as abordagens disciplinares e fragmentadas
(MORIN, 2001).
Considerar as interações CTS é um aspecto essencial no ensino deste tema, se
queremos evitar a transmissão de uma visão de ciência descontextualizada, socialmente neutra
e preparar cidadãos capazes de entender o mundo em que eles vivem e adotar atitudes
responsáveis e bem fundamentadas em relação aos desenvolvimentos científicos e
tecnológicos e suas possíveis conseqüências (GIL-PÉREZ & VILCHES, 2005).
No caso específico da energia, a abordagem CTS significa “refletir sobre as
necessidades humanas por fontes de energia (extração, transporte, resíduos,...); estudar
máquinas como auxiliares para facilitar as mudanças – sem esquecer os debates atuais sobre
redução do uso de energia, fontes de energia alternativas, falta de equilíbrio entre países
desenvolvidos e subdesenvolvimento, que estão associados com a situação de emergência
planetária” (DOMÉNECH et al., 2007, p. 47).
DIMENSÕES DE ANÁLISE DO TEXTO DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA
Mediante a importância do conceito de energia, analisamos um texto de divulgação
científica apresentado pela mídia impressa, com o objetivo de identificar as principais
dimensões que podem ser extraídas desta leitura, contribuindo para o processo de
investigação, compreensão e reflexão crítica dos aspectos que envolvem a transformação e
conservação de energia, bem como os problemas sociais e impactos ambientais relacionados
com o tema.
O texto analisado é uma publicação do jornal Zero Hora (WERB, 2007), no caderno
de Ciência, Tecnologia e Inovação - Globaltech, de 11 de junho de 2007, cujo título é “O rei
das Galinhas”. O artigo narra a história da premiação de um jovem estudante gaúcho de 19
anos, Igor Seibert, que reside em uma pequena cidade do interior do estado chamada Feliz,
premiado em uma das mais importantes mostras científicas do mundo (International Science
and Engineering Fair), patrocinada pela Intel. Uma fotografia do jovem recebendo o prêmio
do presidente da Intel, Craig Barret, é destacada na reportagem, além do fato da premiação
apresentar uma platéia com dez ganhadores do prêmio Nobel. O artigo apresenta um resumo
da pesquisa premiada, na qual foi desenvolvida uma solução para um aviário que utiliza
energias renováveis e soluções inovadoras para a prevenção de doenças nos animais.
117
O artigo estabelece relações entre vários assuntos, em especial a articulação entre os
aspectos fundamentais relacionados com as transformações energéticas e conservação. A
partir da leitura e interpretação deste texto, outros aspectos podem ser explorados, como por
exemplo, as fontes renováveis e não-renováveis de energia, os impactos ambientais das
opções energéticas e o impacto social e econômico da solução apresentada pelo jovem
pesquisador.
Este texto difere das pequenas inserções de textos sobre questões energéticas
encontrados nos livros didáticos de física no ensino médio, pois se trata de um tema amplo e
próximo da realidade dos alunos.
O artigo apresenta, além do texto, um infográfico sobre o “aviário inteligente”, que é
um quadro informativo que mistura textos e ilustrações para transmitir as informações
visualmente, como mostra o recorte da reportagem na Figura 1.
Figura 1 Infográfico da reportagem “O rei das galinhas”, publicado na Zero Hora (WERB, 2007).
A análise do artigo de divulgação científica foi realizada na perspectiva da educação
CTS, buscando interpretar as dimensões científica, tecnológica e social, bem como também as
interações entre elas, conforme proposto em trabalho de Silva & Cruz (2004).
Na dimensão científica foram analisados os atributos de caráter científico que
expressam, de alguma forma, a concepção de ciência transmitida no artigo e fornecem
subsídios para discussões relativas à natureza da ciência. O artigo destaca diversos conceitos
científicos, como a temperatura, as trocas de calor, o uso de diversas formas de energia e os
processos de transformação de energia (mecânica, química, elétrica).
O texto apresenta de forma implícita aspectos relativos à natureza da ciência,
apresentando a atividade de pesquisa científica com caráter essencialmente dinâmico e em
permanente construção.
“Igor gastou dois anos e mio no projeto. Fez um trabalho minucioso. Buscou dados da
raça poedeira mais utilizada, a Hi-Line W36. Comparou números sobre a postura de
ovos mês a mês. Numa experimentação com seis aves, feita com um protótipo do
Aviário Inteligente, notou um aumento de 5,6% na produção.”
No entanto, o autor tende a apresentar esta construção como possuindo um caráter
linear, contínuo e cumulativo, como mostram os extratos do texto:
118
“Orientado pelo Professor Hélio Brochier, Igor realizou sua experiência na Granja
Nienow, que produz 180 mil ovos por dia. Descobriu dois problemas que afetam a
saúde das aves e o bolso dos humanos. O primeiro é a variação de temperatura.... O
segundo é a sujeira dos aviários.... O primeiro problema foi fácil de resolver. Igor
desenvolveu um sistema eletrônico digital....Para a sujeira, a solução foi instalar uma
grande calha em baixo da gaiola das aves...”
Observa-se que não há referências a descontinuidades ou rupturas no desenvolvimento
das idéias científicas, não apresentando nenhuma dificuldade no trabalho de pesquisa. A única
dificuldade relatada está relacionada com a apresentação do projeto na feira, cuja primeira
versão havia sido rejeitada. Não são apresentadas outras soluções ou a opinião de outros
cientistas.
Na dimensão tecnológica, o artigo apresenta a discussão sobre o papel da tecnologia
enquanto atividade econômica e industrial, destacando que “o prejuízo com a morte das aves,
segundo Igor, chega a 10% da produção anual de ovos”. O infográfico destaca as
especificações técnicas sobre o funcionamento de cada equipamento do aviário, destacando
produtos, dejetos e resíduos obtidos a partir da prática tecnológica.
A dimensão social é percebida no texto pela indicação clara do público alvo, ou seja,
os maiores interessados nos resultados que estão sendo divulgados, ou seja, os produtores de
ovos da região. O seguinte trecho mostra esta preocupação: “Como Feliz tem muitas granjas
de produção de ovos, ele achou que seria uma boa idéia fazer seu projeto com os aviários do
município”. Esta abordagem permite a exploração de aspectos relacionados com a
preocupação sobre o atendimento de uma necessidade da comunidade na qual o estudante
vive.
As interações CTS são destacadas principalmente na discussão dos impactos
ambientais produzidos pela solução desenvolvida, quando comenta: “A água suja corre para
um biodigestor, onde se transforma em biogás (principalmente metano). O gás pode ser usado
para produzir eletricidade”. Ou ainda: “A sobra dos dejetos, já descontaminados do metano,
podem servir como adubo na lavoura.
O artigo também apresenta indicativos sobre a relação entre o desenvolvimento
científico-tecnológico e o bem-estar-social, além de destacar reflexos dos produtos
tecnológicos sobre a saúde, quando o artigo cita: “O projeto contempla duas coisas que eles
gostaram muito: utiliza energia renovável e previne doenças”.
DISCUSSÃO E CONCLUSÃO
Concordamos com Silva & Cruz (2004), quando afirmam que um artigo que
contemple os diversos atributos da categoria científica não deverá ser descartado se, a partir
destes, apresentar indicativos de uma concepção de ciência divergente daquela que se
pretende construir junto aos alunos. O artigo pode servir de elemento motivador para
discussões e não apenas como fonte de informações definitivas. Um artigo não precisa,
necessariamente, apresentar todos os atributos de cada dimensão analisada anteriormente.
Ao identificar os atributos de cada dimensão, o professor pode conduzir discussões e
atividades por meio das quais os estudantes possam expor suas concepções, criticar e debater
outras concepções, inclusive aquelas presentes no artigo, reconstruindo suas idéias e buscando
a construção de um entendimento coletivo dos diversos aspectos abordados no estudo das
questões energéticas. A partir deste entendimento, os alunos poderão desenvolver suas
119
habilidades para tomada de decisões atuando diretamente na solução de um problema local ou
elaborando materiais para a comunidade.
Ainda ressaltamos que o tema energia a partir de um texto jornalístico com tais
características pode promover um trabalho interdisciplinar, onde diversos professores
organizam atividades conjuntas em torno deste assunto.
Nesse contexto, é possível aprofundar a questão da produção e utilização de diferentes
formas de energia em nossa sociedade, adquirindo as competências necessárias para a análise
dos problemas relacionados aos recursos e fontes de energia no mundo contemporâneo, desde
o consumo doméstico ao quadro de produção e utilização nacional, avaliando necessidades e
impactos ambientais.
Em relação ao uso da leitura de artigos de divulgação científica no ensino médio,
concordamos com Assis e Teixeira (2003, p. 47) quando eles afirmam que “a criação do
hábito para a leitura nas escolas é fundamental, tanto para o aprimoramento das atividades
pedagógicas utilizadas pelo professor, como para a formação do aluno, motivando-o a refletir,
criar, imaginar e entender melhor os conceitos científicos”.
Como possibilidade metodológica dentro do enfoque CTS, a aprendizagem centrada
em eventos, que utiliza “os fatos de ampla veiculação na mídia e de importância sócio-
econômica, explorando-os a partir da ciência e da tecnologia”, requerer que os professores
saibam selecionar materiais didáticos de apoio pertinentes à realidade escolar, e não fatos
sensacionalistas.
A aprendizagem centrada em eventos utiliza saberes de diversas áreas do
conhecimento para o estudo do tema proposto, exigindo um trabalho interdisciplinar e atrativo
para os estudantes. Para o grupo de professores envolvidos, surge um novo desafio na forma
de explorar os fatos e acontecimentos científicos e tecnológicos em sala de aula, trazendo os
conteúdos científicos.
Como forma de estratégia a ser utilizada nas aulas de Física, o uso de textos da mídia
impressa, como artigos de jornais ou revistas, pode nos trazer importantes contribuições para
motivar os alunos para o estudo de determinados temas, assim como informar sobre avanços
científicos e tecnológicos. O jornal, principalmente é um importante meio de comunicação e
divulgação de informações, sendo considerado de fácil acesso aos professores e alunos nas
escolas.
Por meio das informações divulgadas por estes meios de comunicação, vários são os
conceitos de física que podem ser abordados. Utilizando a leitura destes textos como ponto de
partida, conceitos físicos podem ser discutidos sem a ordenação pré-estabelecida em alguns
livros didáticos ou conteúdos programáticos. Nesta estratégia, o artigo de jornal não é
utilizado apenas como forma de exemplificar os conceitos que estão em discussão ou já foram
estudados.
Em sala de aula, o professor pode incentivar os alunos a acompanharem noticiários
relacionados à ciência em jornais ou revistas, em especial, nos meios de comunicação e
divulgação de informações disponíveis na escola. A criação do hábito da leitura é de grande
relevância, sem limites de idade para ser desenvolvido.
Sabemos que os artigos publicados em jornais não são editados com fins didáticos e
que muitas vezes transmitem concepções divergentes daquelas que julgamos adequadas, mas,
por se tratarem de um material presente no cotidiano dos alunos, eles podem e devem ser
inseridos no contexto da educação formal, servindo não só como recurso para o
desenvolvimento de atividades didáticas, mas também como objeto de estudo a partir do qual
os alunos poderão desenvolver habilidades de obtenção e análise de informações.
REFERÊNCIAS
120
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ASSIS, Alice & TEIXEIRA, Ode Pacubi Baierl. Algumas Considerações Sobre o Ensino e a
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82, capa.
ZANETIC, João. Física e cultura. Ciência e Cultura, vol.57, no.3, p.21-24, July/Sept. 2005.
122
ANEXO B – Questões do ENEM dos anos de: 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 e 2005
QUESTÕES DO ENEM
TEMAS RELACIONADOS COM ENERGIA
Dados reunidos por Rosângela Ferreira Prestes (2007)
1. (Enem 98) Seguem a seguir alguns trechos de uma matéria da revista
Superinteressante, que descreve hábitos de um morador de Barcelona (Espanha),
relacionando-os com o consumo de energia e efeitos sobre o ambiente.
I. Apenas no banho matinal, por exemplo, um cidadão utiliza cerca de 50 litros de água,
que depois terá que ser tratada. Além disso, a água é aquecida consumindo 1,5
quilowatt-hora (cerca de 1,3 milhões de calorias), e para gerar essa energia foi preciso
perturbar o ambiente de alguma maneira.
II. Na hora de ir para o trabalho, o percurso médio dos moradores de Barcelona mostra
que o carro libera 90 gramas do venenoso monóxido de carbono e 25 gramas de óxidos
de nitrogênio. Ao mesmo tempo, o carro consome combustível equivalente a 8,9 kWh.
III. Na hora de recolher o lixo doméstico quase 1kg por dia. Em cada quilo há
aproximadamente 240 gramas de papel, papelão e embalagens; 80 gramas de plástico;
55 gramas de metal, 40 gramas de material biodegradável e 80 gramas de vidro.
Com relação ao trecho I, supondo a existência de um chuveiro elétrico, pode-se afirmar
que:
a) a energia usada para aquecer o chuveiro é de origem química, transformando-se em
energia elétrica.
b) a energia elétrica é transformada no chuveiro em energia mecânica e, posteriormente,
em energia térmica.
c) o aquecimento da água deve-se à resistência do chuveiro, onde a energia elétrica é
transformada em energia térmica.
d) a energia térmica consumida nesse banho é posteriormente transformada em energia
elétrica.
e) como a geração da energia perturba o ambiente, pode-se concluir que sua fonte é
algum derivado do petróleo.
2. (Enem 98) Na figura a seguir está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração
de eletricidade. Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina:
a) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina.
b) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água.
c) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento.
d) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água.
e) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água.
3. (Enem 98) A eficiência de uma usina, do tipo da representada na figura, é da ordem de
0,9, ou seja, 90% da energia da água no início do processo se transforma em energia
elétrica. A usina Ji-Paraná, do Estado de Rondônia, tem potência instalada de 512
123
milhões de watts, e a barragem tem altura de aproximadamente 120m. A vazão do Rio Ji-
Paraná, em litros de água por segundo, deve ser da ordem de:
a) 50
b) 500
c) 5.000
d) 50.000
e) 500.000
4. (Enem 2000) O esquema abaixo mostra, em termos de potência (energia/tempo),
aproximadamente, o fluxo de energia, a partir de uma certa quantidade de combustível
vinda do tanque de gasolina, em um carro viajando com velocidade constante.
1. Evaporação 1kW
2. Energia dos hidrocarbonetos não queimados, energia térmica dos gases de escape e
transferida ao ar ambiente 56,8kW
3. Luzes, ventilador, gerador, direção, bomba hidráulica, etc. 2,2kW
4. Energia térmica 3kW
O esquema mostra que, na queima da gasolina, no motor de combustão, uma parte
considerável de sua energia é dissipada. Essa perda é da ordem de:
a) 80%
b) 70%
c) 50%
d) 30%
e) 20%
5. (Enem 98) No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem várias transformações de
energia. Considere duas delas:
I. cinética em elétrica
II. potencial gravitacional em cinética
124
Analisando o esquema a seguir, é possível identificar que elas se encontram,
respectivamente, entre:
a) I - a água no nível h e a turbina, II - o gerador e a torre de distribuição.
b) I - a água no nível h e a turbina, II - a turbina e o gerador.
c) I - a turbina e o gerador, II - a turbina e o gerador.
d) I - a turbina e o gerador, II - a água no nível h e a turbina.
e) I - o gerador e a torre de distribuição, II - a água no nível h e a turbina.
6. (Enem 2000) A energia térmica liberada em processos de fissão nuclear pode ser
utilizada na geração de vapor para produzir energia mecânica que, por sua vez, será
convertida em energia elétrica. Abaixo está representado um esquema básico de uma
usina de energia nuclear.
A partir do esquema são feitas as seguintes afirmações:
I. a energia liberada na reação é usada para ferver a água que, como vapor a alta
pressão, aciona a turbina.
II. a turbina, que adquire uma energia cinética de rotação, é acoplada mecanicamente ao
gerador para produção de energia elétrica.
III. a água depois de passar pela turbina é pré-aquecida no condensador e bombeada de
volta ao reator.
Dentre as afirmações acima, somente está(ão) correta(s):
125
a) I.
b) II.
c) III.
d) I e II.
e) II e III.
7. (Enem 2003) O setor de transporte, que concentra uma grande parcela da demanda de
energia no país, continuamente busca alternativas de combustíveis. Investigando
alternativas ao óleo diesel, alguns especialistas apontam para o uso do óleo de girassol,
menos poluente e de fonte renovável, ainda em fase experimental. Foi constatado que um
trator pode rodar, NAS MESMAS CONDIÇÕES, mais tempo com um litro de óleo de
girassol, que com um litro de óleo diesel.
Essa constatação significaria, portanto, que usando óleo de girassol,
a) o consumo por km seria maior do que com óleo diesel.
b) as velocidades atingidas seriam maiores do que com óleo diesel.
c) o combustível do tanque acabaria em menos tempo do que com óleo diesel.
d) a potência desenvolvida, pelo motor, em uma hora, seria menor do que com óleo
diesel.
e) a energia liberada por um litro desse combustível seria maior do que por um de óleo
diesel.
8. (Enem 2003) No Brasil, o sistema de transporte depende do uso de combustíveis
fósseis e de biomassa, cuja energia é convertida em movimento de veículos. Para esses
combustíveis, a transformação de energia química em energia mecânica acontece:
a) na combustão, que gera gases quentes para mover os pistões no motor.
b) nos eixos, que transferem torque às rodas e impulsionam o veículo.
c) na ignição, quando a energia elétrica é convertida em trabalho.
d) na exaustão, quando gases quentes são expelidos para trás.
e) na carburação, com a difusão do combustível no ar.
9. (Enem 2003) Nos últimos anos, o gás natural (GNV: gás natural veicular) vem sendo
utilizado pela frota de veículos nacional, por ser viável economicamente e menos
agressivo do ponto de vista ambiental. O quadro compara algumas características do gás
natural e da gasolina em condições ambiente.
Apesar das vantagens no uso de GNV, sua utilização implica algumas adaptações
técnicas, pois, em condições ambiente, o VOLUME de combustível necessário, em
relação ao de gasolina, para produzir a mesma energia, seria:
126
a) muito maior, o que requer um motor muito mais potente.
b) muito maior, o que requer que ele seja armazenado a alta pressão.
c) igual, mas sua potência será muito menor.
d) muito menor, o que o torna o veículo menos eficiente.
e) muito menor, o que facilita sua dispersão para a atmosfera.
10. (Enem 99) A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos, fenômenos ou
objetos em que ocorrem transformações de energia. Nessa tabela, aparecem as direções
de transformação de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo onde energia
térmica se transforma em energia elétrica.
Dentre os processos indicados na tabela, ocorre conservação de energia:
a) em todos os processos.
b) somente nos processos que envolvem transformação de energia sem dissipação de
calor.
c) somente nos processos que envolvem transformação de energia mecânica.
d) somente nos processos que não envolvem de energia química.
e) somente nos processos que não envolvem nem energia química nem térmica.
11. (Enem 2002) O diagrama mostra a utilização das diferentes fontes de energia no
cenário mundial. Embora aproximadamente um terço de toda energia primária seja
orientada à produção de eletricidade, apenas 10% do total são obtidos em forma de
energia elétrica útil.
A pouca eficiência do processo de produção de eletricidade deve-se, sobretudo, ao fato
de as usinas:
127
a) nucleares utilizarem processos de aquecimento, nos quais as temperaturas atingem
milhões de graus Celsius, favorecendo perdas por fissão nuclear.
b) termelétricas utilizarem processos de aquecimento a baixas temperaturas, apenas da
ordem de centenas de graus Celsius, o que impede a queima total dos combustíveis
fósseis.
c) hidrelétricas terem o aproveitamento energético baixo, uma vez que parte da água em
queda não atinge as pás das turbinas que acionam os geradores elétricos.
d) nucleares e termelétricas utilizarem processos de transformação de calor em trabalho
útil, no qual as perdas de calor são sempre bastante elevadas.
e) termelétricas e hidrelétricas serem capazes de utilizar diretamente o calor obtido do
combustível para aquecer a água, sem perda para o meio.
12. (Enem 99) A construção de grandes projetos hidroelétricos também deve ser
analisada do ponto de vista do regime das águas e de seu ciclo na região. Em relação ao
ciclo da água, pode-se argumentar que a construção de grandes represas:
a) não causa impactos na região, uma vez que quantidade total de água da Terra
permanece constante.
b) não causa impactos na região, uma vez que a água que alimenta a represa prossegue
depois rio abaixo com a mesma vazão e velocidade.
c) aumenta a velocidade dos rios, acelerando o ciclo da água na região.
d) aumenta a evaporação na região da represa, acompanhada também por um aumento
local da umidade relativa do ar.
e) diminui a quantidade de água disponível para a realização do ciclo da água.
13. (Enem 2003) A eficiência do fogão de cozinha pode ser analisada em relação ao tipo
de energia que ele utiliza. O gráfico a seguir mostra a eficiência de diferentes tipos de
fogão.
Pode-se verificar que a eficiência dos fogões aumenta:
a) à medida que diminui o custo dos combustíveis.
b) à medida que passam a empregar combustíveis renováveis.
c) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a lenha por fogão a gás.
d) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a gás por fogão elétrico.
e) quando são utilizados combustíveis sólidos.
128
14. (Enem 2000) O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias
formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma
placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula,
conforme mostra o esquema abaixo.
Fonte: Adaptado de PALZ, Wolfgang, "Energia solar e fontes alternativas". Hemus, 1981.
São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar:
I. o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor.
II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao
que ocorre em uma estufa.
III. a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo
a água com maior eficiência.
Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s):
a) I
b) I e II
c) II
d) I e III
e) II e III
15. (Enem 2002) Na comparação entre diferentes processos de geração de energia,
devem ser considerados aspectos econômicos, sociais e ambientais. Um fator
economicamente relevante nessa comparação é a eficiência do processo. Eis um
exemplo: a utilização do gás natural como fonte de aquecimento pode ser feita pela
simples queima num fogão (uso direto), ou pela produção de eletricidade em uma
termoelétrica e uso de aquecimento elétrico (uso indireto). Os rendimentos
correspondentes a cada etapa de dois desses processos estão indicados entre
parênteses no esquema.
129
Na comparação das eficiências, em termos globais, entre esses dois processos (direto e
indireto), verifica-se que:
a) a menor eficiência de P2 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da termoelétrica.
b) a menor eficiência de P2 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento na distribuição.
c) a maior eficiência de P2 deve-se ao alto rendimento do aquecedor elétrico.
d) a menor eficiência de P1 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da fornalha.
e) a menor eficiência de P1 deve-se, sobretudo, ao alto rendimento de sua distribuição.
16. (Enem 2001) "...O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil megawatts por
hora de energia a partir de fontes alternativas. Somente nos Estados da região Sul, o
potencial de geração de energia por intermédio das sobras agrícolas e florestais é de
5.000 megawatts por hora. Para se ter uma idéia do que isso representa, a usina
hidrelétrica de Ita, uma das maiores do país, na divisa entre o Rio Grande do Sul e Santa
Catarina, gera 1.450 megawatts de energia por hora."
Esse texto, transcrito de um jornal de grande circulação, contém, pelo menos, UM ERRO
CONCEITUAL ao apresentar valores de produção e de potencial de geração de energia.
Esse erro consiste em:
a) apresentar valores muito altos para a grandeza energia.
b) usar unidade megawatt para expressar os valores de potência.
c) usar unidades elétricas para biomassa.
d) fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora.
e) apresentar valores numéricos incompatíveis com as unidades.
17. (Enem 2002) Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia
elétrica em uma residência, destacamos as seguintes:
- Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas.
- Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição "inverno" ou "quente".
- Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez.
- Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente.
- Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades.
130
A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar
energia através da tentativa de, no dia-a-dia, reduzir:
a) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos.
b) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos.
c) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica.
d) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica.
e) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga.
18. (Enem 2001) O consumo total de energia nas residências brasileiras envolve diversas
fontes, como eletricidade, gás de cozinha, lenha, etc. O gráfico mostra a evolução do
consumo de energia elétrica residencial, comparada com o consumo total de energia
residencial, de 1970 a 1995.
*tep = toneladas equivalentes de petróleo
Fonte: valores calculados através dos dados obtidos de: http://infoener.iee.usp.br/1999.
Verifica-se que a participação percentual da energia elétrica no total de energia gasto nas
residências brasileiras cresceu entre 1970 e 1995, passando, aproximadamente, de
a) 10% para 40%.
b) 10% para 60%.
c) 20% para 60%.
d) 25% para 35%.
e) 40% para 80%.
19. (Enem 2002) Os números e cifras envolvidos, quando lidamos com dados sobre
produção e consumo de energia em nosso país, são sempre muito grandes. Apenas no
setor residencial, em um único dia, o consumo de energia elétrica é da ordem de 200 mil
MWh. Para avaliar esse consumo, imagine uma situação em que o Brasil não dispusesse
de hidrelétricas e tivesse de depender somente de termoelétricas, onde cada kg de
carvão, ao ser queimado, permite obter uma quantidade de energia da ordem de 10kWh.
Considerando que um caminhão transporta, em média, 10 toneladas de carvão, a
quantidade de caminhões de carvão necessária para abastecer as termoelétricas, a cada
dia, seria da ordem de:
a) 20.
b) 200.
c) 1.000.
d) 2.000.
e) 10.000
131
20. (Enem 99) O alumínio se funde a 666°C e é obtido à custa de energia elétrica, por
eletrólise -transformação realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de 1000°C.
A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da ordem de 550000 toneladas,
tendo sido consumidos cerca de 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal.
Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos sólidos urbanos brasileiros
formados por metais ferrosos e não-ferrosos em 3700t/dia, das quais 1,5% estima-se
corresponder ao alumínio.
([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P.J.M. A sociedade do lixo: resíduos, a questão
energética e a crise ambiental. Piracicaba: UNIMEP, 1994)
Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em uso cuja massa total seja de
10kg (panelas, janelas, latas, etc.) O consumo de energia elétrica mensal dessa
residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses objetos utilizou-se uma
quantidade de energia elétrica que poderia abastecer essa residência por um período de:
a) 1 mês.
b) 2 meses.
c) 3 meses.
d) 4 meses.
e) 5 meses.
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 3 QUESTÕES.
21. (Enem 99) O diagrama a seguir representa a energia solar que atinge a Terra e sua
utilização na geração de eletricidade. A energia solar é responsável pela manutenção do
ciclo da água, pela movimentação do ar, e pelo ciclo do carbono que ocorre através da
fotossíntese dos vegetais, da decomposição e da respiração dos seres vivos, além da
formação de combustíveis fósseis.
43.
De acordo com o diagrama, a humanidade aproveita, na forma de energia elétrica, uma
fração da energia recebida como radiação solar, corresponde à:
a) 4 x 10
-9
b) 2,5 x 10
-6
c) 4 x 10
-4
d) 2,5 x 10
-3
e) 4 x 10
-2
132
De acordo com este diagrama, uma das modalidades de produção de energia elétrica
envolve combustíveis fósseis. A modalidade de produção, o combustível e a escala de
tempo típica associada à formação desse combustível são, respectivamente:
a) hidroelétricas - chuvas - um dia.
b) hidroelétricas - aquecimento do solo - um mês.
c) termoelétricas - petróleo - 200 anos.
d) termoelétricas - aquecimento do solo - um milhão de anos.
e) termoelétricas - petróleo - 500 milhões de anos.
No diagrama estão representadas as duas modalidades mais comuns de usinas elétricas,
as hidroelétricas e as termoelétricas. No Brasil, a construção de usinas hidroelétricas deve
ser incentivada porque essas :
I. utilizam fontes renováveis, o que não ocorre com as termoelétricas que utilizam fontes
que necessitam de bilhões de anos para serem reabastecidas.
II. apresentam impacto ambiental nulo, pelo represamento das águas no curso normal dos
rios.
III. Aumentam o índice pluviométrico da região de seca do Nordeste, pelo represamento
de águas.
133
Das três afirmações lidas, somente:
a) I está correta.
b) II está correta.
c) III está correta.
d) I e II estão corretas.
e) II e III estão corretas.
22. (Enem 2004) O crescimento da demanda por energia elétrica no Brasil tem provocado
discussões sobre o uso de diferentes processos para sua geração e sobre benefícios e
problemas a eles associados. Estão apresentados no quadro alguns argumentos
favoráveis (ou positivos, P1, P2 e P3) e outros desfavoráveis (ou negativos, N1, N2 e N3)
relacionados a diferentes opções energéticas.
Ao se discutir a opção pela instalação, em uma dada região, de uma usina termoelétrica,
os argumentos que se aplicam são:
a) P1 e N2.
b) P1 e N3.
c) P2 e N1.
d) P2 e N2.
e) P3 e N3.
23. (Enem 2004) Os sistemas de cogeração representam uma prática de utilização
racional de combustíveis e de produção de energia. Isto já se pratica em algumas
indústrias de açúcar e de álcool, nas quais se aproveita o bagaço da cana, um de seus
subprodutos, para produção de energia. Esse processo está ilustrado no esquema abaixo.
134
Entre os argumentos favoráveis a esse sistema de cogeração pode-se destacar que ele:
a) otimiza o aproveitamento energético, ao usar queima do bagaço nos processos
térmicos da usina e na geração de eletricidade.
b) aumenta a produção de álcool e de açúcar, ao usar o bagaço como insumo
suplementar.
c) economiza na compra da cana-de-açúcar, já que o bagaço também pode ser
transformado em álcool.
d) aumenta a produtividade, ao fazer uso do álcool para a geração de calor na própria
usina.
e) reduz o uso de máquinas e equipamentos na produção de açúcar e álcool, por não
manipular o bagaço da cana.
24. (Enem 2004) O debate em torno do uso da energia nuclear para produção de
eletricidade permanece atual. Em um encontro internacional para a discussão desse
tema, foram colocados os seguintes argumentos:
I. Uma grande vantagem das usinas nucleares é o fato de não contribuírem para o
aumento do efeito estufa, uma vez que o urânio, utilizado como “combustível”, não é
queimado mas sofre fissão.
II. Ainda que sejam raros os acidentes com usinas nucleares, seus efeitos podem ser tão
graves que essa alternativa de geração de eletricidade não nos permite ficar tranqüilos.
A respeito desses argumentos, pode-se afirmar que:
a) o primeiro é válido e o segundo não é, já que nunca ocorreram acidentes com usinas
nucleares.
b) o segundo é válido e o primeiro não é, pois de fato há queima de combustível na
geração nuclear de eletricidade.
c) o segundo é valido e o primeiro é irrelevante, pois nenhuma forma de gerar eletricidade
produz gases do efeito estufa.
d) ambos são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por essa forma
de geração de energia.
e) ambos são irrelevantes, pois a opção pela energia nuclear está-se tornando uma
necessidade inquestionável.
25. (Enem 2004) Entre outubro e fevereiro, a cada ano, em alguns estados das regiões
Sul, Sudeste e Centro-Oeste, os relógios permanecem adiantados em uma hora,
passando a vigorar o chamado horário de verão.
Essa medida, que se repete todos os anos, visa:
135
a) promover a economia de energia, permitindo um melhor aproveitamento do período de
iluminação natural do dia, que é maior nessa época do ano.
b) diminuir o consumo de energia em todas as horas do dia, propiciando uma melhor
distribuição da demanda entre o período da manhã e da tarde.
c) adequar o sistema de abastecimento das barragens hidrelétricas ao regime de chuvas,
abundantes nessa época do ano nas regiões que adotam esse horário.
d) incentivar o turismo, permitindo um melhor aproveitamento do período da tarde, horário
em que os bares e restaurantes são mais freqüentados.
e) responder a uma exigência das indústrias, possibilitando que elas realizem um melhor
escalonamento das férias de seus funcionários.
26. (Enem 2004) Há estudos que apontam razões econômicas e ambientais para que o
gás natural possa vir a tornar-se, ao longo deste século, a principal fonte de energia em
lugar do petróleo. Justifica-se essa previsão, entre outros motivos, porque o gás natural:
a) além de muito abundante na natureza é um combustível renovável.
b) tem novas jazidas sendo exploradas e é menos poluente que o petróleo.
c) vem sendo produzido com sucesso a partir do carvão mineral.
d) pode ser renovado em escala de tempo muito inferior à do petróleo.
e) não produz CO2 em sua queima, impedindo o efeito estufa.
27. (Enem 2004) As previsões de que, em poucas décadas, a produção mundial de
petróleo possa vir a cair têm gerado preocupação, dado seu caráter estratégico. Por essa
razão, em especial no setor de transportes, intensificou-se a busca por alternativas para a
substituição do petróleo por combustíveis renováveis. Nesse sentido, além da utilização
de álcool, vem se propondo, no Brasil, ainda que de forma experimental:
a) a mistura de percentuais de gasolina cada vez maiores no álcool.
b) a extração de óleos de madeira para sua conversão em gás natural.
c) o desenvolvimento de tecnologias para a produção de biodiesel.
d) a utilização de veículos com motores movidos a gás do carvão mineral.
e) a substituição da gasolina e do diesel pelo gás natural.
28. (Enem 2004) Já são comercializados no Brasil veículos com motores que podem
funcionar com o chamado combustível flexível, ou seja, com gasolina ou álcool em
qualquer proporção. Uma orientação prática para o abastecimento mais econômico é que
o motorista multiplique o preço do litro da gasolina por 0,7 e compare o resultado com o
preço do litro de álcool. Se for maior, deve optar pelo álcool. A razão dessa orientação
deve-se ao fato de que, em média, se com um certo volume de álcool o veículo roda dez
quilômetros, com igual volume de gasolina rodaria cerca de:
a) 7 km.
b) 10 km.
c) 14 km.
d) 17 km.
e) 20 km.
136
29. (Enem 2005) Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa
considerando as principais fontes desse consumo. Pense na situação em que apenas os
aparelhos que constam da tabela abaixo fossem utilizados diariamente da mesma forma.
Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1 KWh é de R$ 0,40, o consumo de
energia elétrica mensal dessa casa, é de aproximadamente:
a) R$ 135.
b) R$ 165.
c) R$ 190.
d) R$ 210.
e) R$ 230.
30. (Enem 2005) O gás natural veicular (GNV) pode substituir a gasolina ou álcool nos
veículos automotores.Nas grandes cidades, essa possibilidade tem sido explorada,
principalmente, pelos táxis, que recuperam em um tempo relativamente curto o
investimento feito com a conversão por meio da economia proporcionada pelo uso do gás
natural. Atualmente, a conversão para gás natural do motor de um automóvel que utiliza a
gasolina custa R$ 3.000,00. Um litro de gasolina permite percorrer cerca de 10 km e custa
R$ 2,20, enquanto um metro cúbico de GNV permite percorrer cerca de 12 km e custa R$
1,10. Desse modo, um taxista que percorra 6.000 km por mês recupera o investimento da
conversão em aproximadamente:
a) 2 meses.
b) 4 meses.
c) 6 meses.
d) 8 meses.
e) 10 meses.
31. (Enem 2005) Nos últimos meses o preço do petróleo tem alcançado recordes
históricos. Por isso a procura de fontes energéticas alternativas se faz necessária. Para
os especialistas, uma das mais interessantes é o gás natural, pois ele apresentaria uma
série de vantagens em relação a outras opções energéticas.
A tabela compara a distribuição das reservas de petróleo e de gás natural no mundo, e a
figura, a emissão de monóxido de carbono entre vários tipos de fontes energéticas.
137
A partir da análise da tabela e da figura, são feitas as seguintes afirmativas:
I – Enquanto as reservas mundiais de petróleo estão concentradas geograficamente, as
reservas mundiais de gás natural são mais distribuídas ao redor do mundo garantindo
um mercado competitivo, menos dependente de crises internacionais e políticas.
II – A emissão de dióxido de carbono (CO2) para o gás natural é a mais baixa entre os
diversos combustíveis analisados, o que é importante, uma vez que esse gás é um dos
principais responsáveis pelo agravamento do efeito estufa.
Com relação a essas afirmativas pode-se dizer que:
a) a primeira está incorreta, pois novas reservas de petróleo serão descobertas
futuramente.
b) a segunda está incorreta, pois o dióxido de carbono (CO2) apresenta pouca
importância no agravamento do efeito estufa.
c) ambas são análises corretas, mostrando que o gás natural é uma importante alternativa
energética.
d) ambas não procedem para o Brasil, que já é praticamente auto-suficiente em petróleo e
não contribui para o agravamento do efeito estufa.
e) nenhuma delas mostra vantagem do uso de gás natural sobre o petróleo.
32. (Enem 2005) Um problema ainda não resolvido da geração nuclear de eletricidade é a
destinação dos rejeitos radiativos, o chamado “lixo atômico”. Os rejeitos mais ativos ficam
por um período em piscinas de aço inoxidável nas próprias usinas antes de ser, como os
demais rejeitos, acondicionados em tambores que são dispostos em áreas cercadas ou
encerrados em depósitos subterrâneos secos, como antigas minas de sal. A
complexidade do problema do lixo atômico, comparativamente a outros lixos com
substâncias tóxicas, se deve ao fato de:
138
a) emitir radiações nocivas, por milhares de anos, em um processo que não tem como ser
interrompido artificialmente.
b) acumular-se em quantidades bem maiores do que o lixo industrial convencional,
faltando assim locais para reunir tanto material.
c) ser constituído de materiais orgânicos que podem contaminar muitas espécies vivas,
incluindo os próprios seres humanos.
d) exalar continuamente gases venenosos, que tornariam o ar irrespirável por milhares de
anos.
e) emitir radiações e gases que podem destruir a camada de ozônio e agravar o efeito
estufa.
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