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UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO
MESTRADO EM ENSINO DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA
A produção de raios X e a radioproteção contextualizada
por meio do enfoque ciências tecnologia e sociedade
(CTS): um caminho para a inserção de tópicos de física
moderna e contemporânea (FMC) no ensino médio.
ADÃO JOSÉ DE SOUZA
Orientador: Prof. Dr. Mauro Sérgio Teixeira de Araújo
Dissertação apresentada ao Mestrado em
Ensino de Ciências e Matemática, da
Universidade Cruzeiro do Sul, como parte
dos requisitos para a obtenção do título
de Mestre em Ensino de Ciências e
Matemática.
São Paulo
2009
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TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA
FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA
BIBLIOTECA CENTRAL DA UNICSUL
S713p
Souza, Adão José de.
A produção de raios X e a radioproteção contextualizadas por
meio do enfoque ciências, tecnologia e sociedade (CTS): um
caminho para a inserção de tópicos de física moderna e
contemporânea (FMC) no ensino médio / Adão José de Souza. --
São Paulo; SP: [s.n], 2009.
171 p. : il. ; 30 cm.
Orientador: Mauro Sérgio Teixeira de Araújo.
Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em
Ensino de Ciências e Matemática, Universidade Cruzeiro do Sul.
1. Física - Métodos de ensino 2. Aprendizagem significativa
3. Raios X - Ensino de física 4. Física - Ensino médio. I. Araújo,
Mauro Sérgio Teixeira de. II. Universidade Cruzeiro do Sul.
Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática.
III. Título.
CDU: 53(043.3)
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UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO
A produção de raios X e a radioproteção contextualizada
por meio do enfoque ciências tecnologia e sociedade
(CTS): um caminho para a inserção de tópicos de física
moderna e contemporânea (FMC) no ensino médio.
Adão José de Souza
Dissertação de mestrado defendida e aprovada
pela Banca Examinadora em 04/02/2009.
BANCA EXAMINADORA:
Prof. Dr. Mauro Sérgio Teixeira de Araújo
Universidade de Cruzeiro do Sul
Presidente
Prof. Dr. Jaime Sandro da Veiga
Universidade Cruzeiro do Sul
Profª. Drª. Emico Okuno
Universidade de São Paulo
DEDICATÓRIA
Dedico esta obra a todos os Professores em que no seu ofício de
mestres semeiam desejos, estimulam projetos, e se entregam à arte de ensinar
buscando formas em sua pedagogia que suscite nos alunos a vontade de
aprender a aprender.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus por todas as bênçãos concedidas.
A CENP (Coordenadoria de Estudos e Normas Pedagógicos) pela bolsa
parcial de estudo.
À Universidade Cruzeiro do Sul, UNICSUL, pelas condições de acesso às
mais diversas ordens do saber e, ao mesmo tempo acolhedora, em especial
aos professores e colegas, criando assim, laços de amizades e o sentimento
gratificante de pertencer a um grupo.
Ao meu orientador Professor Mauro Sérgio Teixeira de Araújo, pela
autonomia sem reservas na forma de orientar e pela sapiência manifestada até
nos momentos mais simples.
À diretora Mara D` Ambrósio e à coordenadora Elaine Cruppi e
particularmente a todos os alunos do segundo ano do Ensino Médio do ano de
2007, do colégio particular Instituto Educacional D`Ambrosio (I . E. D) – Reino
de Ensino, São Paulo, que participaram efetivamente na elaboração dessa
pesquisa e também à escola pública estadual Professor Licínio Carpinelli.
À minha querida esposa Valdinéia pelo companheirismo, compreensão e
torcida incondicional.
O Pensamento vivo de Einstein.
Deus é a lei e o legislador do Universo, Deus não joga dados com o mundo, o
homem erudito é um descobridor de fatos que já existem, mas o homem
sábio é um criador de valores que não existem e que ele faz existir. A
maioria de nós prefere olhar para fora e não para dentro de si mesmo. Na
verdade você nunca entendeu uma nova teoria, você simplesmente utiliza
teoria; O homem como qualquer outro animal é por natureza indolente. Se
nada o estimula, mal se dedica a pensar e se comporta guiado apenas pelo
hábito, como um autômato; A coisa mais bela que o homem pode
experimentar é o misterioso, é esta emoção fundamental que está na raiz de
toda ciência e arte; Não existe nenhum caminho lógico para a descoberta
das leis do Universo, o único caminho é o da intuição; Penso noventa e nove
vezes e nada descubro, deixo de pensar e mergulho em profundo silêncio e
eis que a verdade se me revela; A imaginação é mais importante que o
conhecimento; O tempo é relativo e não pode ser medido exatamente do
mesmo modo e por toda parte.
Albert Einstein.(CLARET, 1990).
SOUZA, A. J. A produção de raios X e a radioproteção contextualizadas por
meio do enfoque ciências tecnologia e sociedade (CTS): um caminho para a
inserção de tópicos de física moderna e contemporânea (FMC) no ensino médio.
2009. 171 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática)-
Universidade Cruzeiro do Sul, São Paulo, 2009.
RESUMO
Investigamos a utilização de recursos didáticos e pedagógicos visando inserir
tópicos de Física Moderna para alunos do Ensino Médio, abordando radiações
eletromagnéticas e a produção de raios X, e alguns possíveis procedimentos de
proteção radiológica, contribuindo para a atualização curricular do Ensino de Física
por meio de uma abordagem interdisciplinar com as áreas de Matemática e Biologia.
A metodologia utilizada na intervenção fundamenta-se na Aprendizagem
Significativa, no Educar pela Pesquisa, sendo empregado ainda o enfoque Ciência
Tecnologia e Sociedade (CTS), contemplando aspectos da Aprendizagem Centrada
em Eventos (ACE). Para isto, foram considerados elementos essenciais como o
levantamento de conhecimentos prévios adquiridos pelos alunos, a realização de
seminários e a exposição de cartazes confeccionados no Laboratório de Informática
utilizando ferramentas das Novas Tecnologias da Informação e Comunicação
(NTIC). Esse conjunto de elementos didático-metodológicos constitui uma alternativa
para se organizar e promover a aprendizagem, e uma concepção cidadã de
Educação, capazes de contribuir para que os estudantes compreendam conceitos
científicos relacionados à fenômenos naturais relevantes e que afetam as suas
vidas. Estes objetivos foram promovidos desenvolvendo-se uma adequada
contextualização dos conceitos físicos abordados. Analisando as respostas dos
alunos obtidas no final da pesquisa por meio de questionários, constatamos que
ocorreu alguma aprendizagem conceitual, baseada no aprender a aprender,
norteado pelo Parâmetro Curricular Nacional (PCN). Os resultados indicam que o
método empregado mostrou-se adequado e poderá ser utilizado para a abordagem
de outros temas, pois promoveu uma grande interação entre os alunos e o professor,
possibilitou intensos e ricos momentos de debates e reflexões, permitindo introduzir
alguns tópicos de Física Moderna.
Palavras-chave: Ensino de ciências, Física moderna, CTS, Raios X.
SOUZA, A. J. The production of X ray and radioprotection contexted by means
of sts approach: a way to insert topics of fmc in the middle education. 2009. 171 f.
Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática)-Universidade Cruzeiro
do Sul, São Paulo, 2009.
ABSTRACT
We investigated the use of didactic and pedagogical resources with the purpose to
insert topics of Modern Physics to the students of High School level, approaching
electromagnetic radiations and the production of X rays, its application in diagnostic
and some possible procedures of radiological protection, contributing for the
curricular updating of physics teaching by means of interdisciplinary approach with
the areas of Mathematics and Biology. The methodology used in the intervention is
based on the Meaningful Learning and Education by Research, with the approach
Science, Technology and Society (STS), contemplating aspects of the Learning
Centered in Events (LCE). For this, we considered essential elements as the survey
of previous knowledge of the students and the development of research and
consultations in magazines, preparation of reports and seminaries and the exposition
of posters confectioned in the Laboratory of Computer Science using tools of New
Technologies of Information and Communication (NTIC), as well as the use of texts
distributed to the students. This didactic-methodologic set of elements constitutes an
alternative to organize and to promote the learning, having as focus a STS
perspective and a citizen conception of Education, able to contribute so that the
students understand useful scientific concepts related on natural phenomena that
present relevant implications for theirs lives. These objectives had been promoted
developing a suitable contextualization of the physical concepts. Analyzing the
answers of the students obtained at the end of the research by means of
questionnaires, we verify that some conceptual learning occurred, based on learning
to learn, guided by the National Curricular Parameters. The results indicate that the
employed method revealed adequate and could be used to insert other subjects,
therefore promoted a great interaction between the students and the teacher, made
possible intense and rich moments of debates and reflections, allowing the insertion
of some topics of Modern Physics.
Keywords: Science teaching, Modern physics, STS, x Rays.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Máquina de raios X em desuso em unidade hospitalar .................. 43
Figura 2 - Denúncia de abandono do aparelho de raios X............................... 44
Figura 3 - Acidente com radiação ultravioleta .................................................. 45
Figura 4 - Primeira radiografia, mão de Bertha, esposa de Röentgen ............ 52
Figura 5 - Apresentação do tema Espectro eletromagnético .......................... 88
Figura 6 - Apresentação do tema Descoberta dos raios X .............................. 89
Figura 6a - Apresentação do tema Descoberta dos raios X .............................. 89
Figura 7 - Apresentação do tema Radioterapia ................................................ 90
Figura 8 - Apresentação do tema Radiação ultravioleta .................................. 91
Figura 9 - Apresentação do tema Fontes naturais de radiações .................... 92
Figura 10 - Anotações dos alunos: Método Científico ..................................... 100
Figura 11 - Anotações dos alunos: explanação produção de raios X ............ 101
Figura 12 - Mapa conceitual elaborado com orientações do professor ......... 108
Figura 13 - Mapa conceitual da aluna C ............................................................ 109
Figura 14 - Mapa conceitual da aluna L ............................................................. 110
Figura 14a - Mapa conceitual da aluna L ............................................................. 111
Figura 14b - Mapa conceitual da aluna L ............................................................. 112
Figura 14c - Mapa conceitual da aluna L ............................................................. 113
Figura 15 - Material didático em pôster ............................................................. 119
Figura 16 - Trifólio ............................................................................................... 120
Figura 16a - Sinalização em locais com radiações ionizantes .......................... 120
Figura 17 - Emissão de fótons de luz ................................................................ 121
Figura 18 - Barras metálicas aquecidas emitindo luz ...................................... 122
Figura 19 - Espectro eletromagnético e algumas aplicações ......................... 123
Figura 20 - Painel de controle do aparelho de raios X ..................................... 124
Figura 21 - Ampola de produção de raios X...................................................... 126
Figura 22 - Colisão de elétron com átomo do anodo ....................................... 127
Figura 23 - Feixe útil de raios X para diagnóstico e radiação de fuga ............ 128
Figura 24 - Artefato tecnológico: cabeçote do aparelho de raios X ............... 129
Figura 25 - Geração de imagem por raios X...................................................... 130
Figura 26 - Filmes utilizados na radiografia ...................................................... 131
Figura 27 - Radiografia das mãos ...................................................................... 132
Figura 28 - Unidade hospitalar no momento da radiografia ............................ 133
Figura 29 - Radiografia da coluna vertebral ...................................................... 134
Figura 30 - Representação da estrutura do DNA submetido aos raios X ....... 135
Figura 31 - Equipamentos de proteção radiológica ......................................... 136
Figura 32 - Dosímetro ......................................................................................... 137
Figura 33 - Aparelho Geiger-Müller .................................................................... 137
LISTA DE TABELAS E QUADROS
Tabela 1 - Nível de compreensão do que é tecnologia ....................................... 75
Tabela 2 - Definições do conceito de radiações ................................................. 76
Tabela 3 - Fontes de radiações domésticas ........................................................ 77
Tabela 4 - Percepção de diagnósticos nocivo a saúde ...................................... 78
Tabela 5 - Conhecimentos sobre radioterapia .................................................... 79
Tabela 6 - Opinião sobre canetas com dispositivo laser ................................... 80
Tabela 7 - Conhecimentos prévios sobre radiografia ......................................... 80
Tabela 8 - Conceitos de Física Clássica e Física Moderna ................................ 81
Tabela 9 - Conhecimento da notícia e explicação do fenômeno ....................... 82
Tabela 10 - Questão de maior interesse ................................................................ 83
Tabela 11 - Compreensão e utilização do mapa conceitual ............................... 146
Quadro 1 - Grau de envolvimento com a aprendizagem ................................... 142
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 13
1.1 Questão da pesquisa ........................................................................................ 15
1.2 Motivação dos adolescentes ao receberem o ensino de Física ................... 20
1.3 O comportamento do adolescente e a atuação do professor em aula ......... 27
1.4 O enfoque CTS e suas contribuições para os processos de ensino ........... 33
1.5 Objetivos geral e específico do trabalho ........................................................ 39
2 INSERÇÃO DA FÍSICA MODERNA NO ENSINO MÉDIO ................................. 47
2.1 Aspectos históricos da FMC e a produção de raios X ................................... 47
2.2 Aspectos históricos sobre raios X e a radiação eletromagnética ................ 51
2.3 Reflexões sobre os parâmetros curriculares em Física no Ensino Médio .. 54
2.4 Reflexões sobre as Diretrizes Curriculares para o Ensino Médio ................ 60
2.5 Pesquisas que respaldam a inserção da FMC no Ensino Médio .................. 67
3 ETAPAS DO PROCESSO DE INTERVENÇÃO ................................................. 73
3.1 Organizadores prévios para abordagem de produção de raios X ................ 74
3.2 A aprendizagem pela pesquisa e a realização de seminários ...................... 84
3.3 Discutindo Ciência e Método Científico: ampliando a informação............... 95
3.4 Material didático da escola utilizado durante o processo de intervenção . 102
4 UTILIZAÇÃO DO PÔSTER SOBRE PRODUÇÃO DE RAIOS X .................... 115
4.1 Detalhamento das informações contidas no pôster .................................... 120
4.2 Análise da exposição do pôster em sala de aula ......................................... 137
4.3 Verificação da aprendizagem conceitual ...................................................... 140
4.4 O enfoque CTS por meio da Aprendizagem Centrada em Eventos ........... 153
CONCLUSÕES ....................................................................................................... 155
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 165
13
1 INTRODUÇÃO
Notamos a importância da aplicação dos raios X nas nossas vidas, sendo
comum a sua utilização em diagnóstico médico. Sua origem remonta estudos de
descargas elétricas mediante tubo de raios catódicos, que são feixes de elétrons,
conforme foi comprovado posteriormente por J. J. Thomson (OKUNO, 1998).
Investigando um mundo que a nossa visão não consegue enxergar,
Röentgen descobriu uma forma de energia a qual denominou raios X. Com seus
notáveis benefícios e também com seus malefícios, a radiação X, que é ionizante, e
retira elétrons dos átomos, causando nas células sérias mutações. Para atenuar tais
efeitos nocivos foram feitos estudos direcionados para o desenvolvimento de
técnicas de radioproteção, com materiais que pudessem bloquear esta radiação
ionizante, um tema que abordaremos ao longo dessa pesquisa (OKUNO, 1998).
As radiações fazem parte do conjunto de temas que os Parâmetros
Curriculares Nacionais (PCN) indicam para serem abordados junto aos alunos do
Ensino Médio (BRASIL, 1999), indicando que não apenas os raios X devam ser
abordados como também as outras radiações.
A implantação das novas diretrizes curriculares para o Ensino Médio tem
por objetivo estimular práticas escolares concretas, ainda que isto dependa de
professores preparados para atuar em suas salas de aulas de modo a propiciarem
aos seus alunos esses novos conhecimentos. Tal fato assume relevância na medida
em que se acredita que um país que quer se desenvolver precisa de pessoas
capacitadas para contribuir com o desenvolvimento científico, o que começa por uma
educação básica de qualidade (KAWAMURA; HOSOUME, 2003).
O Ensino Médio hoje, não visa apenas que o aluno passe em um
vestibular, pois se destina a uma formação de jovens competentes e que adquiram
conhecimentos e competências como instrumentos para a vida, que saibam
raciocinar, compreender as causas e as razões do ensino e, assim, de forma
autônoma, consigam exercer seus direitos, cuidar da sua saúde, participar das
discussões em que estão envolvidos seus destinos e atuar decisivamente para
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14
transformar a sua realidade, enfim, para realizar-se, para viver (KAMAMURA;
HOSOUME, 2003).
Mudanças na estrutura curricular são necessárias, pois é fácil perceber
que nos livros didáticos tradicionais estão ausentes conhecimentos relevantes e
necessários para a compreensão do mundo contemporâneo, incluindo aí as
contribuições da Física aos desenvolvimentos atuais na área de diagnóstico médico
(BRASIL, 2002).
Segundo Kawamura e Hosoume (2003) nós professores podemos mudar
as seleções de conteúdos, as escolhas de temas, as ênfases, as formas de trabalhar
a disciplina Física no Ensino Médio. Devemos nos preocupar menos com a lista de
tópicos a serem ensinados, para concentrar nossa atenção nas competências em
Física que queremos promover e sempre que possível, fazer uso de exemplos
concretos, estabelecendo mediante a prática uma linguagem comum capaz de fazer
os estudantes perceberem a importância desses conhecimentos, bem como o seu
significado em abordagens contextualizadas.
Kawamura e Hosoume (2003) afirmam ainda que é indispensável aos
jovens adquirir uma compreensão mais abrangente sobre como se constitui a
matéria, saber como funciona o laser, além de identificar, lidar e reconhecer as
radiações e seus diferentes usos. Com isso, o estudo da matéria e da radiação
indica que este tema é capaz de organizar algumas competências relacionadas à
compreensão do mundo material microscópico.
O desconhecimento das radiações por parte dos alunos do Ensino Médio
(EM) já foi evidenciado em outros trabalhos como, por exemplo, Costa e Costa
(2002), pesquisando alunos de um curso de Auxiliar de Enfermagem e utilizando um
questionário de averiguação de conhecimentos básicos sobre radiações. Foi
constatado que há um total desconhecimento por parte desses alunos, embora já
tenham concluído o Ensino Médio e estavam ingressando em um curso
profissionalizante voltado à área da saúde.
15
1.1 Questão da pesquisa
Considerando os fatos anteriores entendemos que emerge, naturalmente,
a seguinte questão que norteou o desenvolvimento da pesquisa:
Como abordar sob o enfoque Ciência Tecnologia e Sociedade (CTS) o
tema produção e aplicações dos raios X, mobilizando saberes na área de Física,
Química e Matemática, para classes de alunos do Ensino Médio?
Para a efetivação dessa proposta acreditamos que será preciso superar
muitos obstáculos, de diferentes naturezas, alguns destacados por Perrenoud (2000)
ao explicitar o desinteresse dos estudantes em aprender novos conhecimentos
envoltos em uma sociedade conflitante e violenta, em que o papel da educação
escolar freqüentemente é questionado. Neste contexto adverso os alunos acabam
rotulando a Física apenas como um conjunto de fórmulas, de modo que não
enxergam utilidade dessa disciplina na sua vida profissional futura e nem a
reconhece no seu dia-a-dia.
Assim, essa área de conhecimento ampla e de grande relevância para a
sociedade tem de chegar na sala de aula empregando-se uma didática diferente a
que estamos acostumados a presenciar atualmente, em que prevalecem aulas
somente expositivas exigindo uma postura servil e obediente do aluno.
Acreditamos que as abordagens tenham de fazer chegar aos estudantes
uma Física que conquiste o aluno de uma forma sutil e envolvente, com tema
próximo de sua realidade e valorizando sua bagagem de conhecimentos.
Procurando contribuir para melhorar este cenário, desenvolvemos uma
pesquisa visando inserir alguns conceitos de Física Moderna, estruturada no
referencial teórico Aprendizagem Significativa, que considera aquilo que o aluno já
sabe, denominado de subsunçores, que se relaciona de forma não arbitrária com a
nova informação, dotando assim a aprendizagem de sentido e tornando-a
significativa (MOREIRA, 2006).
Desse modo, o levantamento de concepções prévias, base de uma
proposta apoiada neste referencial, foi feito por meio de um questionário que os
16
alunos responderam. Tal questionário, com dez perguntas, abordava temas atuais e
instigava o aluno a responder sobre questões que retratam as radiações no seu
cotidiano, contendo ainda perguntas formuladas para os alunos opinarem sobre o
ensino de Física e sobre o processo de construção de conhecimentos por parte dos
alunos.
O objetivo do questionário era, além de verificar os subsunçores dos
alunos, abrir caminho para que os tópicos de radiação X pudessem ser inseridos
gradativamente nas aulas, por meio de pesquisas e ações efetuadas pelos alunos
sob a orientação do professor–pesquisador.
O material didático utilizado pelos alunos quando se reportava ao tema
Óptica Geométrica possibilitou que falássemos sobre radiações. Assim, inserimos
expositivamente temas relacionados com radiações que estavam em concordância
com as pesquisas efetuadas pelos alunos, promovendo um encontro de idéias
necessárias para prosseguirmos com a inserção do tópico raios X.
Buscamos, ainda, ensinar e incentivar o educando a aprender a aprender
mediante pesquisa sem interferir demasiadamente no conteúdo programático
estabelecido pela escola, que previa, inicialmente, apenas tópicos de Física
Clássica.
Com uma abordagem de ensino diferenciada e que contempla alguns
elementos da Aprendizagem Significativa de Ausubel (MOREIRA; MASINI, 1982),
aliada ao Educar pela Pesquisa de Pedro Demo (2003), unimos os ensinos de Física
Clássica com Física Moderna e Contemporânea.
Esta proposta foi implementada para trinta alunos do segundo ano do
Ensino Médio, pertencentes à rede particular de ensino da escola Instituto de
Ensino D’Ambrósio (IED)–Reino do Ensino, situada no bairro da Vila Matilde, Zona
leste de São Paulo Capital.
Abordamos também o aspecto humano do aluno e do professor referente
à sua psique nos tópicos em que refletimos como os adolescentes e professores
percebem o ensino e, particularmente, o ensino da Física.
17
A pedagogia do professor e a postura do aluno foram avalizadas nesta
pesquisa sob a ótica de uma proposta que sinaliza para a necessidade de uma nova
realidade de ensino, em que contribuições teóricas de Ausubel (1980), Vigotsky
(1998) e Pedro Demo (2003) constituem elementos significativos que dão suporte
para as atividades propostas.
Além dos referenciais citados, foram utilizadas propostas de ensino
baseadas no enfoque CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade), que tem como
princípio a identificação de problemas sociais relevantes e de impacto local ou
mundial e que devem ser levados à sala de aula de maneira devidamente
contextualizada (CRUZ; ZYLBERSZTAJN, 2005).
Buscamos ainda empregar recursos locais (humanos e materiais) para
localizar, adequar e disponibilizar informações relevantes para os alunos,
orientando-os a utilizarem técnicas de resolução de problemas ou discussão coletiva
do tema, exigindo, assim, participação ativa dos estudantes, estendendo a
aprendizagem para além do período de aula, da classe e da escola.
Desse modo, procuramos propiciar ao aluno uma visão adequada acerca
do conhecimento científico, além do conjunto de conceitos que os estudantes devem
dominar para resolver questões de exames ou provas exigidos pela escola.
Como parte da abordagem de ensino realizada nesta pesquisa de
intervenção sobre a produção e aplicação de raios X, procuramos contemplar a
Aprendizagem Centrada em Eventos (ACE), na qual a base de aprendizagem é
desenvolvida a partir de um evento, por exemplo, uma notícia veiculada na mídia,
jornal ou que, de alguma maneira, esteja próxima ao aluno, fazendo com que desse
assunto se originem idéias que darão direcionamento para a realização de
pesquisas por parte dos alunos, contribuindo para que possam buscar respostas e
solução de problemas que afetem a sua vida (CRUZ; ZYLBERSZTAJN, 2005).
A riqueza de caminhos abertos pela proposta pedagógica tende a
proporcionar oportunidades para que os alunos não se limitem apenas ao domínio e
manejo de conteúdos científicos em uma aula meramente copiada (DEMO, 2003),
sem ter uma idéia dos pressupostos e dos limites de validade revelados pelo
contexto histórico.
18
Assim, a Ciência deixa de ser ensinada como um dogma inquestionável,
como algo pronto e acabado, e os alunos podem perceber as inquietações dos
cientistas, bem como seus conflitos na época em que conceberam suas teorias,
estimulando-os a compreenderem que o desejo de aprender e o gosto pela pesquisa
é o que move as grandes realizações cientificas, além de outros motivos como o
prestígio e melhores condições financeiras.
Silva e Pacca (2004) em sua pesquisa sobre a motivação dos alunos em
aulas de Física, faz um mapeamento em que constata que na sala de aula
encontram-se grupos de alunos unidos em torno de um assunto. Estes alunos
discutem assuntos como futebol, novela e namorados, obrigando o professor em
meio à balbúrdia a falar para um ou dois interessados nas primeiras carteiras,
passando a matéria na lousa e no final rubrica o caderno para apresentar como
avaliação. O professor não consegue penetrar o mundo de interesses desses grupos
fechados, infelizmente aparentando serem habitantes de mundos diferentes.
Entendendo que os problemas e dificuldades que afetam a Educação em
geral são muitos, então nos perguntamos: como inserir tópicos de Física Moderna e
Contemporânea para alunos que normalmente apresentam forte resistência à
aprendizagem em Física? Este quadro é agravado quando consideramos que:
a) As disciplinas de exatas demandam grande atenção e concentração;
b) Segundo Perrenoud (2000), cada aluno vivencia a aula conforme seu humor e
a disponibilidade do que ouve e compreende, de acordo com seus próprios
recursos intelectuais;
c) Nenhum professor trabalha apenas com alunos motivados.
Como conseqüência desses problemas, verifica-se um bloqueio dos
alunos frente a essas disciplinas, sendo comum ouvirmos frases dizendo que não
gostam de Física por se tratar de uma matéria difícil e sem utilidade prática.
Apesar desta concepção dos estudantes, é inegável que os avanços
tecnológicos advindos da ciência Física estão presentes no dia-a-dia do aluno, seja
em um chip de computador com seus circuitos integrados, seja ao tirar uma
radiografia, ambas as situações propiciadas pelos avanços decorrentes da Física
19
Moderna e Contemporânea, que abriram caminho para o uso de diversos
dispositivos tecnológicos, como o laser, a leitura óptica de códigos de barra de
produtos comprados em supermercados, os celulares, entre outros aparatos
tecnológicos frutos desse desenvolvimento (CANATO JÚNIOR; MENEZES, 2003).
Os assuntos citados acima demonstram o quanto a Física Moderna e
Contemporânea (FMC) é atual e presente na vida do estudante, devendo, portanto,
constituir um fator motivante e estimulante para a aprendizagem de Física.
Entretanto, a abordagem destes produtos da FMC continua distante da realidade
vivida pelo aluno, contribuindo para uma maior rejeição do modelo de ensino
vigente. Estes problemas se refletem em diversas situações, como, por exemplo, na
pesquisa feita pela OCDE (Organização para Cooperação e Desenvolvimento da
Economia) em 2007.
Esta pesquisa apresenta o Brasil entre os quatro últimos lugares em um
universo de 57 países (BBC BRASIL, 2007), em que pese a pesquisa de Curi e
Menezes Filho (2006) apontar que o desempenho em disciplinas exatas no Ensino
Médio tende a refletir em bons salários após seis anos de formação, quando tais
alunos estiverem atuando no mercado de trabalho.
Em contrapartida, acreditamos que devemos recorrer às teorias de ensino
e aprendizagem para buscar elementos que subsidiem uma proposta capaz de
sinalizar caminhos diferentes. Neste sentido, a Teoria da Aprendizagem Significativa
(TAS) de Ausubel e Novak (AUSUBEL; NOVAK; HANESIAN, 1980; MOREIRA,
2006) aponta para um ensino que parta daquilo que o aluno já sabe, conforme se
depreende da afirmação relacionada ao processo de aprendizagem dos estudantes:
O fator mais importante que influi na aprendizagem é aquilo que o aluno
já sabe. Isto deve ser averiguado e o ensino deve depender desses dados.
Além disso, a TAS defende que sejam empregados materiais
potencialmente significativos para o aprendiz e introdutórios, como organizadores
prévios, para a aquisição de novos conhecimentos, com a intenção de estimular a
aprendizagem.
20
Assim, para que a aprendizagem seja significativa, o aluno deve perceber
significado naquilo que está aprendendo, apropriando-se do mesmo em sua
estrutura cognitiva.
Para que o aluno se aproprie significativamente de novos conhecimentos
é importante, segundo Pedro Demo (2003), que o professor seja um pesquisador na
sua disciplina, sendo capaz de dar originalidade, um toque pessoal, fugindo de
práticas desestimulantes.
Essa nova postura do professor, baseada nos preceitos de Demo, tende a
proporcionar mais facilmente a aprendizagem pelos alunos e, neste sentido,
encontramos respaldo na proposta de ensino de Bagnato e Barreiro (1992), que
aponta a postura original e irrequieta do professor ao lecionar Física e a excelente
receptividade dos alunos, conforme constatado no final da sua pesquisa.
Portanto, tendo em mente os diversos aspectos apontados acima,
desenvolvemos uma pesquisa com trinta alunos do 2º ano do EM, da rede particular
de ensino, na qual investigamos algumas estratégias didáticas visando introduzir o
tema produção de raios X, integrante da Física Moderna e Contemporânea (FMC),
entendendo que o mesmo faz parte do contexto de vida do aluno. Para isto,
empregamos uma abordagem contextualizada baseada no uso de materiais
potencialmente significativos, incluindo textos científicos, buscando inclusive abordar
alguns dos aspectos formais relacionados ao tema.
1.2 Motivação dos adolescentes ao receberem o ensino de física
Já foi observado por Ostermann e Moreira (2000) a existência de uma
grande concentração de publicações relacionadas ao tema Física Moderna e
Contemporânea (FMC), voltadas para a divulgação científica e possibilitando a
consulta para professores do Ensino Médio (EM), embora haja pouca quantidade de
pesquisas realizadas em sala de aula com apresentação de resultados práticos.
Devemos então questionar: O que falta para que esse assunto motivador chegue às
salas de aulas?
21
A percepção dos adolescentes em relação ao ensino de Física, segundo
Moreira (2004) é que esta disciplina é difícil de ser aprendida, pouco motivadora e
abordada apenas como mera aplicação de fórmulas destituídas de sentido.
Nesse contexto, fica evidenciado o desinteresse do adolescente com essa
componente curricular que, pelo contrário, contém elementos que a tornam
interessante e motivadora, fruto de uma construção humana espetacular, presente
em toda parte. Trata-se de um produto da mente humana voltada a estudar a
natureza, percebendo suas regularidades e propondo suas leis, cujas aplicações a
transformam em tecnologia que serve à humanidade.
Entendemos que o que faz a Física ser uma matéria de difícil
compreensão é a maneira como ela é abordada, com muitas ilustrações e cálculos
que acabam tolhendo a imaginação dos alunos e dificultando a aprendizagem de
certos conceitos. (MOREIRA, 2004).
Segundo Perrenoud (2000), o adolescente já passou daquela fase em
que tudo é novidade, possuidor daquela curiosidade natural, insaciável e vontade
simples de aprender e compreender.
Os adolescentes já conseguem distinguir a aula copiada e repetitiva em
apenas um olhar, pois têm experiência escolar adquirida em anos anteriores, sabem
que certas tarefas com supostos teores lúdicos levarão ao tédio da repetição.
Os adolescentes vêem os adultos ao seu redor manusearem aparelhos
eletrônicos sem, entretanto, compreenderem como esta manipulação é possível,
sem conhecimentos científicos acerca de como as coisas funcionam e, em seu
íntimo, perguntam: quais os significados da Física, para quê aprendê-la?
Segundo o PCN para o ensino Fundamental (BRASIL, 1998) o
adolescente educa-se na mídia observando as atitudes dos políticos, a violência,
greve de professores por um salário melhor, os exemplos de adultos familiares
envolvidos com alcoolismo, um mundo confuso com valores confusos e se pergunta:
Qual a utilidade de um estudo tão descontextualizado da sua realidade,
normalmente marcada por índices enormes de desemprego?
22
As transformações biológicas e psicológicas que sofrem o adolescente
nesse período de transição, que segundo o Estatuto da Criança e do Adolescente
(BRASIL, 1990), iniciam-se aos doze anos e termina aos dezoito anos, é um período
marcado por oscilações, pois os adolescentes querem ser independentes e ao
mesmo tempo temem, querem namorar e brincar, querem ser adultos e crianças.
Trata-se de um período de ambivalência que faz surgir saltos repentinos de humor,
personalidades marcadas pela oposição e comportamento questionador (BRASIL,
1998).
É nesse terreno de inseguranças que o professor do Ensino Médio vai
inserir a sua disciplina, dentre as quais se situa a Física. O caminho comum é a
maioria dos adolescentes não cursarem, no nível superior, a carreira universitária
voltada para esse ramo de ensino científico, o que significa dizer que terão contato
apenas nesses anos do Ensino Médio com estes temas (MOREIRA; COSTA, 2001).
Esse é um dos motivos que impõe a Educação no nível secundário o
papel de ser instrumento formador de cidadãos, devendo ser ampla e capaz de
atingir uma variedade de assuntos pertinentes à formação do adolescente.
Segundo Ostermann e Moreira (2000) o momento é de testar e inserir
novos temas na sala de aula, pois o número de publicações supera em muito a
quantidade de pesquisas práticas.
Para analisarmos algumas dessas poucas pesquisas aplicadas em sala
de aula envolvendo conhecimentos de FMC no EM, selecionamos inicialmente uma
experiência efetuada por Alice Assis Benjamin e Odete Pacubi Teixeira (2001), na
qual analisam o uso de um livro paradidático sobre energia e meio ambiente, em
uma classe do Ensino Médio em uma escola particular da cidade de Bauru, interior
de São Paulo.
A pesquisa inicia-se perguntando se os alunos achavam importante
estudar energia. Surpreendentemente, as respostas obtidas indicaram que para os
alunos este tema não era importante, pois nada tinha a ver com suas vidas, segundo
revelou a maioria dos vinte e sete alunos. Apenas uma minoria considerou o tema
importante, pois tais conteúdos poderiam ser cobrados no vestibular (BENJAMIN;
TEIXEIRA, 2001).
23
Notamos na fala dos adolescentes uma total falta de interesse e
motivação, havendo apenas interesse voltado para passar no vestibular.
Segundo Perrenoud (2000), cada aluno apresenta uma certa
disponibilidade e compreende os temas abordados conforme os seus recursos
intelectuais, sua capacidade de se concentrar no que realmente interessa, ou seja, o
que para o sujeito verdadeiramente faça sentido. O adolescente não é mais o
aprendiz do ensino fundamental possuidor daquela curiosidade e vontade
espontânea, não sendo mais atraídos por um enigma qualquer.
No final da pesquisa, Benjamim e Teixeira (2001) revelam que houve
maior interesse dos alunos e uma evolução no ambiente educacional, pelo fato
inovador de inserir o livro paradidático sem a obrigatoriedade de participação do
aluno, que se inseriu no processo por adesão espontânea.
Kawamura e Silva (2001) também propuseram o estudo de FMC inserindo
material de divulgação científica em sala de aula para o segundo ano do EM. O tema
escolhido foi a dualidade da luz, inserido no capítulo ótica. Vários livros foram
distribuídos e a maioria dos alunos manifestou interesse por um livro escrito por
Einstein, devido certamente à notoriedade desse físico.
Nas conclusões, os alunos mostraram-se favoráveis a essa modalidade
de ensino e apresentaram opiniões contrárias à proposta. Segundo os autores, este
fato deveu-se ao bom relacionamento mantido com os alunos e segundo a fala dos
alunos, o professor era bem visto por não dar broncas e em ajudar quando
precisavam (KAWAMURA; SILVA, 2001).
O relato anterior corrobora o que Ostermann e Moreira (2000) diz sobre o
fato de ser mais interessante e divertido para o professor ensinar tópicos novos, pois
o entusiasmo pelo ensino está diretamente relacionado com o material didático
utilizado.
Zanetic e Pinto (1999) inseriram tópicos de Física Quântica para alunos
do EM na escola estadual abordando o assunto dualidade da luz. Nessa experiência
realizada em sala de aula, os alunos questionaram a falta da Matemática. Segundo
os autores, não se conseguiu estabelecer um diálogo profícuo com boa parte dos
24
alunos, que aprenderam pouco sobre Física Quântica, sendo o grande avanço ter
sido apresentada a FMC aos alunos. Os autores ressaltaram a dificuldade dos
alunos com a leitura de textos e com o pouco domínio acerca das leis de Newton
após terem passado por um curso de mecânica clássica (ZANETIC; PINTO, 1999).
As aulas foram elaboradas em um mini-curso, mas ficou evidente que os
adolescentes não aderiram à idéia do estudo em si.
Laburú, Silva e Carvalho (2000) realizaram uma experiência em sala de
aula abordando o tema Termologia, da área de Física Clássica, para alunos do o EM
gravando a aula para posteriormente analisar aspectos dos processos de ensino e
da aprendizagem, incluindo a condução do tema pelo professor, feita com objetivos
claros e visando uma reflexão sobre possibilidades de melhoria do ensino. O tema
calor e temperatura geram confusão cognitiva do aluno, pois o mesmo já tem
concepções desenvolvidas empiricamente, segundo os autores da pesquisa. Ao
iniciar a aula, o professor citou como exemplo a sala de aula para explicar o conceito
de equilíbrio térmico, sendo este caminho tido como um fator complicador para o
entendimento do aluno (LABURÚ; SILVA; CARVALHO, 2000).
Uma forma que poderia facilitar a compreensão dos adolescentes seria o
de iniciar o estudo ilustrando o tema com uma garrafa térmica para, assim, reduzir o
nível de dificuldade do problema e conseqüentemente facilitar a sua compreensão.
Sugere ainda que a discussão seja realizada após um estudo pormenorizado dos
problemas escolares tradicionais e terminam orientando que os professores tenham
um maior cuidado com conceitos que envolvam um nível de dificuldade maior de
entendimento de seus alunos, sendo destacado que no final a filmagem deveria ser
partilhada com os alunos (LABURÚ; SILVA; CARVALHO, 2000).
Segundo Moreira e Costa (2001) nessas duas últimas experiências o
motivo da dificuldade de aprendizagem dos alunos está relacionado com a
compreensão do enunciado e a existência de diversas variáveis. O enunciado
constitui um fator preponderante para o entendimento e deve ser acompanhado por
representação pictórica de uma situação física modelada. Desse modo, o
adolescente pode ser capaz de dar significado à representação externa do
problema, representando primeiramente internamente em sua estrutura mental,
25
empregando recursos como a criação de imagens ou modelos mentais baseados na
similaridade, ou seja, utilizando um enunciado de problema que lembrava outro.
Ostermann e Cavalcanti (2001) também fornecem contribuições quando
dizem que o ensino de Física para o Ensino Médio deve propiciar a aprendizagem
facilitada, visando à formação de um cidadão pleno e com acesso ao conhecimento,
de modo a ser participativo e consciente na sociedade, tendo na Física uma visão de
mundo e cultura.
Assim, analisando diferentes trabalhos apresentamos um pouco de como
o ensino da Física é percebido pelos adolescentes, constatando que cabe ao
professor encontrar a metodologia apropriada para entrar nesse universo juvenil.
O pensamento do adolescente quanto à formação de um conceito é
apresentado por Vigotsky (1998). Esse conceito se torna totalmente eficaz no final
da puberdade, no término dos doze anos, sendo essa formação de conceitos um
processo criativo que surge a partir de uma configuração complexa voltada para a
solução de um problema real. Exemplificando, Vigotsky relata o fato do adolescente
ao aprender uma palavra nova que o conceito adjacente só se formará se surgir um
problema novo em que o adolescente encontra estas mesmas palavras, em outros
contextos. Se o meio ambiente não trouxer uma série de novos objetos, não fizer
novas exigências e estimular o intelecto do adolescente, o raciocínio não conseguirá
atingir estágios mais elevados, a não ser com muito esforço e com atraso. Neste
sentido, em suas pesquisas, Vigotsky (1998) observou que mesmo adolescentes
que resolviam problemas matemáticos corretamente, ao defini – los verbalmente, ou
seja, utilizando as palavras, baseavam suas falas em mera enumeração de tópicos,
sinalizando que estavam em estágio primitivo de pensamento, que segundo o
pesquisador é caracterizado por uma oscilação entre o simples e o complexo, que é
normal nessa faixa etária. Uma melhor fundamentação no processo de resolução
dos problemas tende a ser alcançada no final da adolescência, quando os jovens
estarão atingindo uma certa maturidade, fato que comprova a diferença de pensar
de um adulto e de um adolescente.
O caminho mental traçado pelo adolescente para chegar à formação de
um conceito não é baseado na repetição e sim por um movimento intenso do
26
pensamento dentro de um escalonamento de conceitos oscilando entre dois
sentidos, do particular para o geral e do geral para o particular. Neste processo, o
conceito nasce a partir de uma operação intelectual em que todas as funções
mentais participam de uma combinação específica (VIGOTSKY, 1998).
O ensino direto de um conceito é infrutífero e o professor que trilhar por
este caminho não obterá resultado, a não ser um verbalismo inócuo, uma repetição
de palavras por parte do adolescente ou criança, semelhante a um papagaio que
simula conhecimento. O conceito jamais será transmitido pelo professor ao aluno por
meio de memorização compulsiva e repetição, pois o importante é ativar várias
áreas da consciência do adolescente (VIGOTSKY, 1998).
A aprendizagem tem sua forma de acomodar em cada mente, com suas
próprias seqüências e organização, com seu horário e suas regras. Muitas vezes um
conteúdo apresentado três ou quatro vezes pouco acrescenta à compreensão de um
tópico de uma determinada disciplina, porém, depois em uma quinta abordagem
algo surge repentinamente e o aprendiz capta um princípio geral e o aprendizado de
uma matéria influencia o desenvolvimento das funções para além da matéria
específica facilitando a aprendizagem de outras disciplinas (VIGOTSKY, 1998).
Qualquer pessoa pode imitar quase tudo e como auxílio de uma outra
pessoa todos podem fazer mais do que fariam sozinhos. Isso torna a imitação
indispensável na aprendizagem, de modo que a cooperação pode levar o aprendiz a
fazer sozinho o que faz por imitação hoje (VIGOTSKY, 1998).
As reflexões de Vigotsky sinalizam para uma variedade de estratégias
capazes de promover a compreensão e aprendizagem do aprendiz. Cabe ainda
ressaltar que algumas posturas adotadas por professores fornecem contribuições
mais significativas para a evolução do conhecimento do adolescente, enquanto
outras posturas dificultam esse processo de aprendizagem. Assim, acreditamos que
certas posturas transformadoras adotadas em sala de aula por parte dos educadores
possibilitam alcançar o campo mental de aprendizagem dos adolescentes e, desse
modo, fazê-los apropriar-se do saber, e no nosso caso a apropriação do saber por
parte do aluno são alguns tópicos de FMC e ênfase sobre produção de raios X numa
unidade hospitalar e a Radioproteção.
27
No próximo tópico analisaremos a percepção do professor ao lecionar
Física.
1.3 O comportamento do adolescente e a atuação do professor em aula
No tópico anterior apresentamos algumas considerações que julgamos
essenciais para o bom andamento dos processos de ensino e de aprendizagem em
sala de aula.
A primeira percepção relevante pode ser destacada da pesquisa de
Kawamura e Silva (2001), descrevendo uma atividade de divulgação científica em
sala de aula, em que os alunos apresentaram apenas pareceres favoráveis,
destacando o prazer que o professor ensinava e que ele não dava broncas. Fica
evidenciado aqui o fator afetividade e a importância de se construir um ambiente
confortável onde o aprendiz se sinta à vontade.
Demo (2002) enfatiza a importância de se abandonar uma postura
envelhecida, caminhando em direção a um ensino em que se fala com os alunos
com ênfase, prendendo–lhes a atenção, obrigando-os a respeitar a autoridade do
professor. Neste novo ensino, o bom professor transmite sabor de originalidade nas
sínteses, nas reconstruções próprias, apresenta habilidade de motivar processos
emancipatórios, utilizando menos explicações copiadas e sim desenvolvendo
conhecimentos atualizados, atendendo os interesses dos estudantes que
demandam uma determinada competência produtiva.
Segundo Morín (2004), essa percepção por parte dos alunos são frutos
de reconstruções cerebrais baseadas em estímulos ou sinais captados e codificados
pelos sentidos e que o desenvolvimento da inteligência é inseparável do mundo da
afetividade. A parte interna do indivíduo, onde fermentam as necessidades, sonhos,
desejos, idéias, imagens e fantasias podem ser estimulados com o entusiasmo dos
professores, pois o ser humano é ao mesmo tempo biológico, psíquico, social,
afetivo e racional. O homem racional e pragmático também é afetivo, imaginário,
poético. Assim, podemos concluir que compreender é necessariamente um processo
de empatia de identificação e projeção. (MORÍN, 2004).
28
Tiba (2005) afirma que o cérebro do adolescente é diferente do cérebro
de um sujeito adulto e, portanto, nem sempre o adolescente está pronto para
processar todas as informações que precisa para tomar decisões. Isto leva à
imaturidade e, portanto, o grau de exigência deve ser medido ao nível de um ser que
ainda não amadureceu. O processo emocional ainda não maduro leva o adolescente
a ter um humor instável e cabe àquele que é maduro, no caso o professor, ter um
leque de opções para agir com paciência para ouví–los, procurando realmente
entendê–los. O professor não deve qualificá–los pejorativamente, para não afetar
sua auto–estima, considerando que todo ser humano quer ser equilibrado e feliz.
Se o adolescente observa na televisão as novidades tecnológicas e o
avanço das ciências, também observam tipos de personagens em que o bandido
debocha da sociedade, pessoas que matam sua namorada e saem impunes,
programas religiosos e novelas com seus preconceitos e mensagens subliminares,
excitantes partidas esportivas, uma guerra ao vivo, conflitos policiais (CURY, 2003).
Segundo Cury (2003), a televisão por hora mostra as mais diversas
personalidades, indo do bandido destemido a pessoas divertidas e policiais
irreverentes. São essas personalidades que competirão diretamente com a
personalidade do professor, em um ambiente complexo onde esses estímulos não
são inofensivos, pois tendem a aumentar o limiar do prazer na vida real, de modo
que com o tempo, os adolescentes perdem o prazer pelos pequenos estímulos da
rotina diária.
O prazer do adolescente contemporâneo vem após ele fazer muitas
coisas e ser possuidor de muitos bens, o que gera personalidades volúveis e
instáveis e seres insatisfeitos. Deveria ser uma geração de adolescentes felizes, pois
as famílias, quando podem, cercam seus filhos com mimos, boas escolas,
brinquedos caros. Entretanto, o que vemos são adolescentes insatisfeitos e essa
insatisfação vem do fato de que os jovens não estão tendo exemplos de adultos que
os estimulem nas funções mais importantes da inteligência, que é contemplar o belo,
pensar antes de reagir, gerenciar pensamentos, ter espírito empreendedor (CURY,
2003).
29
Segundo a análise de Cury (2003, p. 15), os adolescentes estão
desenvolvendo obsessão, fobias, transtorno ansioso, os adolescentes estão se
drogando em busca de um bem-estar e, com isso, queimando etapas da vida,
envelhecendo rapidamente a emoção. Com isso, a sala de aula se torna palco de
uma agressividade exacerbada. Assim, os fatores que desencadeiam
personalidades inadequadas dos adolescentes com falta de concentração e de
prazer em aprender, deixando-os ansiosos, são frutos do sistema social que
estimulou sobremaneira os elementos que envolvem os pensamentos e que estão
na base da construção da personalidade.
O modo de pensar dos adolescentes de hoje é diferente dos adolescentes
do passado, o excesso de estímulos provoca, no seu inconsciente, perdas graves,
gerando dificuldade para o professor influenciar o mundo psíquico do adolescente.
Seus gestos e palavras não têm impactos emocionais e a conseqüência desses
fatores em sala de aula é o professor gritar para obter o mínimo de atenção (CURY,
2003, p.59).
Segundo Cury (2003, p. 58), esse excesso de estímulo leva à Síndrome
do Pensamento Acelerado e esse estado requer do adolescente a procura de mais
estímulos, fazendo com que em sala de aula esse adolescente se agite na cadeira,
tenha conversas paralelas, não se concentre e mexam com os colegas.
Professores que lecionam há dez ou mais anos têm percebido essa
diferença de comportamentos dos adolescentes de outrora com os atuais. A mídia
discrimina o adolescente com seus modelos exageradamente magros ou com
padrões de beleza inatingíveis e o seu jeito de viver. Muitas vezes, o problema não
está naquilo que o adolescente vê na televisão e em capas de revistas e sim o que
ele vê ao se olhar no espelho, com uma percepção alterada. Todos esses estímulos
levam à agressividade na sala de aula e a alienação (CURY, 2003, p. 67).
No dia vinte e cinco de setembro de 2007, o jornal “Agora”, bastante
popular na cidade de São Paulo, noticiou um caso extremo de agressividade na sala
de aula entre os alunos e depois do aluno contra o professor. A situação começou,
segundo o jornal, com dois alunos brigando no momento da prova e o professor
tentou separar e enviá-los à direção, quando um deles foi até a mesa do professor e
30
jogou seu material no chão. O professor, irado, jogou uma cadeira sobre o aluno.
Posteriormente, os parentes desse aluno foram até à sala de aula e esmurraram o
professor (ZANCHETTA, 2007).
Assim, percebemos como a Síndrome do Pensamento Acelerado
influencia a sala de aula. Neste contexto de dificuldades devemos perguntar: Como
lidar com tais situações e ao mesmo tempo buscar introduzir tópicos de FMC nas
salas de aula, se o nível de agressividade contamina tanto professores quanto os
alunos?
Cury (2003, p. 62) aponta um estudo em que o fator agressividade em
sala de aula tem afugentado e adoecido os professores, sendo este um fenômeno
mundial, pois na Espanha estudos realizados demonstraram que 80% dos
professores estão estressados, na Inglaterra o governo tem grandes dificuldades de
formar professores para atuar no equivalente em nosso País ao Ensino Fundamental
e Médio. No Brasil, segundo Cury (2003, p. 62), 92% dos professores apresentam
dois ou três sintomas de estresse e 41% com dez ou mais sintomas de estresse.
Certamente o fato noticiado no jornal corrobora para esse quadro.
Então, retomando a pergunta, como transpor tudo isso e inserir a FMC no
ensino médio? Ostermann e Moreira (2000) já alertavam para o fato de termos
materiais de divulgação científica em grande número e carência de experiências em
sala de aula, salas de aula com 30 ou mais alunos vivendo em um mundo com
tantos estímulos e em busca de uma aula também estimulante.
Cury (2003, p. 75) aponta possíveis soluções quando afirma que o
professor deve proteger a sua emoção nos focos de tensão, que as atitudes
impensadas e agressividades dos seus alunos não devem roubar a sua
tranqüilidade. O professor deve utilizar palavras que encantem seus alunos e no
calor de um atrito a melhor resposta é não dar resposta nenhuma, pois a lição de
moral no calor da discussão só agravaria ainda mais a situação, conforme o fato
relatado na notícia do jornal.
O professor deve empregar gestos inesperados e atitudes que
surpreendam seus alunos, levando-os a confrontar consigo mesmos e os façam
perceber a sua injustiça. Não é adequado que o professor exponha publicamente o
31
defeito de um aluno e mesmo que o aluno o decepcione, ele não deve humilhá-lo.
Essas são atitudes que amenizam os confrontos em sala de aula (Cury, 2003, p. 85).
Mas afinal, existe professor com essas qualidades e que não caia na
armadilha de ser o “tio da turma”, sendo capaz de trazer os conhecimentos
pertinentes a sua disciplina em sala de aula?
Uma observação feita em sala de aula, por Silva e Pacca (2004), mostra
que a atitude do professor pode motivar e desmotivar o aluno. Algumas
características que motivam, apontadas por alunos em uma aula de Física, são:
Aulas associadas com coisas do cotidiano;
Aplicações tecnológicas;
Empenho dos professores ao lecionar;
Descontração;
Simpatia;
Experimentos;
Aulas diversificadas;
Disciplina em sala de aula;
Os fatores que desmotivam, apontados pelos alunos, nas aulas de Física
foram:
Falta de utilidade da matéria ensinada;
Excesso do poder por parte do professor;
Evidenciar negativamente o aluno;
Desrespeitar a capacidade do aluno;
Falta de empenho do professor;
Descontrole emocional;
Poucas estratégias de ensino;
Falta de compromisso com os alunos;
Excesso de liberdade;
Professor despreparado;
Falta de autoridade;
Formalismo exagerado de Matemática no ensino de Física.
32
As impressões que Silva e Pacca (2004) tiveram ao concluir sua pesquisa
é que a sala de aula é mais um espaço de convívio social e não propriamente um
lugar de aprendizagem e aquisição de habilidades, onde os alunos reunidos em
pequenos grupos se movimentavam pela sala de aula e discutiam, cada um no seu
grupo (“panela”), temas como futebol, namorados, novelas e os mais diversos
assuntos, enquanto o professor copiava na lousa trechos de livros e falava para um
pequeno grupo que prestava atenção.
Arruda e Villani (2001) em sua pesquisa observaram professores de
Física que buscam aperfeiçoamento para lecionar FMC. Nas suas observações
percebeu que a autoridade do professor é adquirida pela vivência, não é ensinada e
que para ter sucesso com os alunos devem criar situações em que cada estudante
se sinta confortável e possa se abrir e expressar autenticamente o que está
sentindo, sendo este o minério precioso para direcionar a aula. Alunos
desinteressados e sem nenhuma motivação para se envolver é uma questão que o
professor pode resolver mediante a surpresa e a inovação, citando, como exemplo,
aulas experimentais ou a adoção de atitudes diferentes que sejam interessantes e
motivadoras aos olhos dos alunos. O professor deve ajudar o aluno a passar da
indolência a uma atitude em que ele possa acreditar em si mesmo.
A segunda percepção relevante observada nas experiências em sala de
aula citada no tópico anterior está relacionada com a aula de Termologia abordada
pelo professor e que ocasionou dúvidas, analisadas posteriormente em um vídeo
(LABURÚ; SILVA; CARVALHO, 2000). Os autores da pesquisa sugerem uma
abordagem diversificada com grau de dificuldade menor, buscando facilitar a
compreensão dos alunos.
Neste sentido, uma mudança de estratégia em um curso de engenharia
apresentado na proposta de ensino de Bagnato e Barreiro (1992) mudou o aspecto
de uma aula maçante para uma aula interessante. Características importantes
elencadas, entre outras, estava centrada na forma irrequieta do professor lecionar,
envolvendo a turma com perguntas, experimentos e exercícios. A versatilidade na
sala de aula e o professor motivado foi o ponto forte da boa aprendizagem dos
alunos, pois a aula bem preparada serviu como fator motivante e permitiu mostrar
respeito para com o aluno.
33
Assim, Bagnato e Barreiro (1992), concluem que outros recursos
didáticos, juntamente com apostila, livros didáticos, lousa e giz são de fundamental
importância na maioria das áreas dos conhecimentos, indicando ainda que a
exposição dialogada e aulas demonstrativas se mostram satisfatórias para os
alunos.
1.4 O enfoque CTS e suas contribuições para os processos de ensino
Por meio de nossa proposta, procuramos fazer com que o aluno possa
apropriar-se de conhecimentos novos capazes de modificar a sua estrutura
cognitiva, incluindo tópicos de tecnologia e seus impactos sobre a sociedade,
abrindo, assim, caminhos para que eles possam atuar socialmente com opiniões
fundamentadas, na medida em que se desenvolvem emocionalmente adquirindo
maturidade cientifica e social, além da consciência cidadã que todos devem adquirir
ao longo da sua existência.
Segundo Auler e Bazzo (2001), a abordagem de temas específicos sobre
Ciências e Tecnologia é um tanto recente no Brasil, pois a tecnologia em nosso país
teve seus primeiros passos com a criação da Universidade de Brasília em 1961. O
autor elenca a história de formação do Estado brasileiro, que se iniciou como uma
colônia que buscava recursos para atender a Europa e que a burguesia local não
tinha em seu cerne o espírito empreendedor apresentado pela burguesia européia e
americana, que por passar por várias transformações como o Renascimento, entre
outros, detinha a preocupação com a evolução saudável da sociedade,
principalmente pelo fato de presenciarem os horrores da segunda guerra mundial e
os embates no Vietnam.
Além de a elite brasileira buscar atender as necessidades européias sem
se preocupar com as condições locais, a sociedade brasileira tem em sua história o
regime escravocrata e a maioria de seus índios massacrados, formando assim uma
população de alienados quanto à educação cientifica. Essa população cresce sem
ter opinião adequadamente formada e condições para exigir dos governantes
condições melhores de vida para a sociedade, embasadas na tecnologia, decisão
que fica a cargo de uma minoria oligárquica, atrasando, desse modo, o campo
34
educacional voltado para a tecnologia, pois tais elites se preocupavam apenas com
o bem estar dessa minoria (AULER; BAZZO, 2001).
Trilhando por este caminho natural da evolução científica do Brasil-colônia
Auler e Bazzo (2001) chegam aos tempos atuais e se reporta ao tratado do
MERCOSUL, com a situação dos países Latino-Americanos, na dualidade em querer
se emancipar tecnologicamente ou simplesmente ser meros consumidores de
Tecnologia nesta guerra tecnológica e consumismo que assola o mundo globalizado.
Por falta de incentivos, pesquisadores brasileiros buscam
reconhecimentos em nações estrangeiras, contribuindo para o avanço tecnológico
desses países que comumente são os países de primeiro mundo.
Por outro lado, o Brasil coopera ainda mais para o seu atraso tecnológico
quando seus governantes com incentivos fiscais beneficiam empresas
multinacionais, como a GM e a Ford, atitude que jamais seriam vistas em um país
como os EUA, pois este prioriza as empresas nacionais, com intuito de gerar
benefícios para sua população.
Assim, Auler e Bazzo (2001) indagam qual rumo o Brasil deve tomar e
respondem que o Brasil deve coincidir o progresso da tecnologia com o progresso
social, considerando a carência social do povo brasileiro em suas moradias
precárias e em lugares de riscos, e que uma boa intervenção tecnológica permitiria
produzir materiais de baixo custo, sempre visando o bem estar da população local e,
conseqüentemente, por meio da educação seria possível retirar da ignorância
tecnológica a população brasileira, para que episódios tristes como os incidentes
graves com radiação ocorrido em Goiânia e as devastações inúteis e sem critério
nas florestas brasileiras não acontecessem.
Notamos que o pensamento de Auler e Bazzo (2001) enfatiza que a
educação tecnológica deva ser capaz de produzir em sala de aula pensamentos
recorrentes observados na sociedade, sem interferir no conteúdo programático das
disciplinas lecionadas e, com isso, contribua para formar cidadãos empreendedores
e capazes de enfrentar os problemas que se apresentam em sua vida.
35
Angotti e Auth (2001) retratam CTS como uma necessidade para
equilibrar e nortear os avanços tecnológicos que estão desarranjando o ecossistema
e dizimando populações por fome ou doença nos continentes empobrecidos e
também nos grandes centros, com pessoas sem empregos vivendo abaixo da linha
de miséria traçada pelos estudiosos em Antropologia. Diante dessa situação, os
autores propõem atividades pedagógicas estruturadas na história dos avanços
tecnológicos e para a escala de valores humanos, com intuito de despertar,
alfabetizar e humanizar quanto ao tema Ciência e Tecnologia.
A preocupação maior relacionada com Ciência e Tecnologia abordada por
Angotti e Auth (2001) é a poluição como fator de desequilíbrio do ecossistema e a
pouca preocupação de alguns países quanto a esta problemática, além de salientar
grupos dominantes que têm acesso às benfeitorias em detrimento de outros grupos
que vivem à margem dessas benfeitorias, excluídos socialmente.
Por tais motivos Angotti e Auth (2001, p. 19) pleiteiam uma educação
ambiental e vêem uma passividade dos professores e resistências dos pais quanto a
este assunto ser discutido em sala de aula, privando assim os adolescentes de
serem criativos e capazes de formar uma opinião sobre esta problemática.
Outro tópico relevante abordado por Angotti e Auth (2001, p. 21) é a
problemática do lixo, e alerta que só reciclar não é mais solução, indicando este
tema para discussão em sala de aula, pois engloba relações CTS, com ênfase para
o impacto ambiental, pois o lixo atualmente requer grandes lotes de terras para o
seu aterro. Assim, salienta-se a importância do enfoque CTS como norteador das
atividades desenvolvidas em sala de aula.
Finalmente, Ricardo, Custódio e Rezende Júnior (2007) descrevem que:
[...] Ampliam-se os objetivos educacionais e se espera que os
conhecimentos adquiridos na escola tenham sua pertinência para além dos
seus muros. De modo geral, pode–se dizer que tal perspectiva é o que se
vem chamando de um ensino por competências [...] Paralelamente, a escola
parece estar sendo questionada quanto a sua capacidade de atender às
expectativas dos alunos, incluindo as escolhas dos conteúdos a ensinar.
Tornam-se cada vez mais comuns por parte desses alunos perguntas do
tipo: porque eu tenho que aprender isso? Essa atitude não apenas coloca
em questão o que está sendo ensinado como pode refletir uma certa
ansiedade dos educandos ao não terem claro que o projeto escolar poderá
prepará–los para o que esperam encontrar quando concluírem a formação
básica. (RICARDO; CUSTÓDIO; REZENDE JÚNIOR, 2007, p. 135).
36
A insatisfação do aluno quanto ao ensino de Física, Química e
Matemática no Ensino Médio, da maneira que é ensinado, impele os educadores a
refletirem sobre suas práticas, pois a pergunta para quê eu aprendo isso, ou onde
vou aplicar tal conhecimento, denota uma angústia dos jovens, que se sentem
excluídos das grandes decisões que cercam suas vidas.
Desse modo, o enfoque CTS abordado em sala de aula fornece uma
satisfação na medida em que ao serem habilitados em cálculos e fórmulas, serão
capazes também de melhor gerir suas vidas e decidir sobre os rumos que a
sociedade está tomando e como atuar nesta sociedade ao chegar na sua fase
adulta.
Para isso, a educação em CTS não deve se restringir a mero manuseio
de tecnologia como retro–projetores, data–shows, calculadoras e computadores em
sala de aula, mas deve promover uma distinção entre ciências e tecnologia, em que
as ciências se situariam no campo da intencionalidade e a tecnologia se situaria no
campo da funcionalidade. Portanto, entendemos que a educação básica não busca
formar alunos técnicos, mas pessoas que saibam entender a tecnologia como aliada
ao seu bem-estar produtivo enquanto subsistir como pessoa neste planeta, sendo
ainda capaz de contribuir para o bem-estar daqueles que ainda virão a morar e a
desfrutar da beleza desse mundo (RICARDO; CUSTÓDIO; REZENDE JÚNIOR,
2007, p. 146).
Luz e Araújo (2008) ao se reportarem sobre o tema CTS afirmam que:
O enfoque CTS sustenta uma filosofia de ensino que deixa de ensinar
conceitos pelos conceitos, não que estes não tenham valores, mas porque a
sua importância será melhor percebida se os alunos forem estimulados a
dar sentido aos problemas propostos.[..] Esta proposta pode auxiliar o aluno
na construção individual de sua aprendizagem, permitindo atribuir
significados a um determinado objeto de estudo que possa ser
potencialmente significativo, ou seja, facilitador de uma aprendizagem
significativa, na medida que incentiva a confrontação de pontos de vista,
possibilita uma análise crítica do objeto de estudo, incentiva a formulação de
questões e fomenta a realização de pesquisa ( LUZ; ARAÚJO, 2008, p. 20).
Assim, a atividade em sala de aula desenvolvida com recursos inovadores
e enfocando o tema raios X e radioproteção, tema presente na sociedade pela sua
importância em diagnóstico médico e também pela veiculação na mídia do acidente
37
com radiações, ocorrido na cidade de Goiânia, abre caminho para que possamos
inserir tópicos de FMC no Ensino Médio.
Esse conteúdo por si só tende a despertar o interesse do aluno pelo
vínculo que tem com sua vida. Desse modo, o aluno pode se apropriar de
conhecimentos próximos à sua realidade, sendo essa aquisição facilitada pelo uso
de uma abordagem envolvendo algumas relações entre Sociedade, Tecnologia e
Ciência.
Pesquisadores que se reportam ao tema CTS (ANGOTTI; AUTH, 2001;
AULER; BAZZO, 2001; CRUZ; ZYLBERSZTAJN, 2005) concordam que a Ciência
divulgada na mídia busca uma verdade absoluta. Em geral, a mídia não revela os
sentimentos não muitos nobres que estão por trás de uma determinada pesquisa ou
ao menos levantam o sentimento de dúvida ou questionamento acerca do porquê de
tal tecnologia ou pesquisa cientifica estar sendo desenvolvida. Como exemplo,
podemos citar a modificação no DNA das plantas, que permitiria a pergunta: Seria
apenas para combater fungos?
Com isso, a tecnologia como é difundida na mídia visa apenas satisfazer
as necessidades sociais. Entretanto, o enfoque CTS em sala de aula revela
condições para que o aluno reflita sobre tais temas e elabore em sua estrutura
cognitiva muitos dos aspectos relacionados a uma pesquisa científica e sua
tecnologia, com capacidade para opinar sobre o impacto que elas podem causar no
ambiente em que ele vive, sendo exemplo dessa situação a construção de
hidrelétricas e seu impacto ambiental.
As atividades embasadas no enfoque CTS aplicadas em sala de aula
também encontram respaldo favorável na pesquisa de Luz e Araújo (2008) como
um meio capaz de:
Promover a identificação nos estudantes de temática / problemas de estudo;
organizar material de instrução em torno de tópicos de relevância; fomentar
a perspectiva de construção de perguntas pelos alunos; motivar os alunos a
utilizarem uma ampla variedade de recursos, como texto científicos,
pesquisas sobre o conteúdo estudado, experimentos com utilização do
método investigativo [...] em suas perguntas e respostas; proporcionar
oportunidades para que os alunos apliquem conceitos e habilidades em
situações novas; estender o estudo da Ciência e de outras áreas do
currículo escolar e sua relação com a comunidade (LUZ; ARAÚJO, 2008,
p.40).
38
Com esse enfoque devidamente desenvolvido buscando fazer com que
os alunos apropriem–se do conhecimento, o resultado deve refletir naturalmente na
conduta do aluno, permitindo que, segundo Luz e Araújo (2008), que o aluno possa:
Ter maior responsabilidade na programação das atividades; dirigir sua
atenção para fora da classe, a fim de obter respostas aos questionamentos;
aplicar a informação apreendida em sala de aula e no seu cotidiano;
converter – se em agente de mudança; compreender o impacto da Ciência e
da Tecnologia na comunidade (AULER; BAZZO, 2001); atuar de um modo
responsável sobre a base de sua compreensão; compreender a importância
de ser cientificamente culto; dar continuidade a sua educação após o
período de escolarização (LUZ; ARAÚJO 2008, p. 41).
Portanto, o enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) é uma
proposta de ensino que traz para a sala de aula eventos que ilustram as diversas
conexões entre a Ciência, Tecnologia e Sociedade, com a intenção de habilitar o
aluno na educação formal a compreender a sua realidade social. Desse modo, o
aluno pode participar de forma crítica e consciente, envolvendo-se e posicionando-
se perante situações que envolvam temas científicos e tecnológicos (CRUZ;
ZYLBERSZTAJN, 2005).
O enfoque CTS envolve um conjunto de estratégias que inclui jogos de
simulação, fóruns, debates, projetos individuais e de grupo, pesquisa de campo no
campo de trabalho, palestrantes convidados e ação comunitária, apontando,
portanto, um campo amplo de atuação envolvendo os alunos (CRUZ;
ZYLBERSZTAJN, 2005).
Em uma sala de aula, para que uma disciplina seja trabalhada segundo o
enfoque CTS, devemos desenvolver diferentes ações, por exemplo: (CRUZ;
ZYLBERSZTAJN, 2005):
a) Abordar problemas sociais relevantes para os estudantes, que
causem grande interesse e que apresentem conotação local e
mundial;
b) Empregar recursos humanos e materiais para ser utilizado nas
resoluções de problemas que envolvam a vida real, estendendo a
aprendizagem para além do período de aula, da classe e da escola;
39
c) Avaliar impactos da Ciência e da Tecnologia sobre os estudantes,
de forma individual;
d) Dar ênfase no processo de aquisição das habilidades que os
estudantes necessitam para resolver seus próprios problemas;
e) Despertar a vontade e vocação para seguir carreiras científicas;
f) Fornecer oportunidades para os alunos atuarem em suas próprias
comunidades, colaborando na solução dos problemas ali
observados;
g) Estimular a autonomia dos estudantes durante o processo de
aprendizagem.
Buscando atender alguns desses preceitos, pretendemos nesta pesquisa
auxiliar o aluno na construção dos conhecimentos, habilidades e valores necessários
para tomar decisões responsáveis sobre as questões que envolvem a Ciência, a
Tecnologia e a Sociedade, propiciando condições mínimas para atuarem na solução
de tais questões. Com isso, esta proposta de trabalho vincula–se a objetivos gerais,
visando atender aos domínios conceituais, de procedimento e atitude, estruturados
na aquisição de conhecimentos sobre a produção de raios X e sua radioproteção,
bem como o modo de operação das máquinas de raios X e o entendimento das
siglas que aparecem nestes ambientes. Também desejamos desenvolver
habilidades mediante a busca e consultas em periódicos, Internet e bibliotecas.
Finalmente, visamos o desenvolvimento de valores ao potencializar o
estabelecimento de consciência sobre as exposições às radiações ionizantes em
uma unidade hospitalar.
1.5 Objetivos geral e específico do trabalho
O objetivo geral deste trabalho é enfocar por meio de um conjunto de
atividades didático-pedagógicas o tema raios X e a questão da radioproteção,
analisando o elemento químico chumbo e materiais densos que atuam como
materiais protetores, além da rotina hospitalar quanto ao exame diagnóstico com
seus filmes e a simbologia das radiações. Desse modo, vislumbra-se a possibilidade
40
de se inserir um importante tópico de Física Moderna e Contemporânea no Ensino
Médio.
Neste sentido, para analisar o desenvolvimento de uma proposta
metodológica baseada em diversas ações interventoras na sala de aula e que não
descarta o material didático utilizado pelo aluno, realizamos uma metodologia
estruturada na pesquisa-ação, em que os alunos atuam como cooperadores da
construção e apropriação dos conhecimentos científicos.
Por outro lado, como objetivo específico do trabalho, pode-se elencar:
a) Desenvolver a capacidade do aluno em ter conhecimentos claros acerca
do espectro eletromagnético e sua relação com o comprimento de onda ou
freqüência. Conseqüentemente, busca-se promover conhecimentos sobre
a produção de energia relacionada a diferentes tipos de radiações,
incluindo os sinais de rádio ou TV e, principalmente, a produção de raios
X, objeto central de nosso estudo;
b) Permitir que o aluno seja competente para interpretar gráficos e a
simbologia universal das radiações;
c) Possibilitar ao aluno ser consciente e capaz de se proteger contra as
radiações e utilização de equipamentos pertinentes à proteção radiológica;
d) Possibilitar que em uma unidade hospitalar o aluno saiba como funciona o
equipamento de raios X, juntamente com sua simbologia de operação e
proteção;
e) Permitir que o aluno compreenda que os conhecimentos e produtos
oriundos da Ciência e da Tecnologia apresentam tanto aspectos positivos
quanto negativos.
O enfoque CTS utilizado neste trabalho, envolvendo conceitos científicos
e tecnológicos, juntamente com processos de investigação e pesquisa pelos alunos,
abre um leque de possibilidades de estratégias de ensino em que o aluno é capaz
de perceber aspectos relacionados aos seus interesses pessoais, vinculados ao seu
cotidiano. Esse processo tende a ser eficaz para promover melhorias na qualidade
41
de ensino, facilitando as condições necessárias para que os alunos adotem uma
postura cívica baseada também em fatos científicos e, particularmente, na utilização
da radiação ionizante de uma forma racional e consciente.
Uma possibilidade ao trabalharmos na vertente CTS é a Aprendizagem
Centrada em Evento (ACE), que tem como princípio o ensino de assuntos científicos
e tecnológicos em sala de aula, tomando por base circunstâncias e situações
retiradas da vida real. O evento tem como característica principal ser evocativo, ou
seja, apresentar a possibilidade de conexão com um grande número de assuntos
que possam ser trabalhados; deve ser motivador e rico o suficiente para despertar o
interesse humano, sendo capaz de estimular a discussão e o debate e com potencial
para capturar a atenção do aluno. Seu objetivo é o de integrar a tecnologia com
conceitos sociais e científicos, em atividades que não se limitem a aulas expositivas
(CRUZ; ZYLBERSZTAJN, 2005).
Neste contexto, o tema produção de raios X envolve a natureza física do
fenômeno e todo um aparato tecnológico necessário para produzir e controlar a
intensidade dos raios X, devendo os alunos pesquisar os diversos aspectos
relacionados a esses tópicos.
O gancho para envolver os alunos na pesquisa de um assunto de
relevância social foi oportunizado quando o jornal “Agora”, de 24/09/2007, publicou
uma reportagem de Flávio Ferreira, abordando esta temática com a manchete:
“Centros de raio-X de SP têm série de problemas”
Esta reportagem foi xerocopiada e apresentada aos alunos, que a leram
juntamente com o texto sobre o acidente com raios ultravioleta ocorrido em uma
clínica em São Paulo, noticiada no jornal Agora de 30/03/07, sendo abordada no
início da pesquisa de modo a funcionar como um organizador prévio, cujo título era:
“Estudante entra em coma após fazer bronzeamento”
Assim, conhecimentos científicos que impactam na sociedade podem
chegar à sala de aula, sendo uma alternativa para abordagens que apenas primam
pela resolução técnica de exercícios descontextualizados e que servem para
42
preparar os alunos para o vestibular ou apresentar conceitos científicos de uma
forma pontual.
Algumas vezes essas abordagens até fazem alusão ao cotidiano, mas o
enfoque é feito de uma forma tão técnica que tudo parece distante aos olhos do
estudante.
Entretanto, utilizando jornais com notícias importantes, mostrando fotos
que apresentam a figura humana e a máquina de raios X disposta em uma clínica
fotografada por um repórter, passamos a contar com um material de apoio capaz de
inserir elementos da sociedade em sala de aula. Este procedimento facilita o
estabelecimento de uma ligação direta de conceitos técnicos estudados em sala de
aula e fatos sociais ocorridos paralelamente, muitas vezes na mesma cidade do
estudante. O fator humano e emocional relacionado ao fato da jovem ter entrado em
estado de coma após passar por bronzeamento artificial, em uma situação na qual
ela procurava o padrão de beleza proposto pela mídia, fez os estudantes refletirem
que a situação poderia ter ocorrido com um parente deles ou até mesmo com eles
próprios.
Assim, é fácil se questionar até que ponto valeria o sacrifício por tal busca
de padrão de beleza.
Os recortes de jornais utilizados nas atividades de intervenção são
apresentados a seguir.
43
Figura 1: Máquina de raios X em desuso em unidade hospitalar.
44
Figura 2: Denúncia de abandono do aparelho de raios X.
45
Figura 3: Acidente com radiação ultravioleta.
47
2 INSERÇÃO DA FISICA MODERNA NO ENSINO MÉDIO
Visando inserir o tópico, raios X. no Ensino Médio, tema integrante da
FMC, buscamos inicialmente analisar aspectos históricos de como os estudos
acerca desse fenômeno se originaram. Neste contexto histórico avaliamos quais as
correntes de pensamento da época e o motivo que levou à descoberta dos raios X.
Assim, procuramos demonstrar que a construção de conhecimentos científicos
requer contribuições de diversos cientistas, o que corrobora a afirmação de que a
Física é fruto da construção humana. Devido a isso, a Ciência pode ser reformulada,
paradigmas atuais podem ser mudados, fatores que ao serem expostos aos alunos
do EM abrem um precedente para que eles passem a entender que futuramente
alguns deles possam vir a contribuir para o avanço das Ciências (ARAÚJO; ABIB,
2003).
Na seqüência deste capítulo refletimos sobre as propostas dos
Parâmetros Curriculares Nacionais e as Diretrizes Curriculares, que indicam a
importância de tratar desses assuntos no EM. Finalizando, discutimos sobre alguns
trabalhos bibliográficos atuais que tratam de temas da FMC e sua inserção no EM.
2.1 Aspectos históricos da FMC e a produção de raios X
No final do século XIX, os cientistas acreditavam que os principais
conceitos da Física estavam quase todos descobertos e entendidos e que bastavam
apenas investir na tecnologia.
Lord Kelvin afirmou que os cientistas estavam próximos de desvendar
todos os enigmas do universo por meio da Física. O que faltava era apenas explicar
a propagação da luz por um meio material, pois, até então, acreditava - se que a luz
se propagava pelo éter, substância que envolvia todo o universo, e a outra pergunta
sem resposta estava relacionada com à radiação do corpo negro (SILVA; PINTO;
LEITE, 2000).
As respostas para essas duas perguntas tornaram-se muito mais
simbólicas que os cientistas poderiam imaginar, pois a busca de respostas
48
possibilitou que fossem trilhados caminhos que desembocaram em novas
concepções e conceitos que revolucionaram o mundo. Explicações surgiram, com
Albert Einstein e conseqüentemente a Teoria da Relatividade Restrita, que considera
a velocidade da luz constante para qualquer referencial. A outra dúvida que na
época era a radiação do corpo negro, foi explicada por Max Planck (SILVA; PINTO;
LEITE, 2000; GUERRA; BRAGA; REIS, 2000), que postulou a quantização da
energia e lançou as bases para a Mecânica Quântica.
As experiências comprovaram que as leis da Física Clássica não se
aplicavam para esses fenômenos, pois segundo a Teoria da Relatividade Restrita a
altíssimas velocidades o tempo passaria mais devagar para um móvel em
deslocamento. Por outro lado, a radiação de um corpo negro aquecido apresentava
um espectro e a energia não crescia indefinidamente com o inverso do comprimento
de onda da radiação como sugeria a Física Clássica, fenômeno conhecido como
catástrofe do ultravioleta (SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
Esses dois ramos da Física deram origem ao nome Física Moderna , que
segundo Ostermann e Moreira (2000) teve início no final do século XIX e a partir de
1940, Física Moderna e Contemporânea (FMC), que perdura até os dias atuais.
Apesar dessa divisão cronológica, alguns pesquisadores preservam este período
como sendo único e denominam simplesmente de Física Moderna e
Contemporânea. (CANATO JÚNIOR; MENEZES, 2003).
Assim, com as contribuições de Einstein e Planck, surgem dois ramos da
Física que são a Teoria da Relatividade e a Mecânica Quântica, ambas constituindo
pilares revolucionários da Física no início do século XX e que trouxeram explicações
e conhecimentos sobre o mundo microscópico, o minúsculo mundo das partículas,
posteriormente incorporando os quarks, partículas elementares que agrupadas
formam os constituintes do núcleo atômico. (FREIRE JÚNIOR; CARVALHO NETO,
1997).
Estruturados nessas teorias e comprovações experimentais as novas
idéias abriram espaço para a formulação de novas hipóteses sobre a origem e
evolução do Universo, na área conhecida como Cosmologia.
49
Os conhecimentos e fatos marcantes que levaram a formação do
compêndio histórico da Física Moderna em seus anos iniciais de evolução são:
a) 1895 – o físico alemão Wilhelm Conrad Röentgen descobriu os raios X
(NÓBREGA, 2006);
b) 1896 – o cientista francês Henri Becquerel detectou a radiação natural
emanada pelo urânio (OKUNO, 1998);
c) 1897 – o físico inglês J. J. Thomson descobriu os elétrons (OKUNO, 1998);
d) 1899 – o físico inglês Ernest Rutherford descobriu as radiações alfa e beta;
(FELTRE, 1997);
e) 1900 – o físico alemão Max Planck introduziu a idéia dos “pacotes” de
energia (SAMPAIO; CALÇADA, 2003);
f)1905 – Albert Einstein utiliza “pacote” de quantum, e posteriormente cada
quantum foi chamado de fóton, por sugestão de G.N. Lewis. Assim, o efeito
fotoelétrico observado pelo físico alemão Heinrich Rudolf Hertz em 1887 é
explicado (SAMPAIO; CALÇADA, 2003; PARKER, 1996);
g) 1913 – o físico dinamarquês Niels Bohr propõe que quando os átomos
recebem ou perdem energia, seus elétrons mudam de nível de energia,
saltando de uma órbita para outra (SAMPAIO; CALÇADA, 2003);
h) 1916 – Sommerfeld apresenta a trajetória diferente dos elétrons em um
mesmo nível.Para essas trajetórias diferentes denominou de subníveis, que
podem ser de quatro tipos: s , p , d , f . (VIRTUAL QUÍMICA, 2008);
i) 1924 – o físico francês Louis de Broglie observa por intermédio de
equipamentos que o elétron não colide com o núcleo do átomo, pois a trajetória
do elétron é igual a um número inteiro do comprimento de onda, assim o
elétron se deslocaria ao redor do núcleo formando uma onda estacionária
(HALLIDAY; RESNICK; CRANE, 1996);
j) 1927 – o físico alemão Werner Heisenberg formulou o principio que não era
possível medir a posição e a velocidade simultaneamente para o movimento de
50
um elétron, com incerteza zero, aspecto que ficou denominado o Princípio da
Incerteza (GASPAR, 2000);
k) 1931 – Postulados de Wolfgang Pauli são determinantes para que
acreditassem que os componentes básicos da matéria eram os prótons ,
nêutrons, neutrinos e elétrons (MOREIRA, 2007);
l) 1932 – Os nêutrons são detectados em laboratórios (MOREIRA, 2007);
m) 1935 – Hideki Yukama propôs a existência do mésons ð ou píons,
partículas responsáveis pela coesão entre prótons e nêutrons (MOREIRA,
2007);
n) 1936 – C.D Anderson e S.H. Neddermeyer detectam o múon, partícula 200
vezes mais pesada que o elétron (MOREIRA, 2007);
o) 1947 – O brasileiro César Lattes trabalhando no laboratório do inglês C.F
Powel prova a existência do méson ð ou píon proposto teoricamente por
Yukama (MOREIRA, 2007);
p) 1948 Eram conhecidas as seguintes partículas: elétrons, prótons, nêutrons,
neutrinos, pósitrons, múons, e píons (MOREIRA, 2007);
q) 1960 – 61 Classificam as partículas conforme suas similaridades quanto a
massa, spin, etc, que ficou denominada de classificação Octeto, proposto por
Murray Gell-Mann e Yuval Ne`eman (MOREIRA, 2007);
s) 1975 – No acelerador linear descobrem o lépton Tau (MOREIRA, 2007);
t) 1977 – Descobrimento do quinto quark (MOREIRA, 2007);
u) 2007 - Prosseguem os estudos e pesquisas em Física. Atualmente, temos
pesquisas e estudos em tópicos como a Teoria Quântica de Campos que se
preocupa em unificar a teoria da relatividade com o mundo das partículas e a
Física de Partículas Elementares que procura desvendar a origem do universo,
fatores que denotam que a Física continua em construção.
51
Os benefícios que a humanidade obteve por intermédio dessas
descobertas são notórios, resultando em conforto, segurança, saúde e prevenção,
inclusive os diagnósticos por imagem com aplicação de raios X, que é o foco dessa
pesquisa.
Salientamos que a utilização de raios X, de forma desordenada, ou seja,
não observando os critérios de radioproteção vigentes, pode trazer sérios malefícios
para aqueles que a utilizam. Um exemplo típico dessa situação ocorre em uma
unidade hospitalar se uma pessoa receber radiação, mesmo que a dose for baixa,
nas gônadas, o que pode produzir danos aos espermatozóides ou óvulos. Caso
esse material seja utilizado para a fertilização, todas as células do organismo vivo
conterão defeitos, passando para a geração futura que nascerão com deficiências
(OKUNO, 1998, p. 47).
Para evitar esses malefícios, medidas de radioproteção devem ser
observadas em uma unidade hospitalar como, por exemplo, utilizar aventais e
blindagens plumbíferos para atenuar ao máximo as radiações. Em laboratórios com
nuclídeos radioativos, além da radioproteção citada, é necessário utilizar máscaras,
lavar as mãos com água abundante, não colocar as mãos na boca e não fumar nos
locais de trabalho (OKUNO, 1998, p. 40).
Para chegar nesse alto grau de esclarecimento quanto aos raios X numa
unidade hospitalar, fatos históricos e contribuições de cientistas favoreceram o seu
desenvolvimento, fatores que acompanharemos no tópico a seguir.
2.2 Aspectos históricos sobre raios X e a radiação eletromagnética
Os raios X foram descobertos em 1895 com os trabalhos do professor
Wilhelm Conrad Röentgen, que com 50 anos fez experiências com raios catódicos
em um tubo semelhante ao dos nossos televisores. Esses raios catódicos são feixes
de elétrons, cuja natureza corpuscular foi comprovada por Thomson, que ao colidir
com o anteparo produz a radiação X, e na TV os raios X produzidos são de baixa
energia, sendo, portanto, absorvidos, pelo vidro do tubo (OKUNO, 1998; OKUNO;
CALDAS; CHOW, 1982).
52
Röentgen percebeu uma luminosidade em uma placa coberta com platino
cianeto de bário. Cobrindo o tubo com uma capa preta, a placa continuava reluzindo
quando o tubo funcionava. Röentgen colocou entre o tubo e a placa um livro, mas
ela continuou reluzindo. Substituiu o livro por madeira, depois folha de alumínio, sua
mão e os raios atravessavam todo tipo de material. Um estudo cuidadoso mostrou
que não eram os raios catódicos que atravessam tudo. Então, o que seria?
(OKUNO, 1998).
Röentgen concluiu que o tubo emitia raios muito mais potentes que
atravessavam sua mão e se perguntou que raios ainda desconhecidos seriam estes
que podiam atravessar corpos humanos e sensibilizar filmes fotográficos? Quarenta
e cinco dias após as descobertas dos raios X Röentgen tirou a primeira radiografia,
utilizando a mão da sua esposa (OKUNO, 1998).
Figura 4: Primeira radiografia: mão de Bertha, esposa de Röentgen
Fonte: Nóbrega, 2006.
Essa forma de energia foi tão importante para a humanidade que logo
após seu surgimento passou a ser utilizada em todos os continentes, em uma época
em que a globalização não existia.
Desde então a Medicina passou a contar com uma utilíssima ferramenta
de diagnóstico por imagem e, assim, o corpo humano se tornou transparente e, por
conseguinte, menos misterioso (SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
Outras aplicações de radiações foram desenvolvidas, como a
radioterapia, aplicação na indústria para esterilização de alimentos por raios X,
processos de polimerização de produtos, nos aeroportos para verificar as bagagens
53
sem precisar abri-las entre outras.Entretanto, é a área de saúde a que mais utiliza
essa radiação, uma vez que a mesma é bastante útil para a realização de
diagnósticos médicos, odontológicos e medicina veterinária (CARRON;
GUIMARÃES, 1999).
Notamos a importância da aplicação dos raios X nas nossas vidas
atualmente e é interessante destacar que tudo se originou a partir de estudos dos
átomos. Ou seja, os raios X têm origem em um mundo que a nossa visão não
consegue captar e a definição desse mundo quantificado matematicamente, trouxe a
descoberta dessa radiação com seus notáveis benefícios e também seus malefícios
que conduziram a estudos e aplicações de técnicas de radioproteção (OKUNO,
1998).
Assim, desde o final do século xéx os estudos das radiações têm
proporcionado acentuada compreensão da estrutura da matéria, fornecendo
contribuições tecnológicas, pois dos tubos que aceleravam elétrons na experiência
de Röentgen hoje temos monitores de TV e de computadores. Prosseguindo nos
estudos em 1898, Curie e Becquerel descobriram o elemento químico polônio e o
rádio. Entretanto, a morte de Curie 35 anos após iniciar seus estudos com radiações,
com leucemia desencadeou estudos mais aprofundados sobre a necessidade de
radioproteção (CANATO JÚNIOR; MENEZES, 2003).
Nessa efervescência que tomou conta do mundo científico no rastro da
descoberta dos raios X, Rutherford descobriu os raios alfa, beta e gama. Planck, por
sua vez, elucidou o espectro das radiações do corpo negro e introduziu no mundo
científico uma nova constante, denominada constante de Planck (h). Na seqüência,
em 1905, Albert Einstein contribui com seu trabalho sobre efeito fotoelétrico para o
fortalecimento do conceito de quanta de luz e em 1913 Bohr contribui com seu
modelo atômico, propondo os níveis de energia e as órbitas estáveis dos elétrons.
Em 1924 de Broglie propõe o comportamento ondulatório do elétron e Heisenberg
contribui para o avanço da ciência com o Princípio da Incerteza (CANATO JÚNIOR;
MENEZES, 2003).
No ano de 1932, Chadwick descobre o nêutron, enquanto Carl Anderson
descobre experimentalmente o pósitron, o anti - elétron e no mesmo ano Irene
54
Curie, filha de Marie Curie, prova que pares de elétrons–pósitrons podem ser
produzidos a partir da materialização dos raios gama, descobrindo a radioatividade
produzida artificialmente, que permitiu a técnica de bombardeamento da matéria.
Assim, a fissão nuclear é propiciada com a produção de nêutrons e na
seqüência as novas pesquisas permitem o desenvolvimento das bombas atômicas
(CANATO JÚNIOR; MENEZES, 2003).
Outras formas de energias são observadas, paralelamente aos raios X
que se propagam como ondas eletromagnéticas.
Existem outras ondas eletromagnéticas com outra freqüência ou
comprimento de onda. Elas são as ondas de rádio, TV, microondas, infravermelho,
luz visível, ultravioleta, raios X e raios gama (NOBREGA, 2006, p. 80).
2.3 Reflexões sobre os parâmetros curriculares em física no ensino médio
Os Parâmetros Curriculares Nacionais e diversos pesquisadores da área
de Educação são uníssonos em defender a introdução de tópicos de Física Moderna
e Contemporânea (FMC) nos currículos do Ensino Médio (EM).
Entre vários trabalhos, destacamos apenas alguns em que os
pesquisadores defendem ser importante a inserção de FMC, como:
a) Tópicos de Física Contemporânea no Ensino Médio: um texto para
professores sobre Supercondutividade (OSTERMANN; FERREIRA;
CAVALCANTI, 1998);
b) Inserção de Física Moderna no Ensino Médio: Difração de um feixe de laser
(CAVALCANTE; BENEDETTO, 1999);
c) Ensinando Física Moderna no Segundo Grau: Efeito Fotoelétrico, laser e
emissão de corpo negro (VALADARES; MOREIRA, 1998);
d) A natureza da luz: uma atividade com textos de divulgação científica em sala
de aula (KAWAMURA; SILVA, 2001).
55
O monopólio da Física Clássica e a predominância da Cinemática são
elementos que afastam qualquer prenúncio de FMC nas aulas de Física para o EM,
além do despreparo dos professores para lidar com estes assuntos de grande
relevância atualmente.
Com o objetivo de trazer essa parte atraente e necessária da Física para
sala de aula, os PCN buscam divulgar orientações para que o professor sinta-se
seguro para lecionar os fatos que trouxeram uma mudança na forma de pensar da
Física. Evidente que a Física Clássica não será desprezada ou cairá em desuso,
mas é notório que os conhecimentos desenvolvidos pela FMC têm mudado modos
de vida e empregos em todo mundo, sendo necessário que os indivíduos adquiram
conhecimentos e saibam operar com a modernidade.
Os Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN (BRASIL, 1999) receberam
um complemento para melhor orientar aqueles que buscam adequar seu ensino às
novas normas e orientações, que ficou identificado como PCN+ (BRASIL, 2002).
Analisando estes documentos orientadores percebemos que o Ensino
Médio mudou e não visa apenas uma preparação para o ensino universitário, pois o
próprio mundo que nos cerca apresenta inúmeras mudanças, como empregos que
hoje não existem mais graças ao avanço tecnológico, com grande contribuição da
Física.
Muitas vezes a incorporação de conhecimentos e tecnologias à realidade
que cerca os indivíduos é bastante perceptível, sendo um exemplo evidente desse
fato o uso de código de barra nos produtos vendidos em supermercados. Ao passar
no caixa o computador dá baixa automática da mercadoria no estoque e ao mesmo
tempo calcula o total da compra. Nesse processo simples percebemos a utilização
do efeito fotoelétrico e o laser presente na FMC, bem como o transistor no
computador.
Com esses avanços tecnológicos, o emprego de estoquista caminha para
a extinção e novos empregos como técnicos de manutenção de equipamentos com
leituras óticas têm surgido no cenário atual (SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
56
Apesar disso, o ensino da Física que é apresentado no Ensino Médio,
excetuando algumas raras instituições, ainda é baseado exclusivamente na teoria da
Mecânica de Isaac Newton, com ênfase no ensino da Cinemática (ARRUDA;
VILLANI, 2001).
Pequenas mudanças e avanços estão sendo percebidos no que se refere
à presença de tópicos de FMC em livros didáticos para o EM, embora sejam
geralmente colocados nos finais do livro, como se estivesse apenas apresentando
uma satisfação aos órgãos oficiais que reiteram a necessidade da presença de tais
tópicos. Entretanto, é evidente que tais tópicos não são normalmente apresentados
aos alunos, devido às poucas aulas de Física.
Segundo Kawamura e Hosoume (2003), a escolaridade média vem sendo
ampliada, assim como o espaço de atuação social dos egressos da escola média
que não necessariamente buscam o ensino superior. O objetivo da escola média
deve, assim, estar voltado para a formação de jovens, independente de sua
escolaridade futura. Essa é, portanto, nossa compreensão do que seja uma
Educação para a cidadania e sobre o objetivo do ensino, conforme também salienta:
[...] Ensinar Física significava fazer compreender aos alunos uma série de
conhecimentos, ainda de forma resumida, que seriam mais tarde retomados
de forma mais completa na continuação de seus estudos. . O conjunto
desses conhecimentos estava pré–determinado nos livros didáticos e no
coletivo das pessoas, de uma forma tão completa que parecia não haver
espaço para outras escolhas: cinemática, dinâmica, estática, eletrostática
etc. A educação vem ainda que muito vagarosamente, voltando a ocupar
seu espaço, pois educar é mais do que ensinar conhecimentos: é promover
o desenvolvimento dos jovens, é possibilitar a construção de uma ética, é
expor os valores em que acreditamos e discuti-los (KAWAMURA;
HOSOUME, 2003, p. 23)
As autoras defendem ainda que o professor estimule a participação dos
estudantes na busca de soluções para a sua comunidade
A função de educador é fazer o jovem expor sua idéia de uma forma
coerente e construtiva intervindo no seu meio de convivência, na sua
comunidade, na sua sociedade promovendo bem estar para a sociedade e
o mundo em que vivemos (KAWAMURA; HOSOUME, 2003, p. 24).
Percebemos que as orientações dos PCN+ (BRASIL, 2002) sinalizam a
necessidade de se formar um jovem com competência para atuar no mundo,
fazendo-o perceber a aplicação prática da Física e sua utilidade, bem como a
57
importância da Física Moderna, que deveria influir na sua formação para que adquira
maior entendimento da realidade que o cerca.
Entretanto, observamos facilmente que não estão presentes nas escolas
temas relevantes, por exemplo, conhecimentos de Física que permitam
compreender as telecomunicações, Internet, telefonia, celular, funcionamento de TV,
rádio, cosmologia, diagnóstico médico, robótica, computadores, etc. Os PCN+
(BRASIL, 2002) recomendam que a formação dos jovens seja mais completa, capaz
de prepará-los para a cidadania e que os temas atuais do mundo contemporâneo
deverão necessariamente passar a estar presentes nas aulas de Física. A Educação
deve deixar de ser fragmentada e as disciplinas devem ser convergentes com
relação às suas características comuns. Assim o professor passa a ter mais
autonomia para selecionar os tópicos a ser ministrados, sem ficar preso a listas de
tópicos inertes, buscando privilegiar em todo momento as competências e
habilidades.
Quais as competências que a Física deve promover? Quais são as
características que reconhecemos como específicas do saber Física e que
podem ser consideradas essenciais para uma formação nessa área? De
novo, não há listas confiáveis e completas, não há elencos oficiais de
competências. E certamente não haveria um acordo dentro da própria
comunidade dos físicos quanto a isso. Nenhuma proposta pode ser única e
universal, substituindo a percepção e a experiência profissional do professor
a partir da realidade que vivencia (KAWAMURA; HOSOUME, 2003, p. 24).
Portanto, as competências que a Física deve promover dependem da
percepção e experiência profissionais obtidas a partir da realidade vivenciada pelo
professor, sendo indicado que as aulas deixem de ser apenas de quadro negro e
giz.
Nesta nova proposta, os conhecimentos devem ser apresentados como
desafios cujas resoluções, por parte do aluno, envolva a mobilização de recursos
cognitivos, investimento pessoal e perseverança para uma tomada de decisão.
Devemos, assim, buscar por meio de nossas ações pedagógicas
promover diferentes habilidades nos alunos, possibilitando o estabelecimento de
ligações entre conceitos e conhecimentos científicos e tecnológicos com a realidade
por eles vivida, valorizando ainda os aspectos humano e afetivo, bem como a
58
cidadania apoiada em valores como a solidariedade, o espírito de cooperação e a
responsabilidade sócio-ambiental.
No que se refere à atuação docente, Kawamura e Hosoume (2003)
enfatizam ainda que:
A ação das atividades escolares com os alunos exige o reconhecimento do
contexto escolar específico, as características dos alunos, prioridades nos
projetos pedagógicos e como essas variantes podem dificultar a inserção da
Física Moderna no ensino médio. Entretanto, os PCN estimulam, amparam
e encorajam os professores a partirem para uma ação concreta, tentativas,
erros e sucessos e assim surjam novas alternativas ao ensino de Física
atual (KAWAMURA; HOSOUME, 2003, p. 27).
A questão central dos PCN+ remete à pergunta “para quê” ensinar Física?
Esta pergunta é uma constante entre alunos do Ensino Médio, que indagam “para
quê” ou “onde vou usar isso”, demonstrando uma angústia sobre a validade e
aplicabilidade dos conhecimentos apresentados na escola.
Assim, o ensino de Física deve ser contextualizado, possibilitando ao
aluno lidar com situações reais, crises de energia e avaliar qual a melhor maneira
para produção de energia considerando o impacto ambiental gerado em cada
modalidade de geração de energia. O estudante deve saber lidar com manuais de
aparelhos e entender sua simbologia, sabendo o procedimento técnico, por exemplo,
na produção de radiografias numa unidade hospitalar, além de criticamente com
embasamento ler e interpretar notícias em jornais e assim por diante (BRASIL,
1999).
Fica evidenciado que o conhecimento a ser apreendido em Física não
deve se limitar apenas a uma dimensão pragmática de um saber imediato, mas sim
dentro de um âmbito humanista abrangente, tão abrangente quanto o perfil do
cidadão que desejamos ajudar a construir.
Para que a Educação tenha este alcance, acredita-se que compete
sempre ao professor selecionar, priorizar, definir, redefinir e organizar os objetivos
em torno dos quais faz mais sentido trabalhar, considerando o perfil pedagógico da
escola e tomando por base a experiência e o bom senso.
59
A abordagem da produção e da utilização de raios X é o tema central
deste trabalho e condiz com as recomendações dos PCN, que indicam a sua
adequação para as aulas de Ciência e Tecnologia, Ética e Cidadania.
Nesta abordagem, devemos orientar o jovem a reconhecer a Tecnologia
como uma possibilidade de melhoria da qualidade de vida do homem, o que, por
outro lado, requer um uso responsável da mesma, uma vez que as radiações
ionizantes apresentam tanto benefícios como riscos para a saúde e a vida humana.
Nos temas estruturadores, recomenda o ensino de alguns aspectos da
chamada Física Moderna no quesito “microscópio” para que o jovem adquira uma
compreensão mais abrangente sobre como se constitui a matéria e que assim
compreenda, sobre os temas tais como: cristais líquidos, lasers, circuitos integrados
e saiba identificar e reconhecer as radiações e seus diferentes usos. O estudo da
matéria e radiação indica um tema capaz de organizar as competências
relacionadas à compreensão do mundo microscópico (BRASIL, 1999).
Observamos o aval que os Parâmetros Curriculares fornecem aos
educadores para implementação de novos paradigmas educacionais capazes de
propiciar uma evolução cognitiva dos jovens.
Assim, no mundo globalizado em que vivemos urge a necessidade de
uma formação que vise a competência e a autonomia, dentro de um ambiente
atraente e estimulante, em que os educandos consigam perceber conexões entre o
que é abordado nas salas de aula e o que estão acostumados a vivenciar no seu
cotidiano.
Acreditamos em que o formalismo matemático também é importante, pois
a Matemática auxilia na elucidação e resolução de problemas. Mas é notório que um
ensino em que a Ciência contemple produtos tecnológicos de grande apelo para os
jovens é mais atraente e tende a ser mais eficiente, por induzir um maior
comprometimento com o ensino e a educação.
Fica evidenciado que os PCN sinalizam para uma abordagem que
contemple Ciência associada à Tecnologia e orienta nas suas páginas um caminho
a ser traçado.
60
A seguir analisaremos a proposta das Diretrizes Curriculares para o
ensino médio.
2.4 Reflexões sobre as diretrizes curriculares para o ensino médio
As Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (DCNEM)
formam os pilares-mestres dos Parâmetros Curriculares Nacionais e traz artigos da
Lei das Diretrizes e Bases e outras vertentes para compor suas diretrizes (BRASIL,
1999).
As DCNEM (2002) consistem em um parecer do CNE (Conselho Nacional
de Educação) e CEB (Câmara da Educação Básica) sob o número 15/98 e a
resolução de número 03/98 e se destina a instituir as diretrizes curriculares nacionais
para o Ensino Médio.
No Brasil, o ensino Médio foi o que mais se expandiu, considerando como
ponto de partida a década de 80. De 1988 a 1997, o crescimento da
demanda superou 90% das matrículas até então existentes. Em apenas um
ano, de 1996 a 1997, as matrículas no Ensino Médio cresceram 11,6%. É
importante destacar, entretanto, que o índice de escolarização líquida neste
nível de ensino considerada a população de 15 a 17 anos, não ultrapassa
25%, o que coloca o Brasil em situação de desigualdade em relação a
muitos países, inclusive da América Latina (BRASIL, 2002, p.16).
Comparando o número de alunos entre 15 e 17 anos matriculados no
Ensino Médio, constatamos que o Brasil tem a menor percentagem quando
comparado com Argentina, Chile e Uruguai. Esta situação decorre da política
educacional excludente em uma sociedade que tem a pior distribuição de renda do
mundo, além das altíssimas taxas de repetências e evasão escolar (BRASIL, 1999,
p. 66).
No meio desses fatores, encontramos uma falta de especificidade para o
Ensino Médio, ou seja, se este nível de formação escolar básica destina-se a
atender as orientações profissionalizantes ou se reportar às questões acadêmicas.
Desse modo, a origem social é o fator mais forte na determinação de quais
indivíduos têm acesso à educação média e qual modelo se destina.
A demanda pelo Ensino Médio está relacionada à possibilidade de uma
melhor empregabilidade. Este fato traz novamente às salas de aulas indivíduos que
61
haviam parado seus estudos e neste retorno se juntam aos adolescentes tornando
as salas heterogêneas.
Com esses fatores, agrava-se a cobrança sobre o Ensino Médio, que tem
de definir o destino social dos alunos. Mas, como pensar na escola média a ser
oferecida a essa população sem que exclua a maioria? O momento é propicio para
oferecer a esses jovens uma educação que não vise apenas o vestibular ou a
profissionalização, mas que seja uma educação com qualidade para atender
destinos sociais e aspirações muito diferenciadas.
Com o crescimento da violência, do desemprego e do avanço tecnológico,
todos os meios de comunicação apontam a Educação, representada especialmente
pela escola, como uma possível solução, no entanto, apontam que a família é
fundamental para o bom desempenho do estudante. Nesse cenário, o Ensino Médio,
por ter características mais gerais, é apontado como uma possível solução, pois tem
melhores condições para desenvolver pessoas aptas para assimilar mudanças,
serem mais autônomas, solidárias e que acolham e respeitem as diferenças,
superando a segmentação social.
Para alcançar esse objetivo, não basta o Ensino Médio traçar grades
curriculares, mesclando disciplinas de humanidades com pitadas tecnológicas ou
dissimular com disciplinas profissionalizantes, mas deve enfrentar o desafio de
oportunizar a criatividade e a implantação de currículos renovados, organizados sob
três pilares: sensibilidade, igualdade e identidade (BRASIL, 1999, p. 73).
Como sensibilidade, as DCNEM (2002) classificam como:
[...] expressão do tempo contemporâneo, a estética da padronização,
hegemônica na era da revolução industrial. Ela estimula a criatividade, o
espírito inventivo, a curiosidade pelo inusitado, a afetividade, para facilitar a
constituição de identidades capazes de suportar a inquietação, conviver
com o incerto, o imprevisível e o diferente (BRASIL, 2002, p. 75).
Espírito inventivo, criatividade, curiosidade pelo inusitado, conviver com o
incerto, o imprevisível, valorizar a leveza, a delicadeza e assim substituir o clima
austero dos deveres e rotinas escolares. A escola inspirada na ética da sensibilidade
oferece a oportunidade para o aluno trocar significados e saber conviver com a
62
diversidade de alunos e professores, afastando-se da intolerância, intransigência e
exclusão tão marcantes em nossa atual sociedade (BRASIL, 1999, p. 75).
A igualdade é definida como reconhecimento dos direitos humanos e
deveres da cidadania no que tange a assuntos como discriminação, preconceito,
saber lidar com o público e privado, respeito ao bem comum. Com isso busca-se
criar hábitos que favoreçam a todos, professores, alunos, escola e sociedade
(BRASIL, 1999, p. 76).
A ética da identidade argumenta que o aluno tem de aprender a ser
autônomo, criar sua própria identidade por meio da sensibilidade e pelo
reconhecimento do direito da igualdade. O educando, sendo protagonista do seu
querer, deve ser capaz de realizar um projeto próprio de vida, no contexto realista
que o educando está inserido (BRASIL, 1999, p. 78–79).
Contrastando com a ética da identidade, as DCNEM identificam situações
de aprendizagem programadas para produzir o fracasso, como acontece nas
escolas brasileiras. Estas escolas tornam-se antiéticas e abalam a auto-estima de
seres que estão buscando construir as suas identidades, o que contribui para que
esses jovens incorporem o fracasso. Por essa razão a ética da identidade é
importante na educação escolar (BRASIL, 1999, p. 79).
Observando os aspectos emocionais dos jovens as DCNEM orientam que
nos estabelecimentos do Ensino Médio deve haver uma organização curricular
ampla e diversificada dos tipos de estudos disponíveis, que estimulem professores a
propor alternativas que ofereçam opções de acordo com as características dos
alunos e as demandas do seu meio social. Naturalmente que compete aos
estudantes valorizarem as iniciativas de diferenciação do ensino promovidas pelos
professores, envolvendo-se adequadamente com as atividades propostas, dando
assim sua parcela de contribuição em um processo em que ele é efetivamente a
parte que mais se beneficia.
Voltada para suas características locais, esperamos que o ensino público
médio no Brasil seja capaz de formar a sua identidade e, para isto, as DCNEM
abrem um leque para o aparecimento de muitas formas de organização do Ensino
63
Médio, sob o domínio da flexibilidade e da autonomia consagrado na Lei de
Diretrizes e Base – LDB. (BRASIL, 1996).
A partir de um núcleo pedagógico comum, as alternativas de educação
voltadas para as características locais estimulam identidades escolares mais libertas
da padronização burocrática, incluindo propostas pedagógicas próprias e a
Educação Profissional (BRASIL, 1996).
Neste sentido, buscamos por meio de nossa investigação trilhar caminhos
alternativos, visando ampliar as possibilidades formativas da escola e aprimorar os
processos de ensino e de aprendizagem neste espaço social.
No centro de toda essa organização, encontramos os professores e
alunos nas salas de aula, que sentirão o reflexo dessa autonomia de conteúdos de
disciplinas que, segundo a LDB, tem de se basear nos princípios inspirados na
estética da sensibilidade. Assim, a aprendizagem dos alunos deverá estar firmada
na política da igualdade de oportunidades e tratamento adequado às suas
características pessoais (BRASIL, 1996).
Na qualidade do professor, este profissional terá de se aperfeiçoar no
aprendendo a aprender, em que conseqüentemente resultará no sucesso dessa alta
autonomia, característica imprescindível do professor-pesquisador.
Considerando que esta característica não é um fator no oficio do
professor, o risco dessa educação autônoma ficar ritualística e sem rumo é enorme e
a melhor forma de evitar esse risco é instituir mecanismos de prestação de contas
que facilitem a responsabilidade de cada indivíduo envolvido no processo (DEMO,
2002).
Para atender essas expectativas, as DCNEM orientam a diminuir o
currículo enciclopédico, congestionado de informações, passando-se a priorizar
conhecimentos e competências gerais, que são demandadas pela vida profissional e
pela continuidade de estudos. Devemos assim, buscar estratégias de ensino
diversificadas, que exijam mais raciocínio e menos memorização, potencializando a
relação professor–aluno no que tange a significação dos conteúdos e
conhecimentos construídos coletivamente. (BRASIL, 1999, p. 82).
64
Devemos, portanto, estimular o aluno a reconstruir o conhecimento,
dando-lhe oportunidade para interagir e opinar nessa construção conforme a sua
percepção de mundo, considerando que o mesmo possui conhecimentos empíricos
adquiridos nos seus convívios sociais.
Com esta postura em sala de aula, o educando passa a ser protagonista
pronto para interferir positivamente na sua vida social gerando impactos para além
dos muros e paredes da sala de aula (MORIN, 2004).
Acredita–se que, com essa desenvoltura, o aluno passe a considerar sua
posição no mundo e a se posicionar com atitudes de um cidadão ciente dos seus
direitos e deveres. Nesse cenário, a interdisciplinaridade torna–se uma ferramenta
essencial, pois possibilita interagir com outra disciplina, mostrando ao educando que
as disciplinas não são fragmentos isolados, permitindo ao aluno desenvolver a idéia
que o conhecimento científico deve ser considerado por inteiro.
Ao verificar que a interdisciplinaridade não é a justaposição de disciplinas
e sim um diálogo constante com outros conhecimentos, o educando estará atingindo
um nível de maturidade científica e envolvimento com a disciplina que transcenderá
a sala de aula. Essa conquista se dará em sala com aulas potencializadas com
projetos de pesquisa ou experimentos, a partir de um plano de ação que intervenha
na realidade e no cotidiano do educando. Assim, a interdisciplinaridade não dilui as
disciplinas, ao contrário, mantém sua individualidade, permitindo que seja
identificado cada conceito nas suas respectivas disciplinas (PIAGET, 1996).
O domínio de uma área permite superar o conhecimento descritivo e
assim captar conexões importantes nas outras áreas ou disciplinas na busca de
explicações.
Disciplinas apareceram e desapareceram ou foram absorvidas por outras
disciplinas a partir dos anos 80 na educação brasileira. Se olharmos a definição de
Ensino Médio hoje, outrora denominado Segundo Grau e as DCNEM citam como
exemplo a Redação, mas podemos citar outras como OSPB (Organização Social e
Política do Brasil), ou a Educação Moral e Cívica que desapareceram e foram
incorporadas em Filosofia e outras disciplinas. Esse fato demonstra como as
disciplinas podem ser de transição e apresentar uma frágil demarcação. Por tal
65
motivo os PCN e as DCNEM sinalizam a favor de uma postura mais flexível e
integradora dos conteúdos de cada disciplina, colocando em um mesmo plano, pela
facilidade de interação, as disciplinas; Física, Química e Biologia, que utilizam
equações e gráficos matemáticos como parte de sua linguagem (BRASIL, 1999).
Outra forma de assegurar o sucesso das propostas autônomas das
DCNEM é a contextualização, que significa assumir que todo conhecimento envolve
uma relação entre sujeito e objeto, diferente, portanto, do que tem feito as escolas
médias, que apenas faz uma transposição didática de conhecimentos, obrigando o
aprendiz a se comportar como um mero espectador passivo.
O conhecimento contextualizado tem em seu cerne a possibilidade de
provocar aprendizagens significativas, pois trata da realidade do aluno e mobiliza
competências cognitivas já adquiridas, já vivenciadas pelo aprendiz. O telefone
celular, o walkman, a televisão entre outros equipamentos tecnológicos, fazem parte
do cotidiano do aluno e envolvem inúmeros conceitos de Física que estão inseridos
nessas tecnologias.
O professor pode explicar as ondas eletromagnéticas, tópico de Física
Clássica, codificadas por circuitos integrados, tópicos da Física Moderna e
Contemporânea, ao falar da telefonia celular (CANATO JÚNIOR; MENEZES, 2003,
p. 10).
Essa proximidade entre o que o aluno manuseia no seu dia-a-dia com o
contexto da Física, juntamente com o ensino voltado para essas tecnologias,
potencializam o significado da aprendizagem. Conseqüentemente, as fórmulas
matemáticas terão outro sentido e valor no momento em que forem requisitadas em
sala de aula, pois representam instrumento de aferição de uma aprendizagem
significativa voltada para a tecnologia.
A escola é o meio que organiza o conhecimento e o apresenta ao aluno
por meio de uma linguagem que considera adequada para que seja aprendido. Na
escola, cabe ao professor, estimular seus alunos a alcançarem patamares
superiores de conhecimento, preferencialmente com significados claros e em
contextos típicos da aprendizagem escolar.
66
A implementação das DCNEM, desde sua publicação em 1998, trouxe,
em um primeiro momento, reflexões nos meios educacionais e, na seqüência, fez
com que livros didáticos e projetos pedagógicos procurassem atender a esse
compêndio de normas que procura mudar a forma autoritária de ensinar, remetendo
a um modelo de ensino que prioriza a criatividade e a autonomia do aprendiz. Essa
transição provoca desequilíbrios seguidos, com componentes imprevisíveis que não
permitem afirmar com precisão como ficará o Ensino Médio brasileiro quando
terminar esta implementação (BRASIL, 1999).
Assim, as Diretrizes Curriculares para o Ensino Médio sinalizam para a
necessidade de se buscar uma formatação de currículo que esteja sempre se
renovando, sem perder sua característica básica de tornar o aluno competente para
buscar a informação e hábil nos cálculos e interpretações de texto. Desse modo, as
escolas e professores são convidados a refletirem sobre suas práticas e, segundo a
LDB, a comunidade também deve participar dessa reflexão. Esse processo deve
contribuir para que a educação se aproxime da realidade do aluno e seja norteada
pelos parâmetros da lei federal, que funciona como juiz, evitando, assim, excessos
ou rumos que deixem de contemplar os conteúdos comuns disciplinares previstos
para a totalidade das escolas brasileiras (BRASIL, 1999).
Abertas as condições para a introdução em sala de aula de conceitos de
Física Moderna e Contemporânea sob formas de ensino inovadoras, cabe agora ao
professor propiciar aos seus alunos uma aprendizagem significativa.
Estratégias têm sido apresentadas por professores–pesquisadores
visando fugir de aulas simplesmente copiadas. A experimentação é apresentada e
discutida em sala de aula, o que mostra uma preocupação dos educadores em
ciências em despertar o aluno do Ensino Médio para o saber científico, fornecendo
condições para que possam surgir jovens engajados com as ciências e a pesquisa
(DEMO, 2003).
Esse engajamento das novas gerações é bastante desejável, na medida
em que a presença de especialistas de alto nível contribui significativamente para o
desenvolvimento do próprio país, que necessita cada vez mais dessa mão de obra
altamente qualificada.
67
A aprendizagem estruturada na pesquisa deve sobrepor à aprendizagem
estruturada na memorização e, assim, salientar a importância do raciocínio e do
pensamento do aluno, aguçando a sua criatividade e curiosidade, sendo estas
algumas propostas apresentadas por pesquisadores que iremos abordar no tópico
seguinte.
2.5 Pesquisas que respaldam a inserção da FMC no ensino médio
Na Revista Brasileira de Ensino de Física, volume 28, número 1, de março
de 2006, na carta ao editor encontra-se uma pergunta bastante emblemática (PENA,
2006, p. 1): “Por que nós, professores de Física do Ensino Médio, devemos inserir
tópicos e idéias de Física Moderna e Contemporânea na sala de aula? “
Os órgãos federais já deram seu aval para que haja essa implementação,
conforme verificamos em diferentes documentos com orientações curriculares
publicadas pelo MEC. Então, qual seria uma resposta adequada para a questão. Por
que os professores devem lecionar a Física Moderna?
A resposta poderia simplesmente apontar para os diversos aparelhos
tecnológicos que os alunos utilizam no dia–a-dia como telefone celular, jogos
eletrônicos, walkman, computadores, elevadores ao abrir e fechar a porta,
calculadoras, laptop, TV com LCD, diagnósticos como, por exemplo, o aparelho de
raios X, parentes ou amigos que se submeteram à radioterapia, laser etc.
Entretanto, nesta análise outros fatores devem ser levados em
consideração. Segundo Ostermann e Cavalcanti (2001), o entusiasmo que os alunos
demonstram ao aprender na escola assuntos de caráter científico que vêem no
noticiário, em revistas, jornais e Internet, mostra o quanto é propício inserir tópicos
de Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio. Essa inserção, nesta
perspectiva, atende a interesses desses indivíduos por compreender elementos que
compõem a sua realidade.
O volume de notícias relacionadas de alguma maneira a conceitos de
FMC praticamente são diários, como bloqueio de celulares em presídios, ataque de
hacker, votação eletrônica, clonagem de cartões eletrônicos, grampeamento de
conversas telefônicas, pirataria digital, acidente com radiação, em particular, o da
68
cidade de Goiânia, queimaduras com laser, descoberta de um novo planeta entre
outras, são exemplos de notícias que povoam o cotidiano do aluno (CANATO
JÚNIOR; MENEZES, 2003).
A tecnologia faz bom uso da FMC, mas e a escola média? A pergunta
feita no início do tópico pode ser respondida da seguinte maneira: nós professores
do EM devemos inserir tópicos da FMC, pois ela está totalmente inserida e utilizada
no cotidiano da sociedade atual. Assim, cabe uma questão complementar: Onde
deve o professor da escola média buscar o conhecimento necessário sobre FMC
para abordá-la com os seus alunos?
Segundo Canato Júnior e Menezes (2003), existem diversos trabalhos de
divulgação científica e bibliografia para consultas, embora sejam em geral muito
densos e demandem um conhecimento prévio que professores de Ensino Médio
muitas vezes não dominam, por não serem especialistas na área de licenciatura ou
bacharelado em Física.
Trabalho como o de Ostermann, Ferreira e Cavalcanti (1998), que trata do
fenômeno da supercondutividade, assunto que resultou tecnologicamente em chips
para computador, apresenta uma evolução através dos anos sobre a descoberta
desse fenômeno, fornecendo aspectos históricos, abordando a resistividade e o
efeito Meissner (presença de um campo magnético nulo quando o material
supercondutor é inserido em um campo magnético, sendo essa ausência
denominada diamagnetismo perfeito). Esses avanços resultaram na levitação de um
magneto acima de um material supercondutor e, tecnologicamente o trem MAGLEV
supercondutor. O artigo aborda ainda a Teoria BCS (iniciais dos nomes dos
cientistas Bardeen, Cooper e Shriefler), matematicamente complexa e que explica os
fatos observados na supercondutividade. Esse tema, supercondutividade, teve sua
origem histórica no ano de 1911 e atualmente ainda há questões em aberto, como a
existência da supercondutividade em altas temperaturas.
Laburú, Simões e Urbano (1998), tratam do assunto cristais líquidos
(LCD), que respondem opticamente a pequenas tensões elétricas e resultou
tecnologicamente nos televisores de LCD, caracterizados pela pequena espessura
da tela, além de outros aparelhos tecnológicos, como calculadoras, joguinhos de
69
bolso (mini game), laptops, rádios e outros. Em uma linguagem acessível os autores
apresentam o desmonte de calculadoras e abordam a utilização de fenômenos
ópticos, polarização da luz e eletromagnetismo, de modo que o professor secundário
utilizando abordagem semelhante, terá mais argumentos para responder a pergunta
dos alunos de o porquê estar estudando determinado assunto.
Valadares e Moreira (1998) apresentam o tema efeito fotoelétrico, laser e
a emissão de radiação de um corpo negro. Por meio de ilustração pictórica, o autor
representa a incidência da luz sobre um dispositivo presente em um poste da rede
elétrica e, utilizando o efeito fotoelétrico, vemos um circuito elétrico fechado durante
a noite e um circuito elétrico aberto durante o dia, sendo que em cada situação a luz
apaga e acende, conforme o dia e a noite. Por esse viés fala também das portas dos
elevadores e da esteira de um supermercado, enfatizando em ambos os casos o
efeito fotoelétrico. O laser é apresentado com a associação de espelhos côncavos e
plano semitransparente que emite luzes coerentes, cuja aplicação tecnológica fica
evidenciada no código de barra dos produtos em supermercado.
Cavalcante e Benedetto (1999), por sua vez, constroem um
espectroscópio caseiro utilizando uma lâmpada, uma lupa, uma régua, um CD,
pedaços de papelão, cartolina, transferidor, cola e prendedor. Com estes objetos
propõem a apresentação em sala de aula da difração da luz em um CD, tendo como
objetivos estimular a curiosidade e a motivação do aluno do EM, tornando o estudo
de Física prazeroso, facilitando a incorporação pelo mesmo de uma cultura
científica.
O mundo microscópico da FMC é apresentado por Cavalcante, Tavolaro e
Haag (2005) com artefatos como CD, lupa e com a difração da luz, apresentando o
cálculo que resulta na constante de Planck.
As partículas elementares (quarks e léptons) são apresentadas por
Moreira (2004, p. 10, 2007) como os constituintes de todos os átomos e,
conseqüentemente, de quase toda a matéria.
Os quarks nunca foram detectados livres, estão sempre confinados em
partículas chamadas “hádrons”. O nome muda quando apenas três quarks estão
confinados no hádron e recebe o nome de Bárion. Se estiver confinado no hádron
70
um quark e um antiquark recebe o nome de Mésons. Lépton (leve) é representado
pelo elétron, havendo ainda o Múon e o Tau e os neutrinos de cada família: o do
elétron, o do múon e o do tau. Há ainda, os glúons e, talvez (ainda não foi detectado
experimentalmente), o bóson de Higgs.
Essas partículas e antipartículas interagindo e desintegrando-se formam a
matéria, que apresenta quatro tipos de interações fundamentais, a saber:
eletromagnetismo, gravitacional, forte e fraca. Assim, Moreira (2007) apresenta o
tema de uma forma acessível para uma boa compreensão e propiciando um
estímulo à imaginação do aluno secundarista.
Ostermann e Cavalcanti (2001) abordam o tema partículas elementares e
elaboram um pôster colorido com todos os temas pertinentes ao assunto, útil para os
professores de Licenciatura em Física divulgar esses temas nas escolas do Ensino
Médio.
A coleção de revistas PEC (Projeto Escola e Cidadania), organizadas
separadamente em módulos independentes, elaborada por Silva, Pinto e Leite
(2000), adquirida pela Secretaria da Educação do Estado de São Paulo e entregue
às escolas estaduais públicas, traz por módulos e em linguagem acessível e
ricamente ilustrada com figuras temas relacionados à FMC, além de outros temas da
Física Clássica, procurando associar ao contexto do aluno, constituindo mais um
subsídio ao professor do EM na sua tarefa de motivar, estimular, instigar a
curiosidade dos seus alunos e, assim, tornar o ensino de Física mais prazeroso.
O curso de Física de Máximo e Alvarenga (2000) também traz o tema
FMC no tópico “A nova Física“. E assim, Insere, de uma forma panorâmica,
possíveis aplicações dos conceitos de FMC nas áreas de pesquisa.
Além desses trabalhos há inúmeros outros, sendo alguns voltados
inclusive para a intervenção em sala de aula, como o trabalho de Oliveira e Araújo
(2007) que tratam especificamente de uma abordagem metodológica de FMC, sob o
tema radiação ultravioleta e suas implicações maléficas na pele de cidadãos que
trabalham na zona rural expostos rotineiramente aos raios solares. Enfocando o
tema CTS, este trabalho proporcionou aos alunos do EM abordagem de ensino
71
envolvente, atual e principalmente inserido no seu cotidiano como fator de risco à
saúde.
Outra pesquisa que traz o tema FMC para a sala de aula é de Lozada e
Araújo (2007), sobre as partículas que formam o universo, invisíveis a olho nu. Na
proposta, os alunos são envolvidos em uma perspectiva interessante de como se
formou o universo, quais as possibilidades de sobrevivência futura para o ser
humano, salientando a importância de preparar o professor do EM para tratar deste
assunto com propriedade na sala de aula.
Portanto, acreditamos que já existam alguns materiais de apoio
adequados para a formação continuada do professor que deseja se atualizar e
transformar a sua prática pedagógica. Considerando o tempo que o professor tenha
para preparar as suas aulas, acreditamos que o diferencial para que resulte em
aulas com qualidade e capazes de inserir tópicos de FMC no EM seja que o
professor assuma sempre a postura de pesquisador, permanentemente investindo
no seu aperfeiçoamento, sejam em cursos, seja em leituras de temas relacionados à
FMC.
73
3 ETAPAS DO PROCESSO DE INTERVENÇÃO
Ao longo do primeiro semestre de 2007 procuramos abordar em uma
classe composta por trinta alunos do 2º ano do EM diversos temas previstos na
programação da disciplina de Física, entre os quais: Notação Científica, Hidrostática,
Vasos Comunicantes, Prensa Hidráulica, Teorema de Arquimedes, Termologia e
Calorimetria, Fases da Matéria e suas Mudanças e Processos de Transmissão de
Calor, buscando adotar uma postura docente baseada nos conceitos de Pedro
Demo (2003), que enfatiza estar a razão educativa na habilidade de motivar os
alunos, tornando as aulas interessantes e capazes de propiciar nos alunos a
capacidade de reconstrução do seu próprio saber.
Paralelamente à abordagem destes temas que é conteúdo programático
pré-estabelecido pela escola, no início de abril iniciamos o processo de intervenção
aplicando um questionário composto por dez questões com a intenção de mapear os
conhecimentos prévios (subsunçores) dos estudantes. As questões propostas
estavam relacionadas ao tema de raios X e às radiações do espectro
eletromagnético buscando, assim, estabelecer algumas bases do trabalho a partir
daquilo que o aluno já sabe (MOREIRA, 2006).
As questões versavam sobre o que é Tecnologia, solicitava explicações
sobre o que são radiações, qual exame entre radiografia, tomografia
computadorizada ou ultra–som deveria ser utilizado por uma mulher grávida para
diagnóstico e pedimos para explicar o porquê da indicação. Os alunos também
foram questionados se já manusearam canetas com dispositivo a laser e se este
equipamento poderia causar algum tipo de dano à saúde, citando o dano.
Tendo em mente a estratégia de Aprendizagem Centrada em Eventos
(ACE), propusemos ainda questões relacionadas ao acidente com bronzeamento
artificial relatado na mídia em 2007 (Jornal Agora, SP, Março de 2007) e pedimos
para o aluno explicar o processo de bronzeamento e quais os conceitos de Física
que reconheciam no seu cotidiano. Naturalmente, além dessas questões, o
questionário contemplava uma pergunta central que solicitava ao aluno responder se
conhece algum parente ou colega, ou até ele próprio, se em algum momento de sua
74
vida quebrou um dos seus membros (braço, perna ou outro) e como foi o
procedimento para verificar a fratura.
3.1 Organizadores prévios para abordagem de produção de raios X
Tendo em mente que muitos alunos desconhecem aspectos relevantes
relacionados ao tema de raios X, procuramos desenvolver organizadores prévios
que consistem em questões elaboradas e propostas com a intenção de realçar, na
estrutura cognitiva do aluno, conceitos envolvidos com as radiações. Essas questões
são capazes de organizar em suas mentes conceitos que servirão de ancoradouro
para a continuidade da implementação da proposta de ensino, facilitando que
aprendam e apropriem–se dos conhecimentos abordados.
Embora não fosse imposta a obrigatoriedade, todos os alunos se
prontificaram a responder o questionário. O fator surpresa foi preponderante, pois os
alunos esperavam por uma aula de hidrostática, de modo que as respostas foram
espontâneas, sendo perceptível o comportamento interessado dos alunos nesta
atividade. Naturalmente não visávamos obter respostas decoradas, nem certas ou
erradas, pois a intenção era apenas verificar suas concepções iniciais a respeito do
tema proposto.
Na análise dos organizadores prévios buscamos criar categorias para
enquadrar as respostas dos alunos. Além da categorização, verificamos a freqüência
e o percentual de ocorrência de cada categoria, a fim de facilitar a análise dos
dados.
A interpretação das informações que foram coletadas espontaneamente
dos alunos no início da pesquisa também teve como intuito verificar o que a
educação extracurricular (a educação proveniente da mídia, dos familiares) ou até a
bagagem que eles trouxeram de anos anteriores, poderia fornecer como subsídios
capazes de ancorar tópicos de FMC, particularmente no quesito raios X, que é o
tema dessa pesquisa. Desse modo, objetivamos tornar os alunos minimamente
alfabetizados cientificamente no assunto radiações e radioproteção, considerando
alunos do 2º ano do EM, em que se pese a Teoria da Aprendizagem Significativa
75
que considera a evolução natural dos conceitos e a maturidade dos alunos nos anos
subseqüentes.
A novidade de fazerem parte de um processo de ensino e aprendizagem
diferenciado serviu como estímulo para que os alunos se empenhassem em
responder as questões apresentadas a eles, denotando assim que estão abertos e
prontos para o estabelecimento de uma interação mais dialógica em sala de aula.
A Teoria da Aprendizagem Significativa parte do pressuposto que se deve
ensinar a partir daquilo que os alunos já sabem e compreendem. Assim, acreditamos
que o desenvolvimento de organizadores prévios permite ao aluno construir
conceitos preliminares que são considerados relevantes, sendo expressos com suas
próprias palavras. Esse processo participativo torna os alunos co-autores da
construção do conhecimento. Como participantes ativos do conhecimento, deixam
de ser meros receptáculos de conhecimentos e passam a ser protagonistas.
As questões por nós formuladas são apresentadas e analisadas a seguir.
1ª questão: O que é tecnologia?
Tabela 1: Nível de compreensão do que é tecnologia.
Categorias Nº de Alunos Percentual ( %)
Compreende 5 18
Compreende parcialmente 19 68
Não compreende 4 14
Tecnologia, segundo o dicionário Aurélio (FERREIRA, 2004), é o conjunto
de conhecimentos ou princípios científicos que se aplicam a um determinado ramo
de atividade. Para exemplificar o termo tecnologia, podemos citar a lei de atração
das massas, elaborada por Isaac Newton. Esse conhecimento científico foi
aproveitado ao colocar satélites em órbitas (SILVA, PINTO e LEITE. 2000), sendo
para isso desenvolvidos novos processos e conhecimentos pelo desenvolvimento
tecnológico demandado pela necessidade de construção de aparatos específicos
relacionados com a área de Astronáutica.
76
Ao analisar a tabela, verificamos que 68% dos alunos compreende
parcialmente o que vem a ser tecnologia, pois atribui a tecnologia à evolução ou à
modernidade, segundo algumas respostas que descrevemos abaixo;
CB: “São recursos novos, são mais eficientes”.
LAR: “É o avanço de produtos que oferecem cada vez mais conforto
e agilidade e praticidade aos consumidores”.
TM: “São recursos novos, robóticos mais eficientes”.
As respostas que elencaram o conhecimento científico aplicado a uma
atividade ou a um fim, portanto, constituindo respostas mais próximas das definições
de Tecnologia, destacamos abaixo:
LPS: “Utilização de conhecimentos científicos em geral a uma
diversidade de produção”.
CRS: “Aplicações dos conhecimentos científicos”.
Entre os alunos que desconheciam o assunto destacamos aqueles que
não responderam ou que deram respostas vagas do tipo:
FCM: “É a evolução”.
De um modo geral, a idéia de coisas novas permeia a mente dos alunos,
indicando uma noção razoável do que vem a ser Tecnologia, ainda que não seja
completamente adequada, na medida em que a sua complexidade exige a
concepção e consideração de outros elementos.
2ª questão: O que são radiações? Cite exemplos.
Tabela 2: Definições do conceito de Radiações.
Categorias Nº de Alunos Percentual ( %)
Ondas e Energia 7 25
Ondas 19 68
Não compreende 2 7
As informações tendem a ficar organizada arbitrariamente na estrutura
cognitiva do aluno (MOREIRA, 2006), de modo que ao responder ao questionário
procuram ser o mais sucinto possível. Assim, pudemos observar que o conceito
77
“radiação” está presente na estrutura cognitiva do aluno, precisando esses
subsunçores ser ligados a outros mais elaborados.
Acreditamos que ao abordarmos o espectro eletromagnético que
relaciona o comprimento de onda às diferentes bandas de energia, estaremos
fornecendo condições para que os estudantes, possam estruturar melhor os
conceitos de radiação, pois a uma dada faixa (intervalo) de comprimento de onda
podemos relacionar uma banda de radiação, como a luz visível, onda de TV, de
Rádio, as microondas, o infravermelho, até chegar aos raios X, tema da pesquisa
(SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
Algumas respostas fornecidas pelos alunos são reproduzidas abaixo:
AFR: “Radiações são ondas eletromagnéticas, raios-x”.
GMF: “São ondas que transmitem energia”.
KCS: “É um tipo de fonte de energia que transmite ondas
magnéticas”.
BNS: “Energia”.
CML: “São ondas magnéticas usadas no funcionamento de
aparelhos e são prejudiciais a saúde”.
3ª questão: Na sua residência existe alguma fonte de radiação? Qual?
Tabela 3: Fontes de radiações domésticas.
Categorias Nº de Alunos Percentual ( %)
Celular e Microondas 19 68
Microondas 7 25
Celular 1 4
TV 0 0
Não sabe 1 3
A integração, Sociedade e Ciências, em sala de aula, justifica essa
pergunta, pois remete o aluno a vasculhar na sua estrutura cognitiva aparelhos
tecnológicos utilizados em suas residências, abrindo caminho para os temas CTS, a
serem aplicados em sala de aula.
78
A resposta imediata predominante sobre fonte de radiações nas
residências foi microondas e celular. Considerando o espectro eletromagnético,
microondas se encontram na faixa de freqüência de 300 MHz a 300 GHz, que está
relacionada com a fonte de produção dessa radiação. O funcionamento em si do
telefone celular e do aparelho doméstico que emite microondas para aquecer os
alimentos não foi bem explicado pelos alunos, abrindo caminho para explorarmos e
orientá–los em sala de aula.
O aparelho de TV que emite radiação x de baixa freqüência também não
foi mencionado pelos alunos, apresentando mais uma opção para ser explorada no
encaminhamento da pesquisa em sala de aula. Algumas respostas dadas pelos
alunos são fornecidas a seguir:
TM: “Sim, celular, microondas”.
BM: “Microondas”.
CM: “Multifuncional”.
4ª questão: Sabendo que a mulher está grávida e precisa fazer um exame
diagnóstico, que tipo de exame você indicaria entre Ultra–som, Radiografia, ou
Tomografia Computadorizada?
Tabela 4: Percepção de diagnóstico nocivo à saúde.
Categorias Nº de Alunos Percentual ( %)
Ultra-som 28 100
Radiografia 0 0
Tomografia Computadorizada 0 0
Explicação: saúde do bebê 28 100
Muito difundido na mídia, temas como gravidez precoce, doenças
sexualmente transmissíveis, e pouco difundido temas como, cuidados ao bebê e
possíveis riscos que possam ser submetidos às radiações, assim, concluímos
oportuno uma pergunta que expusesse a fragilidade de um recém-nascido, com
intuito de mexer com o emocional e a estrutura cognitiva do aluno.
Nas respostas dos alunos observamos claramente a presença de um
conhecimento correto acerca do diagnóstico indicado para mulheres grávidas,
79
consistindo em outro subsunçor que pode ser aprimorado por meio do
aprofundamento das atividades previstas.
Todos os alunos acertaram quanto à indicação do exame, mas a
explicação que os outros exames contêm radiações ionizantes, que causa mutação
na célula, ficou para ser abordada com o andamento do trabalho sobre raios X.
5ª questão: Você já ouviu falar em radioterapia? Para que serve e como funciona?
Tabela 5: Conhecimentos sobre Radioterapia.
Categorias Nº de Alunos Percentual ( %)
Radiação 4 14
Tratamento do câncer 18 65
Não sabe 6 21
Nesta categoria buscamos identificar o conhecimento prévio do aluno
quanto ao uso da radiação diretamente contra o tumor maligno caracterizado como
câncer, que define a Radioterapia. Outras respostas indicariam uma compreensão
insuficiente sobre o tema.
Constatamos que o uso do tratamento contra o câncer apresentou um
percentual de 65 %, demonstrando que a aprendizagem via mídia ou extra-escola
pode ser efetivada neste caso, produzindo conhecimentos na estrutura cognitiva do
aluno. Entretanto, entendemos que um maior aprofundamento deva ser almejado,
visando uma educação científica mais efetiva e capaz de tornar os conhecimentos
mais elaborados, fazendo com que o educando seja mais seguro e respaldado ao
falar do tema em qualquer situação cidadã. Por outro lado, os alunos associaram a
Radioterapia sem especificar como seria esse tratamento, resposta com percentual
de apenas 14 %, enquanto que 21 % dos alunos responderam que nada sabiam.
Esses dados servem como base para que possamos intervir buscando
construir os pilares dos conceitos de radiação e radioproteção, sendo relevantes por
apresentarem contornos emocionais nos alunos.
Felizmente, o percentual de alunos que nada sabem sobre radioterapia
demonstrando total desconhecimento sobre o tema foi baixo, sinalizando que para
80
esses alunos há um campo aberto para inserirmos e explorarmos o fenômeno da
radiação.
6ª questão: As canetas com o dispositivo laser oferecem algum risco à saúde?
Qual?
Tabela 6: Opinião sobre canetas com dispositivo laser.
Categorias Nº de Alunos Percentual ( %)
Danifica a retina 0 0
Danifica o olho 14 50
Não sabe 14 50
O principal problema contra a saúde gerado pela caneta com o dispositivo
laser é afetar a retina, por se tratar de um feixe concentrado de energia (SILVA et. al,
2000). Houve empate nas respostas que atribuíram danos aos olhos, sem citar
explicitamente a retina, com os alunos que afirmam não saber a respeito deste
assunto. Tema recorrente da FMC, o laser certamente consiste em um dos assuntos
da Física bastante atraente em sala de aula.
7ª questão: Você sabe de alguém próximo que quebrou um braço, perna ou dedo e
como foi o procedimento médico para verificar a fratura?
Tabela 7: Conhecimentos prévios sobre Radiografia.
Categorias Nº de Alunos Percentual ( %)
Raios X 25 88
Radiografia 2 6
Não sabe 2 6
Verificamos nas respostas de 25 alunos que o termo raios X está bastante
difundido na sociedade em geral, quanto ao diagnóstico para situações de fratura,
embora os raios X sejam apenas um dos elementos da radiografia, pois além deles
temos os filmes écran que revelam a imagem. Portanto, a resposta mais completa
seria Radiografia, mencionada por apenas 2 alunos.
Uma vez que desejamos expandir os subsunçores, cremos ser oportuno
deixar vivo em suas mentes termos como raios X. Desse modo, o grande percentual
81
de alunos que relatou raios X mostra um caminho que podemos trilhar para elaborar
o conhecimento completo do diagnóstico por radiação ionizante.
Para os alunos que responderam Radiografia (6 %), entendemos que
devemos trabalhar todos os componentes presentes na produção da radiografia em
uma unidade hospitalar, pois além dos raios X temos ainda os filmes, a voltagem
utilizada e a própria interação dos raios X com o corpo humano, demandando
cuidados com a radioproteção.
8ª questão: Que conceitos ou conhecimentos das Ciências Física você identifica no
seu cotidiano?
Tabela 8: Conceitos de Física Clássica e Física Moderna.
Categorias Nº de Alunos Percentual ( %)
Física Clássica 20 75
Física Moderna 5 18
Não respondeu 2 7
Embora façam parte do currículo escolar apenas temas da Física
Clássica, o percentual de 18 % de alunos revelou que eles possuem algum
conhecimento sobre tópicos de FMC, citando o laser como fonte para cirurgia nos
olhos e para cortar objetos, conforme ilustram as respostas abaixo.
PMR: “Muitos, o avanço tecnológico nos permite fazer operações a
laser, por exemplo”.
CB: “Vários tratamentos que hoje em dia nem se precisa mais de
operações, podem muito bem ser feito a laser”.
As respostas de Física Clássica versaram sobre a gravidade, força,
roldana, gelo em água, atrito, densidade, energia elétrica e outros tópicos
freqüentemente abordados nos currículos escolares.
9ª questão: Recentemente foi noticiado em um jornal de grande circulação que uma
jovem senhora teve 90% do seu corpo queimado após uma sessão de
bronzeamento artificial. A Ciência que você estuda no colégio poderia explicar tal
fato? Justifique sua resposta.
82
Esta questão é bastante importante, pois abre caminho para que
possamos fazer uso da Abordagem Centrada em Eventos (ACE), em que fatos
curiosos e de interesse geral podem ser explorados como forma de despertar o
interesse e a curiosidade dos alunos, servindo de ponto de partida para a
abordagem de temas científicos e tecnológicos.
Tabela 9: Conhecimento da notícia e explicação para o fenômeno.
Categorias Nº de Alunos
Percentual ( %)
Viu a notícia e respondeu cientificamente 8 29
Viu a noticia e respondeu empiricamente 2 7
Não viu a notícia, mas respondeu cientificamente 1 4
Não viu a notícia, mas respondeu empiricamente 2 7
Só respondeu a questão empiricamente 11 39
Não respondeu 4 14
O objetivo principal dessa questão era abrir caminho no contexto escolar
para abordar os conceitos de radiação sob o enfoque CTS, que tem entre seus
principais fundamentos a possibilidade de estabelecer conexões entre os conceitos
científicos com eventos e situações encontradas na sociedade e que podem ser
trazidas para o ambiente escolar.
Fatos que despertem comoção social podem ser debatidos em sala de
aula, com argumentos e evidências científicas. Procuramos analisar as respostas
categorizando entre aquelas que continham teor científico e teor empírico. Como
teor ou resquício de evidências científicas nas respostas, salientamos o termo UV,
ou radiação ultravioleta, que será abordado oportunamente, quando elencarmos
cada radiação do espectro eletromagnético. Por sua vez, as respostas classificadas
como sem teor cientifico são aquelas em que há total ausência do termo UV, como
aquelas que afirmam que a pessoa ficou muito tempo exposto e outras desse tipo.
Essa abordagem consistiu em um ponto de partida e forneceu um tema
motivador para que pudéssemos inserir tópicos de Física Moderna, principalmente,
relacionados com as radiações em geral e a radiação ultravioleta em particular.
Observamos que as respostas classificadas como empíricas tiveram os
maiores percentuais, seguidos da resposta cientifica, em que o aluno expressa
83
explicitamente o tema UV (ultravioleta), denotando possuir algum nível de
alfabetização científica quanto ao tema. Alguns exemplos são reproduzidos abaixo:
TM: “Não, porque são recursos médicos”.
CR: “Sim. Ela ficou exposta a uma grande quantidade de radiação
uv, em curto período”.
LO: “Todo bronzeamento tem o seu limite, pois é Sol artificial que
pode causar câncer na pele e outros danos a saúde”.
10ª questão: Das questões feitas, quais (ou qual) te despertaram maior
curiosidade?
Tabela 10: Questão de maior interesse.
Questão Nº de Alunos Percentual ( %)
1 Três 8
2 Três 8
3 Dois 5
4 Nenhum 0
5 Sete 18
6 Nove 23
7 Nenhum 0
8 Dois 5
9 Sete 18
10 Nenhum 0
Não Respondeu Seis 15
A questão preferida e que despertou maior curiosidade entre os alunos foi
a questão seis, que abordava a caneta com dispositivo laser e seu efeito biológico. A
curiosidade pode ser motivada pelo fato desse tipo de caneta estar bem próxima da
realidade do aluno, inclusive sendo manuseada por vários deles. Com isso, um
indicativo para melhorar o entendimento dos conceitos de Física em sala de aula
configura-se pela abordagem de temas e objetos que os alunos vivenciam no seu
dia–a-dia, como celular, walkman e outros objetos que tenham no seu
funcionamento conceitos da FMC.
A segunda questão mais votada foi a questão nove, que tem em seu
cerne aspectos emocionais quando retrata o drama vivido pela jovem senhora ao ser
84
submetida a radiação UV Essa questão empatou em votos com a questão cinco que
traz outro assunto de interesse e que desperta sentimentos mais profundos, que é a
Radioterapia, que conforme relato da maioria absoluta dos alunos refere-se ao tema
tratamento de câncer.
Observamos nesta análise dois temas que nortearam o desenvolvimento
da pesquisa e que são capazes de despertar a curiosidade do aluno, ou seja,
aparatos tecnológicos que ele manuseia e assuntos que provoquem comoção.
Desse modo, o questionário constituiu em um importante instrumento de
análise, funcionando como um organizador prévio, ou seja, um material introdutório
empregado para colhermos informações contidas na estrutura cognitiva do aluno.
Sua importância se deve ao fato de permitir verificar os subsunçores dos alunos,
tendo em vista fazermos um posterior elo com o que pretendemos ensinar acerca da
produção de raios-x e de radioproteção.
As respostas dos alunos nos situaram acerca de quanto estão atentos às
coisas que o cercam e como abrevia suas respostas escritas, o que é natural para
estudantes nesta faixa etária, não acostumada a elaborar textos longos.
3.2 A aprendizagem pela pesquisa e a realização de seminários
Após termos feito o mapeamento dos subsunçores presentes nos alunos
utilizando o primeiro questionário, buscamos desenvolver ações que permitissem
aos alunos aprimorar a elaboração desses subsunçores. Moreira e Masini (1982, p.
2) caracterizam a Aprendizagem Significativa por meio de uma frase que é
representativa da teoria de Ausubel, relacionada ao aspecto motivacional e
intencional que direciona nossas ações:
“Se vou ver uma casa para comprar, percebo–a de modo diferente do que fosse lá
para visitar amigos. O significado de ver só existe quando há algo para ser visto”
Para Ausubel, a aprendizagem se torna significativa na medida em que há
organização e interação daquilo que o aluno já sabe com a nova informação. Nesse
processo, os conceitos mais relevantes interagem com o material novo, que funciona
como uma ancoragem para que novas idéias sejam incorporadas na estrutura
85
cognitiva do aprendiz. Para iniciar este processo de interação entre aquilo que o
aluno já sabe com o material que foi elaborado e apresentado dialogicamente,
orientamos inicialmente os alunos a pesquisarem alguns temas que deveriam,
posteriormente, ser apresentados oralmente para a classe.
O envolvimento dos alunos com atividades de pesquisas contribuíram
para que, no final, eles fornecessem respostas abrangentes sobre a produção de
raios X e radioproteção, bem como estabelecer o desenvolvimento de competências
e a autonomia para a aprendizagem (LUZ; ARAÚJO, 2007).
As apresentações dos seminários proporcionaram aos grupos de alunos
um momento de grande interação, sendo realizadas com intervalos de dez a quinze
minutos, seguidas de cinco minutos para perguntas. Esta etapa da intervenção
demandou três aulas de cinqüenta minutos, em que foram mostrados cartazes,
radiografias e fotos ilustrativas. Acreditamos ser relevante ao professor manter
sempre como elemento norteador de suas ações o conceito de Educar pela
Pesquisa de Pedro Demo (2003), pois auxilia o desenvolvimento da autonomia e da
criticidade.
Na medida em que cada grupo de aluno buscou elaborar argumentos
relacionados com os dados levantados em sua pesquisa, constatamos que o
processo em curso estava instigando o aprendiz a aprender por meio da descoberta
do conteúdo pesquisado, sendo que a obrigação de apresentar os resultados para
os demais colegas de turma tornou essa busca e descoberta potencialmente
significante (MOREIRA, 2006). Cabe destacar que a aprendizagem por descoberta é
um dos elementos que caracterizam a TAS.
Conforme destaca Veiga (2003, p. 31), o seminário é uma técnica de
pesquisa que, em seu desenrolar, pode se utilizar à exposição oral, da discussão e
do debate, pois sua finalidade é pesquisar e ensinar a pesquisar. Assim atuando
podemos tirar os alunos da passividade e da condição de serem meros receptáculos
de informações para, então, em um ambiente marcado pelo diálogo, passem a ser
co–autores de uma aula dinâmica.
Neste momento, quando há envolvimento e participação coletiva dos
estudantes, a sala de aula transforma-se em um local de trabalho em que cada um
86
tem o seu papel criativo a desempenhar. Nesse contexto, o seminário exige do aluno
cooperação entre os sujeitos do grupo e, caso haja alguma dúvida sobre os temas
abordados, cabe ao professor coordenador atuar como facilitador das ações que
ocorrem dentro de um planejamento metódico (LUZ; ARAÚJO, 2007).
O seminário, que na sua etimologia significa semear conhecimentos, tem
sua construção e desenvolvimento sob a responsabilidade dos sujeitos que formam
o grupo, partindo deles a forma de apresentar aquilo que pesquisaram e elaboraram
em conjunto, cabendo a cada um realizar bem a sua parte na apresentação de modo
a formar um todo coerente.
Esse ambiente de intensas interações e trocas de conhecimentos, que
marca a busca de construção coletiva e individual de novos saberes por meio da
pesquisa, compõem um elemento que se insere na pesquisa–ação, sendo um
processo defendido por Pedro Demo (2003, p. 28) ao asseverar acerca da
pesquisa–prática: “Pesquisa prática quer dizer ”olhos abertos” para a realidade,
tomando–a como mestra de nossas concepções. Quem é inteligente sempre
aprende, porque está em atitude de pesquisa”.
Para possibilitar que o aluno alcance esse patamar de atuar em estado de
pesquisa, a postura do professor frente a estes grupos que apresentarão seus temas
deve ser pautado primeiramente pelo diálogo, tendo o bom senso para não permitir
liberdades comuns entre os jovens, proporcionando que o trabalho não perca seu
caráter profissional. A proposição das temáticas a serem abordadas pelos grupos de
alunos geralmente fica sob a responsabilidade do professor. A partir de então, as
responsabilidades de semear conhecimentos passam para os alunos, momento em
que sai de cena o professor e assumem papel de destaque os dicentes. Desse
modo, interagindo em um ambiente propício à aprendizagem, os alunos podem mais
facilmente apropriar-se dos conhecimentos pertinentes aos tópicos investigados e
apresentados (VEIGA, 1991).
No final do seminário, após um amplo debate mediado pelo professor,
cabe ao mesmo uma exposição que preencha possíveis lacunas deixadas pelos
alunos. Com isso, a postura do professor em sala de aula não pode estar
impregnada de conceitos arcaicos, sobre o que Demo (1999), destaca:
87
Professor é quem, tendo conquistado espaço acadêmico próprio através da
produção, tem condições e bagagem para transmitir via ensino. Não se
atribui a função de professor a alguém que não é basicamente pesquisador.
[...] Desmistificar a pesquisa há de significar, então, a superação de
condições atuais da reprodução do discípulo comandadas por um professor
que nunca ultrapassou a condição de aluno. [...] degradante ainda é o
professor que nunca foi além da posição de discípulo, porque não sabe
elaborar ciência com as próprias mãos. Como caricatura parasitária que é,
reproduz isso no aluno [...] que domesticado para ouvir, copiar, fazer provas,
e, sobretudo “colar” (DEMO, 1999, p. 15, p. 17).
Atento àquilo que compete ao professor–pesquisador e procurando fugir
de posturas arcaicas, iniciamos a prática do seminário em sala de aula dividindo os
alunos em grupos, respeitando as afinidades já estabelecidas em sala, delegando a
cada grupo a incumbência de pesquisar um tema relacionado com as radiações. As
pesquisas deveriam ser apresentadas na forma de seminários, visando socializar o
conhecimento produzido para toda sala. Assim, os alunos passariam a ser
cooperadores ativos da pesquisa sobre produção de raios X e disseminadores das
informações obtidas. Os temas propostos aos grupos foram:
1) Espectro eletromagnético;
2) Descoberta dos raios X;
3) Radioterapia;
4) Radiação ultravioleta e sua interação com o corpo humano;
5) Fontes naturais de radiação.
A apresentação de seminário realizada por cada grupo foi registrada por
fotos como podemos constatar a seguir:
88
Figura 5 - Apresentação do tema espectro eletromagnético.
89
Figura 6 – Apresentação do tema descoberta dos raios X.
Figura 6a – Apresentação do tema descoberta dos raios X.
90
Figura 7 – Apresentação do tema radioterapia.
91
Figura 8 – Apresentação do tema radiação ultravioleta.
92
Figura 9 - Apresentação do tema fontes naturais de radiações.
Na realização da pesquisa e elaboração do texto escrito, os alunos
utilizaram as duas primeiras semanas do mês de maio de 2007, sendo que a
apresentação dos seminários ocorreu ao longo de duas semanas, quando utilizamos
um total de três aulas semanais para abordar os conteúdos de Física propostos.
Paralelamente, procuramos dar continuidade no estudo da dilatação dos corpos e
calorimetria, sem prejuízo para o cronograma estabelecido pela escola, que cobra
dos professores o cumprimento do programa pré-estabelecido.
As pesquisas realizadas pelos alunos mostraram que todos os grupos
utilizaram os recursos da Internet, evidenciando que este é um recurso natural para
eles. As referências indicadas pelos alunos foram:
http://www.google.com.br
http://www.boasaude.uol.com.br
http://www.inca.gov.br
93
http://www.xpnet.com.br
http://www.raio–x.com
http://www.coladaweb.com
http://www.saudebrasilnet.com.br
http://www.wikipédia.com.br
Com respostas rápidas e disponíveis, a Internet revela-se como uma
fonte acessível para qualquer assunto e pode substituir a biblioteca tradicional,
muitas vezes ausente ou insuficiente nas escolas. Um aspecto a se destacar no
conjunto de respostas dos alunos é a quantidade de informação recebida por essa
geração por intermédio das NTIC (Novas Tecnologias de Informação e
Comunicação), constituindo fontes paralelas de educação, faltando para esta
geração orientações adequadas de como selecionar as informações relevantes que
propiciem uma formação pertinente.
Antes que os seminários fossem iniciados, o professor–pesquisador
explanou sobre a importância da colaboração entre os integrantes de cada grupo e
que o momento a seguir seria de semearmos, compartilharmos e adquirirmos
conhecimentos novos uns com os outros. Portanto, a atenção e o comprometimento
em ouvirmos o que cada um tem a dizer eram elementos desejados e fundamentais
para o êxito de nossa proposta visando o aprimoramento de todos.
O primeiro grupo de alunos a se apresentar abordou o tema O
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO. Um aluno do grupo iniciou mostrando uma foto
e dizendo que cada faixa do espectro correspondia a uma determinada faixa de
radiação. Coube a cada elemento do grupo falar sobre cada faixa, como onda de
rádio e TV, luz visível, Raios X, Ultravioleta, Micro-ondas, Infravermelho, raios gama
etc. Assim, o grupo apenas apresentou o espectro eletromagnético, subdividindo-o
em faixas.
Os alunos propiciaram uma oportunidade de aprender que, no espectro,
não há “tipos” de radiações; trata-se da mesma radiação, a Eletromagnética, com
bandas diferentes de freqüências.
Entre os alunos ouvintes, uma constatação aflorou quando foi associada a
radiação ultravioleta com o acidente ocorrido em uma clinica e que fora abordado no
94
primeiro questionário. A dúvida neste instante dizia respeito como mudava de faixa,
ou seja, o que modificava ou havia de diferente de uma faixa para outra. Essa
dúvida era pertinente, pois o conteúdo programático da escola abordaria o tema
comprimento de ondas e freqüência no ano seguinte. O momento foi propício para
que o professor pudesse antecipadamente esclarecer os alunos acerca desses
conceitos e apresentar cada radiação como pertencente a uma mesma família, cujo
“componente sangüíneo”, por assim dizer, é a freqüência em hertz.
O segundo grupo envolveu-se com pesquisas sobre o tema A
DESCOBERTA DOS RAIOS X e apresentou o tema descrevendo a descoberta dos
raios X no tubo catódico por Röentgen. Em alguns momentos, foram feitas leituras
de trechos dos textos pesquisados com algumas dificuldades nas pronúncias dos
nomes estrangeiros, sendo preciso recorrer ao professor. Os integrantes do grupo
trouxeram radiografias de suas casas e apresentaram assuntos pitorescos
relacionados com raios X, apresentando ainda a foto da primeira imagem
diagnóstica, feita na mão da esposa de Röentgen.
O terceiro grupo apresentou o tema RADIOTERAPIA e trouxe como
novidade um cartaz confeccionado pelos alunos simulando o exame. Cada aluno leu
sobre como a radioterapia destrói tumores e discorreu sobre os efeitos colaterais e
reações adversas, como mal estar, vômitos. Na seqüência os alunos relataram sobre
as fontes de radiações, enfocando a utilização de urânio e sua aplicação, uma
bomba de cobalto e a produção de raios x.
Esse tema proporcionou complementação por parte de alunos ouvintes
quanto às reações adversas mencionadas, uma vez que o problema de vômitos
pode ser presenciado por um dos alunos com um de seus familiares.
O quarto grupo apresentou o tema RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA E SUA
INTERAÇÃO COM O CORPO HUMANO, trazendo um cartaz onde apresentava a
Terra recebendo a radiação solar, além de fornecer informações sobre a radiação
UV. O grupo finalizou abordando a produção de UV artificial e sua característica de
deixar a pele morena, bem como o perigo de envelhecer e estimular o câncer de
pele. Assim, novamente, o tema sobre o acidente com radiação em uma clínica
médica retornou juntamente com a participação dos alunos ouvintes, ora indagando
95
ora concluindo o porquê das queimaduras sofridas pela jovem senhora no
bronzeamento artificial.
O quinto e último tema focou as FONTES NATURAIS DE RADIAÇÕES e
nesse trabalho o texto foi escrito em cartazes que apresentaram esquemas
representativos de átomos emitindo radiação. Os membros do grupo relataram
sobre radioisótopos, salientando que os átomos com número atômico acima de 82
apresentam essa característica de emitir radiação naturalmente. Outra fonte de
radiação citada foi o urânio, sendo ainda apresentadas as radiações cósmicas
provenientes das estrelas.
Aproveitando a interdisciplinaridade proporcionada por este tema, como
os átomos e seus números atômicos, abordados normalmente na disciplina de
Química, a título de curiosidade, o professor-pesquisador falou a respeito de
alimentos que contém o potássio com número de massa 40, que por ser instável
emite radiação, que é o caso da banana e da castanha-do-Pará, espinafre, batata,
cenoura e leite. No organismo humano, o potássio desloca-se para os músculos
contribuindo na formação dos impulsos nervosos (OKUNO, 1998, p.28).
Após todos os grupos terem se apresentado o professor–pesquisador fez
uma síntese de todos os temas explanados e agradeceu a cooperação e
comportamento de todos, informando que posteriormente esses temas seriam
novamente abordados. Esse retorno aos temas se daria por ocasião do desfecho da
pesquisa, quando então seria realizada a apresentação do pôster especificamente
elaborado para este fim, embora naquele momento esse fato tenha sido omitido,
pois o pôster entraria como um elemento didático de surpresa no momento oportuno.
3.3 Discutindo Ciência e método científico: ampliando a informação
Após as apresentações dos seminários conversamos e analisamos
conjuntamente essa etapa do trabalho e enveredamos pela discussão acerca do
tema Ciências e Método Científico. Uma vez que a seqüência de atividades didáticas
estava sendo produzida conjuntamente com os alunos em um processo de
construção coletiva, considerando e valorizando os materiais que eles traziam para
sala de aula, julgamos oportuno dar continuidade às atividades de pesquisa,
96
incluindo elementos complementares. Para isto, buscamos orientar os alunos a
pesquisarem e trazerem textos escritos no início de junho, abordando temas como
Método Científico e Ciências.
Neste momento, procuramos destacar que a Ciência ainda tem muito a
descobrir, o que temos como verdade hoje pode mudar, pois paradigmas foram
mudados ao longo dos tempos e a Ciência continua em constante evolução, ora
validando conceitos ora mudando de paradigmas. Um exemplo típico ocorreu com a
Física no final do século XIX e início do século XX, quando surgiu a Física Moderna.
Cientistas de outras áreas contribuíram para o avanço da Física e físicos
contribuíram para o avanço de outras ciências, podendo ser citado o binômio de
Newton que contribuiu para o avanço da Matemática. Como elemento motivacional,
salientamos ainda que em qualquer carreira que os alunos seguirem eles poderão
contribuir para o avanço das ciências e citamos William Gilbert, médico de formação
que contribuiu para o avanço da Física (GUERRA; BRAGA; REIS, 2004).
Destacamos que o Método Científico também envolve a observação
sistemática do fenômeno, o que demanda uma certa dose de curiosidade sobre
este. Em relação ao envolvimento dos estudantes, esta curiosidade pode ser
despertada por meio de uma notícia veiculada na mídia ou mesmo trabalhada em
uma disciplina escolar.
As buscas por explicações podem durar anos e nesses anos os cientistas
lêem artigos, fazem experimentos, relacionam os resultados de suas pesquisas com
os resultados produzidos por outros cientistas que trabalham em áreas semelhantes,
além de fazerem inúmeras observações e anotações.
Como o próprio nome diz, Ciência significa conhecimento, novas
descobertas e essas novas descobertas, que podem ser no campo teórico ou
experimental, terão de ser submetidas à apreciação de outros cientistas, pois em
princípio qualquer pessoa pode formular uma explicação para um fenômeno físico
(SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
Por passar por esses critérios e processos rigorosos que os resultados
científicos possuem grande credibilidade, pois se tal fenômeno ou resultado não for
97
comprovado, no sentido de ser consistente com as previsões dos modelos que lhe
dão suporte, não passará de mera especulação (SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
Assim, o Método Científico segue uma metodologia que envolve muitas
vezes uma observação de um fenômeno natural e tenta detectar suas regularidades,
expressas por meio de gráficos ou simbologia matemática ou verbalmente,
geralmente tendo-se por base um arcabouço teórico que dá suporte para as
investigações. Busca–se, neste processo, elaborar propostas de explicação,
formulam–se hipóteses, comprovam–se por meio de experiências que podem fazer
uso de artefatos tecnológicos disponíveis úteis para ajudar na comprovação de tais
hipóteses. Enquanto a tecnologia tem como etimologia arte ou habilidade a Ciência
procura as regularidades da natureza para formular as suas leis. Por outro lado, a
tecnologia utiliza esses conhecimentos para criar ou construir novos aparelhos
capazes de servir ao mundo, constituindo um processo com características
intrínsecas, podendo empregar procedimentos próprios de desenvolvimento, não
constituindo mera aplicação de conhecimentos científicos (SILVA; PINTO; LEITE,
2000).
Assim, orientamos os alunos a realizarem novas pesquisas objetivando a
elaboração de uma síntese sobre o que é o Método Científico, sendo que o material
produzido pelos estudantes foi recolhido e analisado para, em uma aula posterior,
iniciarmos um diálogo em que salientamos a importância do cientista, de seus
métodos e hipóteses de trabalho para analisar um fenômeno. Nesta etapa,
explanamos pela primeira vez sobre a produção de raios X em uma unidade
hospitalar, abordando ainda a radioproteção e a radiografia, abrindo caminho para
as etapas seguintes da intervenção.
Neste momento da pesquisa, constatamos dois aspectos previstos na
TAS, ou seja, a aprendizagem por descoberta, quando o aluno buscou por meio de
pesquisas obter as informações necessárias, e a aprendizagem por recepção,
quando então coube ao professor discorrer sobre alguns conceitos e informações
importantes. Nas escolas normalmente predomina a aprendizagem por recepção,
processo criticado pelos defensores da aprendizagem por descoberta. Segundo
Ausubel, a aprendizagem por descoberta pode ser adequada a certas finalidades,
98
como aprendizagem de procedimentos científicos para aquisição de grandes corpos
de conhecimentos, como estimulado nesta pesquisa (MOREIRA, 2006).
Por não ser uma atividade obrigatória, pois também queríamos avaliar o
interesse espontâneo dos estudantes, verificamos que dezoito alunos trouxeram
suas pesquisas, dentre os trinta alunos da classe, entre eles três trabalhos em
manuscritos em folha de papel almaço, evidenciando que nem todos dispunham ou
puderam acessar a um computador ou preferiram escrever.
A Ciência na sua heurística não se resume em apenas catalogar os fatos,
pois antes de catalogar, ela trilha por um caminho que a conduz ao desenvolvimento
satisfatório de uma teoria, cujas implicações podem inclusive beneficiar a
humanidade, ou contrariamente, serem mal empregadas, ocasionando malefícios à
humanidade. O percurso da Ciência na busca de produzir e consolidar novos
conhecimentos, não é linear, envolve tentativas e erros, avanços e retrocessos,
empregando ferramentas e procedimentos que funcionam bem em alguns
momentos, mas que se mostram inadequados ou insuficientes em outros.
As experiências vividas e os conhecimentos gerados pelos cientistas são
posteriormente publicados em veículos próprios de disseminação, servindo de base
para outros cientistas darem prosseguimento ou mesmo proporem reformulações da
nova teoria. Este aspecto caracteriza a Ciência e seu método de trabalho como uma
construção humana que não se apóia em um conjunto de métodos pré-determinados
a serem seguidos, como uma receita que garanta resultados (SILVA; PINTO; LEITE,
2000).
O que é crucial na verdadeira ciência é o fato de envolver a descoberta de
princípios que subjazem e conectam os fenômenos naturais. A visão do mundo de
povos indígenas não europeus, como a astronomia maia, e a acupuntura chinesa
não alcançaram tal precisão, como foi possível, por exemplo, no sistema ptolemaico
de epiciclos, que atingiu uma precisão razoável ao descrever o movimento dos
corpos celestes, embora não houvesse qualquer teoria propriamente dita subjacente
ao sistema (SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
A mecânica newtoniana, pelo contrário, não apenas descrevia os
movimentos dos planetas de modo mais simples, como também conectava o
99
movimento da Lua com a queda dos objetos nas proximidades da superfície da
Terra. Este aspecto faz parte da verdadeira ciência, pois revela novos aspectos e
elementos da realidade, ampliando nosso conhecimento. Muitas pessoas
tropeçaram no fato de que certas coisas funcionam, mas a verdadeira ciência
consiste em saber porque razão as coisas funcionam (SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
Por ocasião desta discussão, buscamos direcionar a atenção para o tema
central desta pesquisa, que é a produção e utilização de raios X. Inicialmente
empregamos aula expositiva para apresentar tópicos do funcionamento dos raios X,
embora invisível a olho nu é extremamente eficaz, pois, a sua interação, com o
corpo humano, resulta em partes claras e escuras na radiografia. Assim,
propiciamos um momento de reflexão e direcionamento proposital de tudo que
fizemos até o momento para o foco da pesquisa, ou seja, a produção de raios X e a
radioproteção em uma unidade hospitalar. Naturalmente, o processo de ensinar
também deve ser marcado pela intencionalidade na busca de concretizar alguns
objetivos educacionais.
Alguns alunos efetuaram anotações sobre o que estava sendo explanado
envolvendo o tema Método Científico em seus cadernos, momento registrado nas
figuras 10 e 11.
100
Figura 10 – Anotações dos alunos: método científico.
101
Figura 11 – Anotações dos alunos: explanação produção de raios X.
102
No término da explanação uma aluna que não realizou anotações e
percebeu que seus colegas as estavam fazendo e demonstravam interesse por meio
de perguntas, questionou se tal tema iria “cair na prova”. Na fala da aluna
observamos que alguns alunos mantiveram-se presos a posturas antigas, tendo
como preocupação apenas as avaliações e seus resultados numéricos, sem se
preocuparem com a aprendizagem que estávamos buscando promover.
Por outro lado, constatamos um satisfatório grau de empatia e interação
entre os alunos e o professor, pelo fato das orientações sobre pesquisa e os
esclarecimentos de dúvidas gerarem maior proximidade no relacionamento, que foi
sempre respeitoso e profissional, permitindo maior liberdade para os alunos
opinarem. A descontração em diferentes momentos também fez parte dessa
interação, pois entendemos que o caráter afetivo do processo de interação deve ser
estimulado, como forma de aproximar os alunos e estabelecer uma ponte de contato
mais eficiente com o educador.
3.4 Material didático da escola utilizado durante o processo de intervenção
Além de novos recursos, materiais e fontes de informação, procuramos
estabelecer uma conexão do que estava sendo abordado com o material didático
apostilado utilizado pelos alunos, o qual incluía o tema Óptica Geométrica,
fornecendo uma abordagem histórica sobre a busca dos cientistas para definir o que
é a luz. Esta abordagem teve início na Grécia Antiga, passando pela contribuição
dos Árabes e a explicação de partículas, a formação do arco–íris por Descartes. Na
medida em que muitos fenômenos envolvendo a luz não podiam ser explicados
adequadamente, cientistas como Huyghens, Young e Maxwell, lançaram novas
idéias sobre a natureza da luz (SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
Como a luz visível e os raios X fazem parte do espectro eletromagnético,
procuramos a partir das discussões realizadas em sala de aula e apoiadas nos
resultados de pesquisas efetuadas pelos alunos nas etapas anteriores, elaborar um
diagrama temporal no quadro negro. Neste diagrama, colocamos, desde a Grécia
Antiga até a atual concepção da dualidade onda-partícula, os nomes de cada
cientista e sua contribuição para a explicação da luz. Assim, resumidamente os
alunos buscaram informações sobre cada nome disposto no diagrama temporal.
103
Desse modo, fez parte deste diagrama os pitagóricos e atomistas, os árabes, Isaac
Newton, Rutherford e Albert Einsten, Christian Huyghens, James C. Maxwell, Hertz e
Röentgen. No último balão deixamos propositalmente uma frase que deveria ser
completada após a entrega da pesquisa, que dizia: ”Definição de luz hoje é ...”.
O objetivo do diagrama temporal era deixar os alunos envolvidos com o
tema luz, pois queríamos chamar a atenção para o tema dualidade da luz, por tal
motivo o diagrama temporal não contempla todos os cientistas que contribuíram para
explicar a luz, por exemplo Planck, e contém Rutherford- Bohr que trata
especificamente de sua contribuição sobre átomos.
Em setembro, o material didático dos alunos tratava do tema Óptica
Geométrica, o que permitiu estabelecer uma conexão com o tema da pesquisa, de
modo que iniciamos a abordagem do Espectro Eletromagnético, discutindo
amplamente sobre a natureza dual da luz. Salientando novamente que a Física é
uma construção humana e que ao longo dos anos a tecnologia trouxe melhorias e
comodidade para o ser humano. Enfatizamos também que em algumas situações
ocorrem prejuízos sociais e ambientais, de modo que é importante que cada cidadão
saiba se posicionar sobre as questões tecnológicas e científicas, possibilitando
perceberem a importância da aprendizagem de conceitos científicos para a sua
formação e atuação cidadã (KRASILCHIK, 2007).
O material didático utilizado diariamente pelos alunos é baseado no
sistema apostilado Positivo, que, por decisão da mantenedora da escola e
consentimentos dos professores, é utilizado como material de apoio didático.
Geralmente, fica a cargo da Instituição elaborar o Currículo de cada disciplina,
voltado para as questões sociais e humanas, que contemple a formação do aluno
para a vida e também para o vestibular.
As apostilas apresentam o conteúdo programático definido e cabe a cada
professor seguir e acrescentar alguns tópicos quando julgar necessário, o que
naturalmente foi feito por nós, na medida em que tínhamos a intenção de
desenvolver a pesquisa de intervenção introduzindo a temática da radiação e seus
efeitos biológicos. Por ser um material que acarreta um significativo valor monetário
104
aos alunos, é imprescindível ao professor utilizar a apostila, atendendo assim aos
interesses da escola ao mesmo tempo em que a pesquisa pôde ser realizada.
Na disciplina de Física, consideramos que o material apostilado apresenta
características satisfatórias, sendo capaz de atender a algumas orientações dos
PCN, pois além de atender a questões presentes nos vestibulares, também traz
abordagens históricas e curiosidades sobre temas da Física e seus criadores,
mostrando o lado humano inerente à construção do conhecimento. A habilidade do
professor em abordar os conteúdos da apostila com ensinamentos claros é um fator
que agrada os estudantes, sendo esse parâmetro avaliado por eles em relação à
atuação dos professores.
As apostilas vêm com o conteúdo programático anual e para o segundo
ano do Ensino Médio de Física é contemplado o tópico Óptica Geométrica.
Assim, para o terceiro bimestre o material didático previa o tema Óptica
Geométrica e na introdução do texto da apostila foram apresentadas as primeiras
preocupações dos cientistas em definir o que é luz, desde a Grécia Antiga até
Newton, conforme trecho que transcrevemos a seguir:
Estamos iniciando, neste momento, o estudo da óptica, isto é, o estudo da
luz e dos fenômenos luminosos em geral. Este assunto tem fascinado as
pessoas desde a Antiguidade por que, dos nossos sentidos, a visão é o que
mais colabora para conhecermos o mundo que nos rodeia. Talvez seja por
esse motivo que os antigos filósofos gregos já se preocupavam em
responder a várias perguntas, tais como: Por que vemos um objeto? O que
é luz?
Em primeiro lugar, você sabe o que é luz? Dependendo do contexto essa
pergunta pode ser respondida de muitas formas diferentes. Então utilize um
dicionário e pesquise os significados da palavra luz. Anote-os em seu
caderno e discuta–os com o seu professor.
Como é possível observar através dos diversos significados da luz, quase
todos os acontecimentos que nos cercam estão, de certa forma,
relacionados à luz. Por esse motivo, ela se tornou um dos principais objetos
da investigação científica ao longo dos tempos.
Uma das explicações mais antigas para o que seja luz é a da escola
atomista da Grécia Antiga. Os atomistas gregos eram filósofos que
tentavam explicar todos os fenômenos do mundo por meio de pequenas
partículas que não podiam ser divididas, chamadas de átomos.
Dentro dessa concepção dos atomistas, a luz seria formada de partículas
muito pequenas (idênticas ao objeto, mas com tamanho reduzido), que se
desprendiam da superfície dos objetos em todas as direções, penetrando
nos olhos e possibilitando a visão.
Uma outra maneira de explicar o que seja a luz foi proposta pelos
pitagóricos. Eles também eram filósofos gregos e tentavam explicar todos
os fenômenos por meio de investigações matemáticas. Eles afirmavam que
todas as coisas são números.
105
Segundo os pitagóricos, existiria em cada pessoa um fogo interior que
emitiria, através dos olhos, raios luminosos chamados quid, indo em linha
reta até o objeto e retornando novamente aos olhos causando o efeito
visão.
A idéia que a ciência tem hoje de o que seja luz nasceu provavelmente no
mundo islâmico, com o estudo feito por alguns filósofos árabes, entre eles
Al-Kindi e Ibn-al-Haitiam, que também é conhecido como Al-hazen. Eles
perceberam que os olhos enxergam os objetos de forma diferente
dependendo da luz que ilumina, contrariando a idéia dos atomistas gregos.
Notaram também que o olho é ofuscado pela luz do Sol, o que era
incompatível com a idéia de quid dos pitagóricos. Concluíram que a luz tinha
uma existência própria e que sua origem não se dava nem no objeto nem
no olho humano. A luz seria formada por raios que viriam de uma fonte
luminosa, atingiriam os objetos e seriam desviados em todas as direções,
sendo então percebidos pelos olhos de um observador.
Retomando essa idéia dos filósofos árabes, Isaac Newton (1642–1727), ao
estudar alguns fenômenos relacionados à luz e, principalmente, ao tentar
explicar as cores, desenvolveu a teoria de que a luz seria composta por
partículas muito pequenas, tão sutis que não poderiam ser observadas
individualmente, batizando-as de corpúsculos de luz.
Newton realizou experiências com um prisma óptico e ele observou que a
luz, ao passar pelo prisma, era decomposta em diversas cores.
Utilizando a idéia de corpúsculo de luz, Newton supôs que a luz branca do
Sol seria composta de diferentes corpúsculos das diferentes cores e, ao
passar pelo prisma, os diferentes corpúsculos sentiriam a ação de forças
diferenciadas, sendo desviados de sua trajetória retilínea.
Esse conjunto de cores é o que chamamos de espectro da luz visível. Ele é
capaz de impressionar nossa retina. A teoria de Newton de que a luz seria
uma substância constituída de corpúsculos de diferentes formas e
tamanhos, correspondendo às diferentes cores, explicava também como
ocorriam as cores emitidas pelos objetos e por que essas cores mudavam
dependendo da luz incidente.
Entretanto, toda essa evolução sobre o conceito de luz não explicava ainda
um grande número de fenômenos que ocorrem na natureza. Assim, outros
físicos notáveis, como Huyghens, Young e Maxwell, procuravam modificar o
conceito de luz lançando novas idéias sobre a sua natureza.
Nesse momento, interessa-nos estudar os fenômenos associados à luz e à
visão, que podem ser analisados com base nos princípios tirados
diretamente da observação desses fenômenos, sem a necessidade de que
se conheça a real natureza da luz, o que faremos em outro momento dos
nossos estudos. A parte da óptica que vamos estudar neste momento é
conhecida como Óptica Geométrica
1
Uma vez que os alunos só retornarão a este tópico nas últimas páginas
do material didático no terceiro ano, sob o tema Dualidade Partícula–Onda, de Física
Moderna, consideramos este momento propício para introduzir discussões acerca da
natureza da luz. Para isto, utilizamos uma estratégia de ensino baseada no mapa
conceitual, preceituada por Novak, co–autor de Ausubel na teoria da aprendizagem
significativa (MOREIRA, 1982, 2006). O mapa conceitual permite organizar
1
Material didático do aluno: apostila Positivo 2007, p. 20, 2º ano EM.
106
hierarquicamente as relações entre conceitos que estão sendo ensinados mediante
a explicação do professor, que guia o aluno pelo mapa didaticamente.
Em suma, mapas conceituais nas considerações de Moreira (2006) são:
[...]diagramas que indicam relações entre conceitos. Mais especificamente,
podem ser interpretados como diagramas hierárquicos que procuram refletir
a organização conceitual de uma disciplina ou parte dela. Ou seja, sua
existência deriva da estrutura disciplinar ou de um corpo de conhecimentos
(MOREIRA, 2006, p. 45).
Os nomes dos cientistas que contribuíram para a explicação do fenômeno
da luz e que foram apontados pelo material didático dos alunos foram acrescidos de
outros, permitindo chegar à concepção de luz dos dias atuais. Todos os nomes e
conceitos propostos foram dispostos no mapa conceitual representado no quadro
negro. Os alunos tiveram como incumbência pesquisar a contribuição de cada
cientista, para que em uma aula posterior pudéssemos complementar a definição
atual do que é luz.
O objetivo de insistir neste tópico é que a luz faz parte do espectro
eletromagnético, que compreende a radiação ionizante X, que é o objeto do nosso
estudo. Cabe ressaltar que o tema luz é algo muito difundido na mídia, no cotidiano
do aluno e até mesmo em meios religiosos, onde a luz apresenta conotações
diferentes da utilizada na Física, como em frases como “eu sou a luz do mundo”
(SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
Mesmo no campo da Física, ouvimos algumas inadequações relacionadas
com o conceito de luz, como na expressão “acabou a luz” quando o correto seria
dizer acabou a energia elétrica. No cotidiano temos a luz do Sol, das lâmpadas e, na
Biologia, observamos o fenômeno da fotossíntese, em que a luz é o principal
elemento que contribui para que os vegetais verdes possam produzir seus
alimentos. Analisando uma seqüência, seguindo a cadeia alimentar, os demais
animais se alimentam desses vegetais e outros animais desses animais, permitindo
concluir que todo alimento e energia que consumimos, de alguma maneira, é
proveniente da luz do Sol (SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
O mapa conceitual elaborado pelo professor–pesquisador ficou disposto
no quadro negro conforme ilustra a figura 12. Nas figuras 13 e 14 são mostrados
107
mapas conceituais entregues por alunos, que retratam a contribuição dos diferentes
cientistas para a explicação da natureza da luz, até chegar na concepção dos dias
atuais, em que a luz é considerada como tendo natureza corpuscular e ondulatória,
comportando-se, dependendo do experimento, como partícula ou como onda,
conforme prevê o Princípio de Complementaridade de Niels Bohr (SILVA; PINTO;
LEITE, 2000).
A seguir, apresentamos os mapas conceituais elaborados em sala de aula
pelo professor e em consultas por alunos fora do ambiente escolar, pois o objetivo
era apresentar, numa aula expositiva, os avanços e conclusões ao buscar e produzir
conhecimentos sobre a natureza da luz.
Considerando ainda, que o diagrama temporal, novidade até então para
os alunos secundarista, poderia ser utilizado como ferramenta de estudo em outras
matérias pelo seu alto grau de síntese.
108
Figura 12 – Mapa conceitual elaborado com a orientação do professor.
LUZ
Grécia Antiga
Atomista
Árabes
Christian Huygens
Newton
Átomo de Bohr
James Maxwell
Albert
Einsten
Hertz
Pitagóricos
Wilhelm Roentgen
Hoje, (2007) a definição de luz é...(aula expositiva)
109
Figura 13 – Mapa conceitual da aluna C.
110
Figura 14 – Mapa conceitual da aluna L.
111
Figura 14a – Mapa conceitual da aluna L.
112
Figura 14b – Mapa conceitual da aluna L.
113
Figura 14c – Mapa conceitual da aluna L.
115
4 UTILIZAÇÃO DO PÔSTER SOBRE PRODUÇÃO DE RAIOS X
Ao analisar o trabalho de Ostermann e Cavalcanti (2001, p. 14), com o
título “Um pôster para ensinar Física de Partículas na escola”, avaliamos quão
oportuno é construir um material didático semelhante abordando aspectos da
produção de raios X, pois este recurso didático seria útil e adequado para o
desenvolvimento deste projeto voltado para a inserção de tópicos de Física Moderna
no EM.
O objetivo da elaboração deste material didático é que o mesmo
trouxesse inovações para a sala de aula, pois a idéia do pôster como organizador de
conhecimentos seria inovador e surpreendente para os alunos, sendo naturalmente
impactante, fato comprovado posteriormente pela reação favorável da classe no
momento da apresentação do pôster.
Assim, após os alunos terem efetuado pesquisas nos seus respectivos
grupos de estudo, tendo apresentado os seminários na sala e acompanhado as
explanações e debates sobre os raios X, sobre o Método Científico e a produção da
luz, os mesmos poderiam contar com mais um recurso relevante. O pôster apresenta
de maneira objetiva, novas informações que podem ser relacionadas com os demais
conteúdos já abordados durante o ano, além de contemplar uma atrativa resposta
visual. Além disso, cremos que com os conhecimentos previamente adquiridos, as
novas informações seriam potencialmente significativas para ampliar a
aprendizagem (MOREIRA, 2006).
Desse modo, na continuidade do processo de intervenção, expomos para
os alunos um recurso didático especificamente elaborado para este trabalho, ou
seja, um pôster de 90 cm de largura e 150 cm de comprimento, mostrado na figura
1, que permitiu abordar diferentes conceitos relacionados com a produção de raios
X, complementando nossa abordagem.
Destacamos, por meio do material, que o elétron, ao receber energia,
salta para um nível energético maior, absorvendo um fóton de luz e ao retornar para
um nível de menor energia, ocorre emissão de um fóton de luz, capaz de estimular
116
nosso órgão visual. Sob certas circunstâncias e com o uso de equipamentos
adequados, salientamos que é possível produzirmos uma amplificação da luz,
conhecida como laser (FELTRE, 1997).
Para ilustrar a produção da luz visível discutimos sobre as barras
metálicas aquecidas, relacionando com o filamento da lâmpada de tungstênio, e
discutimos novamente sobre o espectro eletromagnético (SILVA; PINTO; LEITE,
2000).
Com relação à formação dos raios X, procuramos salientar que os
elétrons, ao sofrerem desvio em sua trajetória em uma colisão com um alvo, sofrem
uma desaceleração que ocasiona a produção desse tipo de radiação. Deste modo,
procuramos abordar aspectos relacionados com a ampola de raios X e a liberação
dos elétrons do catodo, a viagem dos elétrons até o alvo e a produção de raios X,
bem como o esboço de uma pessoa sendo radiografada, a dose de radiação
permitida para os trabalhadores em unidades hospitalares e o público em geral.
Finalmente, destacamos os filmes utilizados para radiografia e detalhes do painel de
controle onde o Técnico de raios X ajusta as grandezas mAs (miliampere vezes
segundo), relacionada com a concentração dos elétrons no catodo e kV
(quilovoltagem), responsável pela diferença de potencial que faz os elétrons serem
acelerados até o anodo e produzir os raios X (NÓBREGA, 2006).
Buscamos destacar a radiografia das mãos e uma figura representativa
do DNA, que pode sofrer mutações ao ser atravessado por raios X, bem como uma
foto de uma pessoa radiografando a coluna vertebral (SILVA; PINTO; LEITE, 2000).
Na parte de proteção radiológica, destacamos os equipamentos
revestidos de chumbo (NÓBREGA, 2006), substância capaz de absorver esse tipo
de radiação, além dos equipamentos de medição dos raios X.
Durante o processo de interação com os alunos explicamos passo a
passo a produção de raios X em uma unidade hospitalar, o trabalho do técnico de
raios X, os meios de proteção e os danos que a radiação pode causar nas células.
As perguntas feitas pelos alunos, entre as quais, se alguém com aparelho
metálico poderia submeter-se à radiação X, foram prontamente esclarecidas, pois é
117
no exame de ressonância magnética que não pode ser feito por pessoas portando
objetos metálicos devido o magnetismo,no caso dos raios X, os objetos metálicos
implicariam em interação com o metal e resultando em partes claras no filme. Cabe
destacar que, neste momento, um aluno se lembrou da mão da esposa de Röentgen
ao deixar–se radiografar e no filme apareceu a aliança, nas partes claras.
Neste sentido, ao empregar o pôster, alguns conceitos complementares
envolvendo raios X e radioproteção afloravam naturalmente ao serem apresentadas
em sala de aula fotos nele contida, dispostas segundo um encadeamento lógico que
tornou o material potencialmente significativo para a aprendizagem.
Desse modo, o pôster com as suas fotos e imagens explicavam
claramente por meio de um encadeamento lógico, os conceitos relacionados com a
produção de raios X, potencializando naturalmente a aprendizagem e tornando a
aula mais prazerosa e envolvente.
Alguns livros e revistas que tratavam do assunto radiações ionizantes
foram previamente pesquisados e separados, sendo selecionadas algumas fotos
cuja distribuição permitiu formar uma construção visual adequada do tema no pôster.
As imagens foram dispostas no pôster de forma a causar um impacto imediato
interessante, chamando a atenção dos jovens do EM envolvidos nesta pesquisa.
Assim, as fotos cumpriram seu papel de serem o chamariz, favorecendo a interação
com os estudantes, indicando que esse material didático foi bastante adequado para
nossos propósitos educativos.
Para confeccionar o pôster, uma empresa especializada foi contatada,
juntamente com técnicos em computação. Discutimos a melhor maneira de dispor as
imagens. O técnico em computação deu seu parecer técnico. Por sua vez, o
professor–pesquisador apresentou outro ponto de vista, considerando a apropriação
de conhecimentos que o material deveria proporcionar, elencando o lado didático da
distribuição das fotos.
Ostermann e Cavalcanti (2001, p. 13) afirmam que há grande escassez
de material didático sobre temas de Física Moderna e Contemporânea,
principalmente escrito em língua portuguesa, embora o tema radiação x esteja
presente em livros didáticos, como de Máximo e Alvarenga (1997, p. 625), Carron e
118
Guimarães (1999, p. 246), Sampaio e Calçada (2003, p. 387), entre outros que
retratam sua produção de maneira sucinta, sendo que algumas obras abordam
esses temas em apenas metade de uma página. Existem ainda alguns livros
especializados, tendo em vista que temos vários cursos técnicos em radiologia por
todo o Brasil.
O pôster de tamanho 90 cm de largura por 150 cm de comprimento ficou
disposto graficamente conforme a figura 16 a seguir.
119
Figura 15 – Material didático em pôster.
120
4.1 Detalhamento das informações contidas no pôster
O primeiro símbolo que aparece no pôster, ao lado do título, é o trifólio,
que sinaliza um local onde pode haver radiações ou material radioativo.
A seguir, o Trifólio atualizado com as novas cores recomendado pela
Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) e sinalização em locais com
radiações.
Figura 16 – Trifólio
Fonte: Feltre, 1997.
Figura 16a - Sinalização em locais com radiações ionizantes.
Fonte: CNEN, 2007.
Na parte superior à esquerda temos a representação de um átomo onde
um elétron, ao receber energia salta, de uma camada energética para outra mais
energética e quando retorna para a camada energética de origem o átomo emite
fótons de luz.
121
Figura 17 – Emissão de fótons de luz
Fonte: Feltre, 1997.
Sob condições bastante adequadas é possível estimular a emissão de
fótons em um processo de amplificação da luz denominado LASER (Amplificação da
Luz por Emissão Estimulada de Radiação). (CAVALCANTE; BENEDETTO, 1999;
VALADARES; MOREIRA, 1998).
A seguir, são mostradas barras de ferro a altas temperaturas emitindo luz
por meio do fenômeno atômico que envolve a transição de elétrons entre diferentes
níveis quânticos propiciada pela energia térmica.
122
Figura 18 – Barras metálicas aquecidas emitindo luz.
Fonte: Silva; Pinto; Leite, 2000.
Ao lado esquerdo das barras metálicas, temos o Espectro
Eletromagnético ilustrando que, para cada freqüência, associa-se um tipo diferente
de radiação, com seu respectivo comprimento de onda, que no caso da porção
visível do espectro corresponde a uma determinada cor.
123
Figura 19 – Espectro eletromagnético e algumas aplicações.
Fonte: Silva; Pinto; Leite, 2000.
A figura abaixo mostra uma ampola de raios X, onde é gerada a radiação,
mostrando ainda algumas ligações elétricas compondo um aparato tecnológico que
propicia a produção de raios X e sua utilização para diagnóstico médico .
124
Figura 20 – Painel de controle do aparelho de raios X.
Fonte: Nóbrega, 2006.
Na ampola de raios X, quando o técnico de radiologia médica ajusta o
medidor na escala mAs (Miliamperes vezes segundo) os elétrons concentram-se no
filamento, pois ocorre um aquecimento decorrente da passagem da corrente elétrica.
Ao ajustar o kV (quilovoltagem), estabelece-se uma diferença de potencial que
obriga os elétrons a se deslocarem do filamento, que é o catodo ao anodo, que é o
alvo,em alta velocidade.
125
No alvo, objeto constituído por tungstênio, esses elétrons desaceleram
bruscamente (freamento ou bremsstrahlung) sem atingir o núcleo do átomo do alvo,
pelo fato de se desviarem. A diferença entre a energia cinética do elétron antes e
depois da desaceleração é emitida na forma de raios X e calor (NÓBREGA, 2006).
Quando o elétron é pouco desacelerado a energia do raios X e baixa,
nesse caso os ajustes de kV e mAs efetuado pelo técnico de radiologia está voltado
para radiografia de tecidos moles do corpo humano como músculos, gorduras,
etc.Para radiografias em partes do corpo humano que contenha tecidos com ossos,
necessita ajustar o kV e mAs, para que a desaceleração seja alta resultando em
raios X com maiores energias (NÓBREGA, 2006).
Há situações em que o elétron proveniente do catodo ao atingir o anodo
que é o alvo interage com os elétrons orbitais dos átomos do alvo e ocorrer a
excitação desse átomo ou ionização. Na excitação há transferência de energia entre
os elétrons e o elétron orbital salta para um nível energético mais externo sem se
desprender do átomo-alvo, ocorre, então, um rearranjo com a emissão de um fóton
de raios X.
A seguir há a ilustração das partes componentes de uma ampola de raios
X .
126
Figura 21 – Ampola de produção de raios X.
Fonte: Nóbrega, 2006.
Quando os elétrons colidem com o disco do anodo, ocorre um freamento
brusco (bremsstrahlung) que origina a produção dos raios X. A figura abaixo ilustra
no mundo microscópico dos átomos a formação dos raios X.
127
Figura 22 – Colisão de elétron com os átomos do anodo e a produção dos
raios X.
Fonte: Nóbrega, 2006.
A figura a seguir apresenta a radiação X em pleno uso, caracterizando
que o feixe útil da radiação é o que permite radiografar o tecido humano.
128
Figura 23 – Feixe útil de raios X para diagnóstico e radiação de fuga.
Fonte: Nóbrega, 2006.
Na foto a seguir, temos o cabeçote do aparelho de raios X, onde a
ampola está inserida. Assim, apresentamos o aparato tecnológico completo capaz
de propiciar o diagnóstico médico baseado nos raios X, amplamente empregado em
clínicas e hospitais, devendo os parâmetros físicos envolvidos serem ajustados
adequadamente pelo técnico que opera os equipamentos.
129
Figura 24 – Artefato tecnológico: cabeçote do aparelho de raios X.
Fonte: Nóbrega, 2006.
A figura 25 mostra o momento em que a pessoa está sendo radiografada,
bem como seu posicionamento sobre a maca e a gaveta onde ficam os filmes que
posteriormente serão revelados e mostrarão a imagem dos órgãos internos do
paciente.
130
Figura 25 – Geração de imagem por raios X.
Fonte: Nóbrega, 2006.
A seguir apresentamos os filmes que propiciam a formação da imagem,
para fim diagnóstico. A associação da dosagem dos raios X, por meio do
acionamento mAs e Kv, proporciona uma imagem nítida no filme.
131
Figura 26 – Filmes utilizados na radiografia.
Fonte: Nóbrega, 2006.
A foto da figura 27 mostra a radiografia pronta, onde as partes claras são
representadas e produzidas pela interação dos raios X com os ossos, que contém
grande quantidade do elemento químico Cálcio, que por apresentar seção de
choque alta para a interação com os raios X atenua-se a passagem, resultando no
contraste observado na figura abaixo.
132
Figura 27 – Radiografia das mãos.
Fonte: Silva; Pinto; Leite, 2000.
A foto a seguir mostra o ambiente de uma unidade hospitalar no
momento da radiografia .
133
Figura 28 – Unidade hospitalar no momento de uma radiografia.
Fonte: Silva; Pinto; Leite, 2000.
134
Figura 29 – Radiografia da coluna vertebral.
Fonte: Silva; Pinto; Leite, 2000.
Quando a radiação X incide sobre uma célula envolvida no processo de
reprodução humana pode ocasionar mutações capazes de prejudicar gerações
futuras do indivíduo. Por isso, é muito importante obedecer aos critérios de
135
segurança envolvidos na utilização de radiações ionizantes em diagnósticos
médicos, incluindo os raios X.
A figura a seguir é uma representação do DNA submetido à radiações.
Figura 30 – Representação da estrutura do DNA submetido aos raios X.
Fonte: Silva; Pinto; Leite, 2000.
Para proteger as células contra a incidência da radiação ionizante,
equipamentos de segurança revestidos com a substância química chumbo são
utilizados para atenuar a passagem dos raios X, constituindo em proteção
radiológica. A foto a seguir mostra estes equipamentos de segurança, que são
compostos por aventais, óculos, e protetores de tireóides.
136
Figura 31 - Equipamentos de proteção radiológica.
Fonte: Nóbrega, 2006.
Aparelhos construídos para medirem a dose de radiação em ambientes
onde estão presentes materiais ou equipamentos radioativos são conhecidos por
dosímetro, sendo mostrado abaixo um que possui formato de uma caneta, colocado
no avental plumbífero do técnico de radiação e o aparelho Geiger-Muller, medindo
possível radiação proveniente do rapaz que sofreu contaminação, são apresentados,
respectivamente, nas figuras 32 e 33, a seguir.
137
Figura 32 – Dosímetro.
Fonte: Feltre, 1997.
Figura 33 - Aparelho Geiger–Müller.
Fonte: Feltre, 1997.
4.2 Análise da exposição do pôster em sala de aula
O pôster foi fixado em frente ao quadro negro e cada uma de suas figuras
foi devidamente explicada, estabelecendo-se a sua relação com a produção de raios
X ou aspectos de sua aplicação, bem como da radioproteção. Na explanação
relembramos a natureza da luz e a produção do laser, enfatizamos o espectro
eletromagnético, orientando que o aumento da freqüência nos conduz a
138
determinados tipos de radiação, sendo as mais energéticas e ionizantes os raios X e
gama.
Abordamos ainda as microondas, o funcionamento do rádio, televisão,
telefone celular, destacando que a radiação infravermelha corresponde às ondas de
calor, enquanto que a radiação ultravioleta é capaz de produzir o bronzeamento da
pele e estimular a produção de vitamina D no organismo, finalizando a estreita faixa
de luz que estimula os órgãos visuais.
Vale ressaltar que a radiação ultravioleta (UV), utilizado em clínicas para
bronzeamento artificial, é comumente proveniente de lâmpadas fluorescentes de
mercúrio com vidro de quartzo revestido internamente por fósforo que emite radiação
UV na faixa RUVB( Radiação Ultravioleta B) e RUBA ( Radiação Ultravioleta A).
A radiação UVB é a que causa o câncer de pele, Por tais motivos as
recomendações internacionais são contra o bronzeamento artificial, mas por
questões estéticas as pessoas se submetem às radiações UV. Cabe regular e dar
ciência a essas pessoas que a radiação UV causam envelhecimento precoce e
câncer de pele (OKUNO; VILELA, 2005).
Detivemo-nos por mais tempo abordando a produção dos raios X, desde o
momento em que o técnico aciona o mAs (miliamperes vezes segundo) e induz a
concentração dos elétrons no filamento de tungstênio. Na seqüência o técnico
aciona o medidor de kV (quilovoltagem) que estabelece uma d.d.p (diferença de
potencial) que faz com que os elétrons que partem do catodo, com altíssima
velocidade e energia cinética, atinjam o alvo anodo e nesta colisão ocorre a
produção de raios X.
Os átomos do anodo e a interação com os elétrons são apresentados nas
suas respectivas figuras, que formam a ampola de raios X que fica dentro do
cabeçote.
A interação dos raios X com o corpo humano foi discutidos amplamente,
com destaque para as interações dessa radiação com elementos do corpo humano.
No caso dos ossos, eles sofrem maior interação com os raios X, que impedindo que
139
estes cheguem aos filmes, fator responsável pelas partes claras das radiografias,
permitindo a análise de possíveis fraturas.
A radiação ionizante pode causar defeitos celulares que podem
aparecem anos depois. Por tais motivos, é necessária a proteção radiológica com o
uso de aventais plumbíferos, óculos e luvas plumbíferas.
Pelo fato dos alunos terem participado ativamente ao longo de toda a
pesquisa, poucas foram as dúvidas manifestadas no final da apresentação. Na
verdade, uma dúvida interessante dizia respeito se uma pessoa com marca-passo,
ou objetos metálicos, poderia ser submetida à radiação X, confundindo com o exame
para diagnóstico de ressonância magnética, sendo a dúvida prontamente dirimida.
Outra pergunta foi o que ocorreria se a pessoa for radiografada portando um objeto
metálico. Explicamos que tal objeto apareceria no filme e o exemplo, um anel na
mão de uma pessoa apareceria devido ao alto número atômico dos metais. Neste
momento os alunos se lembraram da primeira radiografia, ou seja, a mão da esposa
de Röentgen que estava com uma aliança em um dos dedos.
Sanadas as dúvidas, um aluno, empregando uma voz solene, relatou que
hoje descobriram o porquê que o professor–pesquisador analisava o quadro negro
no dia anterior e todos riram. Este episódio foi surpreendente, pois uma semana
antes do pôster ser exposto, o professor–pesquisador entrou na sala e enquanto os
alunos conversavam entre si na troca de professores, discretamente observou
rapidamente o quadro negro verificando o local onde poderia ser fixado o pôster,
para que os alunos não percebessem, pois estavam entretidos em suas conversas e
troca de material.
Segundo Silva e Pacca (2004), a prática inconsciente dos professores
motiva ou desmotivam seus alunos, embora não se dêem conta disso. Neste caso a
prática inconsciente criou uma curiosidade e expectativa por parte dos alunos e
demonstrou que eles estavam atentos ao professor, devido também às novidades
que foram inseridas anteriormente nas diversas aulas de Física, ao longo de sete
meses de intervenção planejada, envolvendo o educar pela pesquisa que estimulou
a participação ativa dos estudantes.
140
Esta descontração demonstrou a boa sintonia existente entre professor e
aluno, capaz de auxiliar a tornar as aulas mais prazerosas e a Física, segundo
relatos dos alunos, uma matéria interessante e agradável para se aprender. Um dos
alunos relatou ao professor seu interesse em estudar Física no Ensino Superior, que
prontamente foi orientado a pesquisar a Universidade de São Paulo (USP) ou outra
mais próxima da sua residência que oferecesse este curso e que procurasse
também as áreas que a Física engloba. Em uma aula posterior este mesmo aluno
trouxe notícias de uma Universidade, comprovando verdadeiramente seu interesse
em estudar Física.
Fazer um estudo acerca de como a aprendizagem foi proporcionada e se
constituiu significativa para todos os alunos foi o nosso próximo passo. Este
mapeamento foi realizado por intermédio de uma avaliação em que os alunos foram
solicitados a expor e avaliar todos os momentos envolvidos nas pesquisas, bem
como suas dificuldades e facilidades, gerando informações úteis para verificamos
em que medida os alunos estavam sendo alfabetizados cientificamente acerca do
tema raios X e proteção radiológica.
4.3 Verificação da aprendizagem conceitual
Na segunda quinzena de setembro procuramos averiguar se em alguma
medida havia ocorrido a aprendizagem dos conceitos abordados, relacionados com
a produção de raios X. Procuramos averiguar se o aluno estabelece um
encadeamento de idéias, tendo por base uma idéia precedente (MOREIRA, 2006).
O método aplicado na averiguação da aprendizagem consistiu no uso de
um segundo questionário, denominado questionário–final, composto por dez
questões, sendo seis dissertativas, em que o aluno é instigado a responder como
vivenciou cada etapa da pesquisa e a opinar sobre a metodologia de ensino de
Física que empregamos. Outras questões buscaram ressaltar como foi a
participação do aluno ao trabalhar no grupo de pesquisa, como ele compreendeu os
conceitos físicos abordados e como ele situa o ensino de Ciências oferecido na
escola com o seu cotidiano.
141
As quatro perguntas restantes versaram sobre os temas abordados
durante a pesquisa e demandavam uma resposta conclusiva e direta. As perguntas
exigiam explicações abrangentes de como funciona o rádio e a telefonia celular, o
funcionamento do laser e a explicação atual da natureza da luz, além da pergunta
central para os objetivos desta pesquisa e que exigia uma explicação detalhada da
produção de raios X, da formação de imagem e da radioproteção em uma unidade
hospitalar. Em virtude da complexidade do questionário, os alunos precisaram de
sessenta e cinco minutos, quinze minutos além do horário da aula.
A avaliação, aplicada na segunda quinzena de setembro, buscava
perceber o grau de alfabetização em produção de raios X, seus benefícios e
malefícios e o melhor método para que o aprendiz pudesse se proteger contra as
radiações ionizantes. Portanto, não nos prendemos ao formalismo matemático, que
foi utilizado como material potencializador e significativo nas aulas de Física
Clássica.
Para cada pergunta apresentamos algumas respostas fornecidas pelos
alunos considerando uma análise qualitativa das respostas.
QUESTIONÁRIO – FINAL
Questão 1: No início da pesquisa sobre produção de raios X, você e seu grupo
pesquisaram sobre um tema e apresentaram em sala de aula. Qual foi o seu tema e
como você contribuiu para a elaboração da apresentação?
Todos os alunos se lembraram do tema pesquisado em seu grupo, sendo
80% com exatidão e os outros embora se expressassem com outras palavras,
lembravam-se de um fato relacionado com a apresentação, conforme respostas
reproduzidas a seguir:
O uso da radiação ultravioleta;
Radiologia foi o tema usado, onde a pesquisa foi feita em sites de
busca. Contribui na elaboração e apresentação do seminário;
Eu falei sobre o raio de luz;
142
Nós falamos do uso do laser;
Radiologia, eu procurei entender para que serve, como funciona
para melhor explicar para sala;
Radioterapia.
Questão 2: A forma de ensino e aprendizagem exigidos na pesquisa, onde você e
seus colegas consultaram fontes além das utilizadas na escola e fora do horário
escolar, contribuiu para compreender o tema? Cite aspectos positivos e negativos
que você percebeu durante este estilo de pesquisa.
Esta pergunta buscava verificar o que o aluno pensa e avalia no momento
da aprendizagem e o que poderia ser feito para melhorar o ensino.
Aspectos positivos Aspectos negativos
“Foi melhor para o meu aprendizado”.
“Nenhum.”
“Aprendi mais sobre o assunto, como é o
processo do raio-x”.
“Nenhum, pois achei muito interessante”
“Ajuda na evolução da medicina” “O uso em excesso prejudica”.
“Aprendemos de um modo mais dinâmico
como funciona a luz, os raios x;”
“Muita conversa paralela”
“Através da pesquisa e elaboração do mapa
conceitual, junto com o seminário, pude
esclarecer dúvidas e adquirir mais
conhecimentos, com a complexidade que
atua a radiação em nosso dia-a-dia, ou
quando vamos ao médico”.
Não respondeu
“Aprendi os riscos da radiação. Isso
contribuiu muito, pois hoje eu sei que tenho
que evitar radiações para não prejudicar–
me.”
Não respondeu
“Seminário e no mapa conceitual você tem
uma melhor compreensão do conteúdo,
facilita o estudo”
“Não há pontos negativos”
“Aprendemos coisas novas”. “Nenhum.”
“Com esta forma de ensino tive um melhor Não respondeu
143
aprendizado, pois pude compreender com
bastante clareza e pude ensinar aos meus
colegas.”
“Para explicar o determinado tema, você tem
que estudar para explicar, ai você acaba
sempre lembrando do assunto para explicar.”
“Comportamento da sala.”
“É a obrigação que o aluno tem que ler a
pesquisa, assim ajuda no raciocínio nas
aulas”
“Não há pontos negativos”
“Que há uma explicação com palavras
diferentes, porém com a mesma conclusão
nas várias fontes de pesquisa.”
“Caso de dúvida, não há pessoa para
auxiliar”
“Adquirimos um maior conhecimento e
adicionamos cultura ao nosso aprendizado”
“Não há ponto negativo”
“São as explicações com imagens e
informações trazidas que não estão contidas
nos livros, que torna a aula dinâmica e que
prende a atenção e facilita a aprendizagem”.
“O único aspecto negativo é a contínua
cópia de texto”
“Pois ao nos colocarem diante dessas
questões, nos faz mostrar que mesmo sem
os estudos dos temas tínhamos noção do
assunto o que fez com que conseguíssemos
aprender mais fácil”.
“Nenhum”
Quadro 1: Grau de envolvimento com a aprendizagem.
Com relação à questão 2, analisando os pontos positivos destacados
pelos alunos, podemos sintetizar afirmando que:
a) A qualidade das respostas fornecidas pelos alunos indicou que a sala de
aula foi conquistada, no sentido que a grande maioria aprovou a metodologia
empregada;
b) Os argumentos apresentados sinalizaram que a aula foi mais dinâmica, o
seminário e o mapa conceitual ajudou os alunos a compreender o tema,
contribuindo para que pudessem ensinar os seus pares. Esses aspectos
144
foram determinantes para a aceitação da proposta que permitiu ao professor
adquirir a simpatia, respeito e confiança da classe;
c) Sair da passividade e tornar-se cooperador na construção do
conhecimento são elementos enfatizados quando os alunos retratam a
obrigação natural de ler a sua própria pesquisa para poder explicar;
d) A pesquisa realizada paralelamente ao conteúdo programático
estabelecido pela escola para as aulas de Física também foi considerada
como algo inovador apontado pelos alunos, os quais afirmam que
adicionaram cultura e que vão tomar as devidas preocupações com as
radiações, pois agora sabem com propriedade seus riscos e a necessidade
de radioproteção;
e) A elaboração dos subsunçores e o fato de buscarmos ancorar novos
conhecimentos a partir daquilo que o aluno já sabe, em que o aspecto
fundamental é a Aprendizagem Significativa, também foi abordado pelos
alunos, quando afirmam que fica mais fácil aprender um assunto em que
eles já tinham uma noção;
f) O pôster com a produção de raios x e radioproteção também foi bem
recebido, uma vez que os alunos argumentaram favoravelmente acerca da
facilidade de aprender ao ver as imagens apresentadas.
Por sua vez, a análise dos aspectos negativos informados pelos alunos
nos permite afirmar que:
a) Apenas 2 alunos no universo de 30 afirmaram que conversas paralelas e
o comportamento da sala comprometeu a aprendizagem, sendo que em
alguns momentos da pesquisa esses mesmos alunos também conversavam.
Assim, concluímos que no geral o comportamento da sala não comprometeu
o bom andamento das atividades de intervenção;
b) Copiar texto como fator negativo nos remete às considerações de
Perrenoud (2000) quando afirma o desejo dos adolescentes de pouco
145
produzirem. Entretanto, a maneira de ensino aqui apresentada obrigou
espontaneamente esse aluno a sair da passividade ou do cômodo estado de
estudar apenas em vésperas de prova, ou seja, chamou–os à
responsabilidade de produzir algo para poder compartilhar com seus
colegas;
c) Um aluno afirmou que raios X em excesso prejudicam a saúde, de modo
que os raios X podem ser bons, por um lado, como diagnóstico, embora
possam prejudicar ao ser mal empregado, sem os devidos cuidados com
proteção e com a dosagem adequada. Desse modo, salienta-se a
importância dos indivíduos serem bem alfabetizados para poderem assumir
posições pessoais respaldadas em conhecimentos científicos, incluindo aí a
consciência acerca da necessidade de como se proteger das radiações
ionizantes;
d) Corroborando o bom desempenho da pesquisa, a maioria dos alunos não
viram pontos negativos.
Questão 3: Quais fontes você consultou para a elaboração da apresentação do
seminário? Por quê?
Todos os alunos responderam que utilizaram a Internet como fonte de
pesquisa. Isto indica que as NTIC (Novas Tecnologias de Informação e
Comunicação) estão amplamente presentes no cotidiano e vida do aluno, que
apresenta um caminho complementar que pode ser explorado em uma nova
perspectiva educacional. Algumas respostas são reproduzidas a seguir:
Internet. Pois hoje em dia é a fonte mais rica de informação;
Internet, porque possui milhares de informações com fácil acesso;
Sites de busca como o Google e wikipédia;
Google.Porque na Internet dá uma ampla visão sobre qualquer
assunto;
Google, livros, apostilas;
Wikipédia. Porque é um site completo que nos ajuda na
compreensão de muitos temas.
146
Questão 4: O que é mapa conceitual e como ele pode colaborar nos seus estudos?
Buscávamos com esta pergunta verificar se o mapa conceitual contribuiu
para consolidar conhecimentos na estrutura cognitiva do aluno, pois era uma
novidade para todos e acreditamos que deveria ser útil para seus estudos.
Tabela 11: Compreensão e utilização do mapa conceitual
Categorias Nº de Alunos Percentual ( %)
Diagrama conceitual 25 90
Outras respostas 3 10
Algumas respostas fornecidas pelos alunos auxiliam a compreender a
maneira como assimilaram o papel dos mapas conceituais utilizados em uma das
etapas do trabalho:
É um mapa que é constituído pelas teorias em suas devidas fases
em forma resumida de balão. Facilitam muito no estudo, pois
possui as principais coisas;
É uma forma de árvore genealógica de toda a criação e
surgimento da luz;
Forma resumida em balões que facilita os estudos;
Quadros elaborados onde em seu interior relaciona – se tópicos
de um assunto específico que facilita o entendimento.
Questão 5: A Física é uma Ciência fruto da construção humana, onde cientistas
buscam explicações para os fenômenos que regem a natureza. Baseado neste tema
explique o que é luz.
A busca por explica
ções dos fenômenos físicos pode atravessar séculos e
nesta pergunta pretendíamos reforçar este fato peculiar da Ciência, além de verificar
a sua compreensão quanto à dualidade da luz. 73% dos alunos responderam sobre
a dualidade da luz. 10% responderam sobre a dualidade da luz e fizeram referência
sobre as contribuições dos cientistas, evidenciando a construção humana da ciência.
17% não responderam sobre a dualidade da luz ou fizeram referências sobre os
147
cientistas, relatando apenas que a luz é proveniente de fontes primárias como vela
acesa ou Sol. As porcentagens foram calculadas tendo por base os 30 alunos
envolvidos na pesquisa, sendo algumas respostas reproduzidas abaixo:
São ondas eletromagnéticas que incidem num objeto e tornam–se
partículas e estimula nossos órgãos visuais;
A Física explica fenômenos que regem a natureza é uma construção
humana. Cientistas como os gregos, Einsten, Maxwell, Hertz, Isaac
Newton e outros explicaram a luz. A luz são ondas eletromagnéticas
quando se propagam no ar e quando incide num objeto é partícula
provada por Einsten no efeito fotoelétrico e estimula nossos órgãos
visuais.
Luz é o que sai das lâmpadas, velas e Sol;
Luz quando passa pelo ar são ondas eletromagnéticas e nos objetos é
uma partícula;
Luz é uma onda magnética que quando se propaga no ar e incide num
objeto estimulando nossa visão, se torna partículas.
Questão 6: Você já teve caneta com dispositivo que emitia o laser? Esta simples
caneta pode oferecer danos à saúde? Quais danos? O que você recomendaria para
proteção?
O laser foi abordado na pesquisa e a pergunta acima com quatro tópicos
induzia o aluno a responder como percebeu e recebeu o aprendizado quanto ao
tema laser. A ordem das respostas ou omissão de um ou outro tópico da pergunta
não era o foco do que buscávamos, pois o nosso interesse era observar
conhecimentos presentes na estrutura cognitiva dos alunos e o nível de elaboração
desse conhecimento. Assim, verificamos que 10% responderam que este não causa
danos à saúde, sendo que nenhum aluno já teve em suas mãos uma caneta com
este dispositivo. Este fato denota que há um nível satisfatório de conhecimento
sobre o laser. A seguir reproduzimos algumas respostas fornecidas pelos
estudantes:
148
Ampliação da luz basta impedir que o fóton de luz retorne a um
nível menos energético. Oferece danos aos olhos, na retina eu
recomendaria não utilizar o laser;
Laser é a extensão da luz direcionada à um único ponto Ela pode
danificar a visão e a recomendação é de que não use no olho.
Prejudica a retina;
Laser é uma ampliação da luz. Pode cegar. Não colocar
diretamente nos olhos;
Ampliação da luz. Basta impedir que o foco de luz retorne a um
nível menos energético e assim temos a luz amplificada;
Laser é a ampliação da luz, um dispositivo que impede o elétron
de voltar uma carga a menos. O laser danifica a visão;
Laser é a amplificação da luz, basta impedir que o fóton de luz
retorne a um nível menos energético e assim temos a luz
amplificada.Essa caneta pode causar problemas quando colocada
diretamente no olho. Pode ocorrer uma perca da visão. Logo,
recomenda – se que não seja apontada diretamente nos olhos;
Laser é uma ampliação da luz. Sim pode causar sérios danos aos
olhos das pessoas. Recomendo para proteção evitar a caneta a
laser.
Questão 7: Você tem boa compreensão de Física? Por quê? Cite fatores que
influenciam na sua boa compreensão ou dificultam a compreensão.
Buscamos, nesta pergunta, verificar possíveis dificuldades enfrentadas
pelos alunos relacionadas com a aprendizagem em Física e que até então não era
externada pelos mesmos ou não recebia a devida atenção por parte do docente para
o problema. Analisando as respostas constatamos que:
a) 77% dos alunos afirmaram ter boa compreensão e atribuíram parte do
sucesso ao desempenho do professor ao desenvolver o conjunto de
atividades realizadas;
b) 23% afirmaram não ter boa compreensão e os fatos apontados para não
compreensão foram:
149
1) 10% - não ter habilidade com cálculos e a quantidade de detalhes da
matéria;
2) 10% - conversa demasiada na sala de aula;
3) 3% por ansiedade o aluno se dispersa na explicação.
A seguir, fornecemos uma amostra das respostas fornecidas pelos alunos
ilustrando o que foi dito acima:
Tenho uma boa compreensão sim, pois o professor nos ajuda no
aprendizado;
Tenho, pois me dou bem com os números, e me interesso pelo
assunto, esses fatores contribuem muito para minha
compreensão;
Sim, porque as coisas na Física se encaixam com clareza, para
tudo há uma explicação plausível e estritamente comprovada;
Sim, pois na área de exatas como o próprio nome já diz tudo, tudo
é exato, não tem exceções;
Sim, pois me identifico com a matéria e ela é bem elaborada pelo
professor.
Questão 8: Explique como funciona uma estação de rádio e telefone celular.
No momento que foi exposto o pôster, mostramos o espectro
eletromagnético e falamos do funcionamento das estações de rádio e celular. A
pergunta busca verificar se os alunos se apropriaram destas informações,
incorporando-as em sua estrutura cognitiva:
Sua transmissão é por via de ondas eletromagnéticas;
Ondas eletromagnéticas são lançadas em alta freqüência pelas
torres, e no rádio, em casa, por exemplo, transmite na mesma
freqüência;
Funciona em base de transmissão de freqüência de ondas
eletromagnéticas que se propagam no ar, são transmitidas por
torres;
Ambas emitem ondas eletromagnéticas a uma determinada
freqüência que é captada por um aparelho receptor;
150
Ondas eletromagnéticas são lançadas no ar através de alta
freqüência das torres. Os rádios, celulares com suas antenas
captam ondas na mesma freqüência;
O microfone captura o som que é transformado em energia que
são transmitidas em alta freqüência pelas torres.
Com base nas respostas, verificamos que os alunos se apropriaram
desses conhecimentos, pois o tema onda eletromagnética esteve presente em todas
as respostas, indicando a presença do subsunçor que facilitará a abordagem do
assunto Ondas, tema da apostila dos alunos prevista para o próximo ano.
Questão 9: Descreva com riqueza de detalhes como são produzidos raios X em
uma unidade hospitalar, como é feita a proteção radiológica, os aparelhos que
medem os raios x no momento da aplicação, e o porquê nas radiografias os médicos
observam partes claras e escuras.
Esta pergunta também continha vários tópicos e buscava avaliar a
interpretação dos alunos acerca da produção de raios X e sobre o elemento principal
na radioproteção que é o revestimento com chumbo nos equipamentos de proteção.
Desse modo o aluno teria liberdade para dissertar sobre o tema e buscávamos
verificar a apropriação do conhecimento ao aparecer nas respostas a produção dos
raios x a partir dos elétrons e a colisão com o anteparo, formando assim os raios X.
Não buscávamos respostas longas e elaboradas e sim resumos e
indicação da produção e proteção contra a radiação ionizante, considerando que a
Aprendizagem Significativa afirma que respostas sucintas evidenciam que a
aprendizagem teve significado (MOREIRA, 2006, p. 26).
Assim, esta pergunta que se faz parte do cerne dessa pesquisa permitiu
verificar se os alunos foram adequadamente alfabetizados cientificamente quanto à
radiação x. Algumas respostas são reproduzidas a seguir e ilustram que boa parte
dos alunos foi capaz de compreender os aspectos principais envolvidos na produção
dos raios X.
151
Os raios-x são produzidos numa unidade hospitalar, os elétrons
são acelerados por alta voltagem, colide com um alvo e produz os
raios–x. A forma de proteção dos raios-x nos hospitais é através
de aventais impregnado com chumbo, pois o chumbo retira a
energia dos raios-x. O aparelho que mede a radiação é o
dosímetro. Temos partes claras e escuras porque os raios-x
interagem com substâncias com maior densidade, nesse, caso o
osso impede de chegar na chapa, nos outros órgãos os raios-x
passa direto e fica escuro na radiografia (chapa);
Os raios-x contêm uma alta energia que se tivermos muito contato
pode prejudicar as células, a saúde, para proteção é usado um
colete de chumbo ou então uma caneta que fica pendurada que
também é de chumbo. Porque temos partes claras e escuras, os
raios-x interagem com substâncias com maior densidade, nesse
caso, o osso impede de chegar na chapa nos órgãos o raio-x
passa direto e fica escuro;
Os raios-x funcionam através da aceleração de elétrons em alta
voltagem que atinge um alvo, numa radiografia o raio-x interage
com as substâncias mais densas como os ossos que se tornam
mais claras, favorecendo a visualização de fraturas, por exemplo;
Numa unidade hospitalar, os elétrons são acelerados por alta
voltagem, colidem com o alvo e forma os raios-x. Proteção:
avental chumbado. Aparelho: Dosímetro. Claras e escuras: raios-x
interagem com substância de maior densidade, no caso os ossos,
que impede de chegar na chapa, nos outros órgãos passam
direto.
As respostas sinalizam a percepção de cada aluno e, segundo a Teoria
da Aprendizagem Significativa mostraram que os alunos conseguem se posicionar
quanto ao tema radiação, principalmente com relação à produção dos raios-x em
uma unidade hospitalar a partir dos elétrons, invisíveis aos olhos, sua colisão com o
alvo e a produção dos raios x. Isso demonstra que o processo de intervenção teve
sucesso, propiciando uma expressiva aprendizagem acerca desse tema.
152
Questão 10: Houve um acidente em uma clínica com radiação ultravioleta. Explique
este acidente e fale deste tipo de radiação.
Abordando o espectro eletromagnético salientamos os benefícios e
malefícios da radiação ultravioleta e comentamos sobre o acidente divulgado na
mídia no início da pesquisa, buscando empregar a Aprendizagem Centrada em
Eventos, objetivando proporcionar uma boa compreensão deste tema e também
trazer para a sala de aula o enfoque CTS (Ciência Tecnologia e Sociedade).
Algumas respostas dos alunos são destacadas a seguir:
Radiação responsável pela tonalidade morena da pele e estimula
a produção de vitamina D. O acidente pode ter ocasionado pelo
uso exagerado por clínicas de bronzeamento artificial;
Pode ter sido um acidente na máquina de bronzeamento artificial.
O raio ultravioleta é responsável pela cor morena da pele e ajuda
na produção da vitamina D;
Radiação ultravioleta faz o tom da pele ficar moreno e estimula a
vitamina D. Nesse acidente a pessoa pode ter recebido muita
radiação, ficado exposta muito tempo, danificando a pele;
A paciente provavelmente teve queimaduras na pele. A radiação
uv é responsável pela cor morena.
Ficou claro nas respostas que os alunos interiorizaram conhecimentos
importantes, como o fato da radiação ultravioleta ser responsável pelo
bronzeamento, o que é bastante divulgado na mídia e abordado nessa pesquisa.
Juntamente com essa constatação verificamos também a importância da radiação
ultravioleta como estimulante para a produção de vitamina D no organismo humano,
fato que permite afirmar que a aprendizagem foi significativa na medida em que
aponta para a existência de um subsunçor mais elaborado, evidenciando uma
ampliação do conhecimento ao se comparar com o questionário inicial, onde
nenhum aluno abordou a vitamina D quando foi abordada a radiação ultravioleta.
153
4.4 O enfoque CTS por meio da aprendizagem centrada em eventos
Contemplando o enfoque CTS (CRUZ; ZYLBERSZTAJN, 2005),
trouxemos para a sala de aula dois recortes do jornal Agora de São Paulo, um de 30
de março de 2007 que traz a reportagem de uma jovem que entrou em coma após
uma sessão de bronzeamento artificial, tema levantado nos dois questionários, e o
outro jornal datado de 24 de setembro de 2007, que trouxe como manchete “Centros
de raio-X de SP têm série de problemas”, mostrando um aparelho de raios X em
desuso, salas sem avisos que o local tem radiação e contrato da prefeitura mal
elaborado com uma determinada empresa, além de cifras milionárias cobradas da
prefeitura por diagnósticos por imagens não efetuados.
Este material de apoio serviu de base para que pudéssemos empregar a
Aprendizagem Centrada em Eventos (ACE), método também utilizado por Cruz e
Zylberstajn (2005), entre outros pesquisadores, e que permite conectar a abordagem
dos temas desejados com eventos relevantes ocorridos na sociedade, aproximando
a abordagem de temas científicos da realidade social dos estudantes.
Após a leitura dos textos dos jornais efetuada pelos alunos iniciamos um
extenso debate, abrindo caminho para importantes reflexões sobre os dois artigos,
discutindo sobre a cidadania e o direito de ressarcimento por parte da jovem senhora
após a sessão de bronzeamento artificial.
No artigo que apresentou o desuso do aparelho de raios X, notamos a
satisfação dos alunos em debater um tema sobre o qual detinham conhecimentos,
sendo o fator preocupante apontado a falta de sinalização no local, afirmando
prontamente a falta do trifólio (sinalizador de local com radiações) apresentada e
discutida ao longo do processo de intervenção. Sobre as cifras exorbitantes
cobradas da prefeitura pela empresa, os alunos citaram que o dinheiro era
proveniente do povo e que, portanto, deveria ser mais bem empregado.
Mantivemos sempre espaço para o diálogo, observando que os alunos se
detiveram por mais tempo na parte tecnológica do que na parte social. Neste
sentido, os alunos salientaram que a falta de aviso nos locais com radiação,
apresentados na reportagem, deveria ser corrigida com a fixação do trifólio. Além
154
disso, foram destacados que os equipamentos necessários para segurança
deveriam ser os aventais e protetores revestidos de chumbo que eles observaram no
pôster, além do valor do contrato da prefeitura com a empresa, também levantado
no debate.
Quanto ao acidente com a radiação ultravioleta, o drama vivido pela
jovem apresentada na foto foi o que mais chamou a atenção. O professor-
pesquisador deixou em aberto para os alunos pesquisaram sobre o que aconteceu
com a jovem.
Entendemos que a leitura dos textos dos jornais em sala de aula e o
debate que se seguiu solidificaram ainda mais alguns aspectos do conhecimento
que os alunos adquiriram durante as etapas de desenvolvimento da pesquisa.
Assim, concluímos ser relevante formar alunos que possam compreender
e utilizar a tecnologia e saber analisar o quanto a tecnologia tem influenciado o
comportamento humano, quantos diagnósticos que salvaram vidas foram possíveis
após o advento da descoberta dos raios X.
Com essa metodologia de ensino podemos ir além do que simplesmente
municiar o aluno com conhecimentos científicos, com explicações técnicas de
funcionamento de determinado produto tecnológico. Assim, não visamos apenas
preparar o aluno para lidar com essa ou aquela ferramenta tecnológica ou
simplesmente desenvolver no aluno representações que o instrumentalize a
absorver novas tecnologias, em um frenesi de consumismo exacerbado. Buscamos,
outrossim, enfatizar o estudo por meios de temas que permitam a introdução de
problemas sociais a serem amplamente discutidos, propiciando o desenvolvimento
da capacidade de reflexão e de tomada de decisões (ANGOTTI; DELIZOICOV;
PERNAMBUCO, 2002; BRASIL, 2002).
155
CONCLUSÕES
Ao concluir essa pesquisa, baseada em um extenso processo de
intervenção com alunos do ensino médio na sala de aula, podemos constatar que é
possível avançar bastante em termos do aprimoramento dos processos de ensino e
de aprendizagem, modificando significativamente o ambiente escolar e reforçando
intensamente a interação entre o professor e os alunos e também entre os próprios
alunos.
O tema abordado envolvendo a produção de raios X em uma tentativa de
incorporar tópicos de Física Moderna no Ensino Médio, na forma que foi
desenvolvido em meio a processo de intervenção devidamente planejado e
executado constitui em um meio que pode orientar a inserção de outros temas de
Física Moderna e Contemporânea, proporcionando uma forma prazerosa de se
ensinar e de se aprender. O caminho trilhado foi capaz de despertar o interesse do
aluno para a pesquisa de assuntos científicos, além de melhorar sua percepção
acerca da importância da própria Física Clássica.
A utilização de recursos diferenciados em diferentes momentos do
processo contribuiu para a aprendizagem significativa dos conceitos abordados, que
foram contextualizados e relacionados com situações cotidianas algumas vezes
exploradas pela mídia. Neste processo, recursos como o pôster e a elaboração de
mapas conceituais permitiram organizar os conhecimentos que estão sendo
abordados, facilitando a sua incorporação na estrutura cognitiva dos estudantes.
Por sua vez, o desenvolvimento de ações amparadas no educar pela
pesquisa defendido por Demo (2003) e Galiazzi, Moraes e Maurivan (2003)
permitem tornar o aluno um participante ativo na busca da aprendizagem e como
construtor de seu próprio conhecimento, estruturando conceitos de Física por meio
do uso de materiais potencializadores da aprendizagem, seja no âmbito matemático
seja no conceitual e procedimental. Este fato, juntamente com a disposição do
professor em atuar como articulador e orientador permite mudar as concepções
gerais do aluno quanto ao ensino e à importância da Física para suas vidas.
156
Com um material didático formado por um pôster, sintetizando e
organizando todos os conceitos e elementos relevantes do trabalho, buscamos
desencadear uma série de ações devidamente planejadas, tendo em vista fazer com
que o aluno compreenda e se aproprie de conceitos de Física Moderna e Física
Contemporânea, caracterizada nesta pesquisa por meio da produção e
radioproteção de raios X em uma unidade hospitalar.
Abordamos também o aspecto humano do aluno e do professor referente
à sua psique, refletindo sobre como os adolescentes e professores percebem o
ensino em geral e particularmente o ensino da Física. A pedagogia do professor e a
postura do aluno são estruturadas em pesquisadores que propuseram uma nova
realidade de ensino, modificando os papeis dos atores envolvidos no cenário
educacional.
Tendo por base os referenciais adotados para o desenvolvimento desta
pesquisa, foram efetivadas propostas de ensino baseadas no enfoque CTS (Ciência
Tecnologia e Sociedade), que tem como princípio a identificação de problemas
sociais relevantes de impacto local ou mundial e levado a sala de aula de uma
maneira devidamente contextualizada (CRUZ; ZYLBERSZTAJN, 2005). Além disso,
empregamos recursos locais (humanos e materiais) para localizar a informação e
disponibilizá-la ao aluno, que utilizou técnicas de resolução de problemas, como:
compreender o problema buscando a sua incógnita desenhando uma figura,
estabelecendo um plano de ação analisando se já resolveu problema semelhante ou
teorema que lhe possa ser útil, verificando a possibilidade de reformular o problema
e se é possível variar a incógnita ou os dados, buscar na seqüência executar o plano
verificando e testando cada passo, para isso comprovando matematicamente ou por
um teorema os resultados obtidos e, finalmente, fazendo uma retrospectiva
analisando o resultado e o raciocínio utilizados (POLYA, 1995).
Procuramos discutir amplamente o tema abordado promovendo uma
participação bastante ativa dos estudantes. Assim, a aprendizagem foi estendida
para além do período de aula, do espaço da classe e da escola, fornecendo ao
aluno uma visão abrangente sobre conteúdos científicos, que também permitem ao
estudante utilizar para resolver exames ou provas, embora não fosse este o objetivo
157
principal de nossa intervenção, dada a formação mais ampla e humanista que
almejávamos (KAWAMURA; HOSOUME, 2003; KRASILCHIK, 2007).
Outra abordagem de ensino nesta pesquisa sobre a produção de raios X
foi a A.C.E. (Aprendizagem Centrada em eventos) em que a base de aprendizagem
é desenvolvida a partir de um evento socialmente relevante, por exemplo, uma
notícia veiculada na mídia abordando um assunto que esteja próximo ao aluno.
Enfocando o tema divulgado é possível estabelecer conexões com várias idéias
envolvidas na pesquisa, capazes de contribuir para a resolução de problemas
(CRUZ; ZYLBERSZTAJN, 2005) e amparar o posicionamento dos estudantes diante
de temas que envolvam aspectos científicos e tecnológicos.
A riqueza dos eventos abordados proporcionou oportunidade ao aluno
para não ficar apenas no domínio e manejo de conteúdos científicos em uma aula
meramente copiada (DEMO, 2003), sem ter uma idéia dos pressupostos e dos
limites de validade revelados pelo contexto histórico. Assim, a Ciência não foi
ensinada como um dogma inquestionável e os alunos puderam perceber as
inquietações dos cientistas, bem como seus conflitos na época em que conceberam
suas teorias, verificando que o desejo de aprender e a realização de pesquisas é o
que move o ser humano em direção às grandes realizações (GALIAZZI; MORAES;
MAURIVAN, 2003).
Nesta pesquisa também nos apoiamos em diversos pesquisadores que
defendem a inserção de tópicos de Física Moderna no Ensino Médio (LABURÚ,
1998; OSTERMANN; FERREIRA; CAVALCANTI, 1998, 2000; TERRAZZAN, 1992;
CAVALCANTE; BENEDETTO, 1999), seja pela pesquisa ou pelo uso da
experimentação, seja pelas Novas Tecnologias da Informação ou mesmo por meio
da utilização de um livro paradidático. Entendemos que muitos são os caminhos
adequados para promover a aprendizagem dos estudantes e ampliar seu nível de
entendimento e sua capacidade de atuar criticamente em meio a uma sociedade em
constante transformação, devendo ser empregado recursos didático-pedagógicos
amparados em um processo permeado pelo diálogo, permitindo aproximar
professores e alunos em busca de objetivos comuns, tornando-os cúmplices nesse
caminhar (DEMO, 2003).
158
Com a metodologia empregada em sala de aula, ampliamos a
compreensão dos conhecimentos científicos e tecnológicos e estimulamos a
motivação dos alunos para a aprendizagem de conteúdos relacionados com a
Ciência e Tecnologia, juntamente com valores humanos e sociais, fatores que
caracterizam a base da educação moderna norteados atualmente pelos PCN (2002),
que afirmam:
A formação do aluno deve ter como alvo principal a aquisição de
conhecimentos básicos, a preparação científica e a capacidade de utilizar as
diferentes tecnologias relativas às áreas de atuação [...] Propõe-se, no nível
do Ensino Médio, a formação geral, em oposição à formação específica; o
desenvolvimento de capacidades de pesquisar, buscar informações,
analisá–las e selecioná–las; a capacidade de aprender, criar, formular, ao
invés do simples exercício de memorização (BRASIL, 2002, p. 15-16).
Educados de uma forma envolvente, contextualizada e participativa, os
alunos puderam compreender os impactos sociais decorrentes dos conhecimentos
científicos e tecnológicos, aspectos que contribuem para a sua inclusão efetiva como
cidadãos na sociedade civil, base democrática de qualquer país.
Evidentemente, entendemos que a perspectiva CTS não nos leva a uma
panacéia metodológica para a educação em sala de aula e nem deve ser entendida
como mais uma parte de conteúdo curricular. A perspectiva CTS, em sua essência,
dita que os conteúdos deixem de ter a importância em si e passem a ser
contextualizado em meio a problemas com relevância social (AULER, 2003).
Assim, a viabilidade de se utilizar estratégias de ensino que contemplem a
investigação através de problemas sociais mais abertos, enfatizando aspectos que
potencializem a participação dos alunos, mostrou-se adequada e foi capaz de
estimular a interação, a negociação de significados e a busca de consenso para
resolver problemas analisados em grupo.
Nesta construção em grupo, os alunos se sentiram na obrigação natural
de tomar decisões frente a situações específicas, envolvendo o conjunto de alunos
de uma forma democrática, em que todos puderam participar ativamente, baseados
em conhecimentos de Física e Tecnologia. Essa nova postura dos estudantes abre
caminho para que possam refletir e tomar decisões que envolvam a sua escola e a
comunidade, sendo ingrediente básico para que possamos alimentar possibilidades
de ocorrência de mudanças de paradigmas sociais e culturais.
159
A avaliação apresentada por meio do questionário-final incentivou o aluno
a opinar de maneira crítica, avaliando o seu próprio comportamento e de seus pares
na sala de aula. Amparados na abordagem metodológica do professor, a
intervenção resultou em respostas que mostram posições firmes e seguras dos
alunos, denotando confiança em si mesmo e nas questões teóricas envolvendo
conceitos de raios X.
Com isso, contribuímos para elaborar na estrutura cognitiva do aluno os
temas raios X e Radioproteção e temas da FMC, sinalizando para que esses temas
continuem a receber informações e instruções pela escola ou mídia, consolidando
esses conhecimentos e tornando alfabetizados cientificamente esses alunos do EM,
que estão em pleno desenvolvimento físico e intelectual, com elementos
educacionais que seguramente contribuem para sua formação cidadã, ajudando-os
a ter opinião própria.
Acreditamos que um dos fatores essenciais que contribuiu para a
obtenção de resultados significativos desta pesquisa foi a disposição do aluno em
aprender, despertada pelo entusiasmo e disposição do professor–pesquisador em
colaborar em todos os momentos do processo vivenciado. Os diálogos entre os
alunos, e entre os grupos unidos em busca de investigar o tema da sua pesquisa,
juntamente com diálogos esclarecedores com a classe e com o professor, ora
orientando, ora sanando dúvidas, facilitou o alcance de muitos objetivos
educacionais traçados inicialmente.
O envolvimento dos estudantes em torno de um tema fascinante e atual, a
produção de raios X, que é um material por si só potencialmente significativo, por
estar presente no cotidiano dos alunos e na mídia, permitiu extrapolar com facilidade
os limites da sala de aula, contribuindo para mudar algumas idéias pré–concebidas,
pois atribuíam inicialmente alto grau de complexidade ao estudo dos raios X. Ao
final, por conclusões próprias, perceberam aspectos relacionados com a produção
de raios X e tecnológica que é elaborada e utilizada na radioproteção.
A pesquisa envolvendo a produção de raios X mostrou-se bastante rica
em suas vertentes e, por este tipo de radiação pertencer à família do espectro-
eletromagnético permitiu estabelecer conexões com o celular, rádio, tv, radiação
160
ultravioleta, o que aumentou significativamente o interesse dos alunos, facilitando
inclusive o seu entendimento e atuação nas resoluções de exercícios relacionados
com os temas de Física Clássica, fato apontado naturalmente pelos alunos nas
respostas do questionário final.
Acreditamos que a aprendizagem proporcionada foi significativa, na
medida em que novas informações adquiriram significado por interação com os
aspectos relevantes pré-existentes na estrutura cognitiva dos estudantes. Indícios
disso foram observados, por exemplo, em respostas ao questionário final, em que na
questão 2 o aluno relata com propriedade e maturidade que ficou mais fácil a
aprendizagem por ter sido apoiada em conceitos que ele já tinha anteriormente,
compondo seus subsunçores.
Durante a pesquisa, alguns subsunçores foram manipulados com os
organizadores prévios trabalhados no primeiro questionário, por meio dos grupos de
pesquisa, pela apresentação dos seminários e por meio do pôster apresentado e
explorado pelo professor-pesquisador, permitindo, segundo Ausubel (apud
MOREIRA, 2006), ensinamos a partir daquilo que o aluno já sabe.
As respostas da questão 7, em que os alunos foram convidados a
externarem as suas convicções sobre a vivência do processo, permitiu identificarmos
que todos reconheceram o trabalho profícuo do professor–pesquisador, exaltando
seu profissionalismo e a afetividade demonstrada no desenvolvimento das etapas de
intervenção, aspecto que também é relatado na Teoria de Ausubel (apud MOREIRA,
2006).
As fotos contidas no pôster que mostra a formação dos feixes de elétrons
e sua viagem no ar, colidindo com o alvo e produzindo os raios X, proporcionou
expressiva aprendizagem conceitual, conforme ficou patente nas respostas
fornecidas à questão 9.
Segundo Silva e Pacca (2004), a motivação do aluno é resultado de uma
abordagem de conteúdos bem realizada pelo professor. O aluno entende como aula
dinâmica a possibilidade de trabalhar em grupos temas relacionados ao cotidiano e
que tenham utilidade, além de aulas colaborativas e o respeito à capacidade do
aluno. Nesta pesquisa, todos estes ingredientes estiveram presentes e as respostas
161
dos alunos em citações elogiosas sinalizam que caminhos semelhantes devem ser
buscados no tratamento de outros temas científicos.
Segundo Terrazzan (1992) os alunos do Ensino Médio em sua maior
parte não estudarão Física na Universidade e o contato direto que têm com esta
ciência se resume basicamente a este nível de escolaridade. Por tal motivo, os
tópicos dessa área de conhecimento devem ser ministrados com abrangência de
conteúdos e significados, como elemento estruturador da sua formação cidadã.
Arruda e Villani (2001) enfatizam que a situação confortável do aluno no
momento da aprendizagem, e se além deste conforto, as aulas forem permeadas por
fatores-surpresas, juntamente com situações interessantes e motivadores, elevam a
auto–estima do aluno conduzindo–o a um patamar de aprendizagem pleno. Este fato
foi verificado na pesquisa pela introdução de diferentes elementos e situações de
aprendizagem. Esses autores afirmam ainda que a confiança que o aluno deposita
no professor o leva a descobrir que o essencial em aprender é esperar e confiar em
si mesmo.
Diversas constatações nesta pesquisa mostram que os procedimentos
adotados constituem importantes instrumentos capazes de fomentar a interação
entre o professor e os alunos, permeados por um processo dialógico essencial para
o ensino e a aprendizagem. Este processo dinâmico aponta horizontes para a
realidade escolar nos quais se busque abrir portas para inventarmos e aprimorarmos
novas práticas e formas de ensinar.
Práticas inovadoras de ensino, futuramente, vão requerer escolas
inovadoras e Demo (2002) mostra um modelo de escola e ensino, o ISEP (Instituto
Superior de Educação do Pará) em que a diferença encontra-se na existência de
menos aulas presenciais e mais tempo para a pesquisa. Professores e alunos se
reuniam para orientação e caberia a cada indivíduo envolvido neste modelo de
ensino a responsabilidade e liberdade contidas no cerne de cada um.
Outro modelo de escola inovadora é a de Tião Rocha (MACHADO, 2007)
caracterizada por aulas ao ar livre, em que o laboratório é a própria natureza. Estas
propostas criteriosamente elaboradas podem atender e apontar soluções para
melhoria de ensino, pois os alunos reclamam do modelo de ensino vigente e
162
silenciosamente pedem um novo modelo de ensino. Esta urgência por
transformações na estrutura educacional pode ser constatada nas pesquisas de
ensino onde o Brasil apresenta os piores índices nas avaliações feitas pela OCDE -
Organização para cooperação e Desenvolvimento da economia (BBC BRASIL,
2007). Acreditamos, portanto, que modelos inovadores adaptados á nossa realidade
podem mudar estes índices.
Segundo Curi e Menezes Filho (2006), as relações entre o desempenho
escolar e os salários estão ligadas e sua pesquisa analisa as notas de alunos no
Ensino Médio e sua vida profissional seis anos depois, apontando que os melhores
resultados em termos de sucesso na vida estão relacionados com aqueles que
tiveram melhor desempenho em Matemática e Português.
Pela facilidade e habilidade que os alunos demonstraram ter com a NTIC,
provavelmente o uso de um software com animação e simulação de produção de
raios X poderia colocá-los em um patamar ainda mais elevado de aprendizagem,
mas infelizmente este dispositivo não foi observado na prática sendo comercializado.
Esta pesquisa de caráter humanista apresentou uma proposta de ensino
de Física Moderna para o Ensino Médio, baseada em uma profunda intervenção em
uma sala de aula. Entendemos que a metodologia e as estratégias de ensino
empregadas aqui podem ser utilizadas para abordar outros temas da FMC,
possibilitando ainda contemplar abordagens interdisciplinares, pois não obstrui o
conteúdo programático da disciplina ampliando o leque de possibilidades na
abordagem desses temas.
Acreditamos que o uso de softwares de produção de raios X com
simulação e animação de uma unidade hospitalar poderia ser desenvolvido por
empresas especializadas e utilizado facilmente neste nível de escolaridade, tendo
grande recepção por parte dos alunos, facilitando a integração e a aprendizagem
desse tema.
Ressaltamos também que, por meio de abordagens contextualizadas e
interdisciplinares, sob o enfoque CTS, acreditamos que a maioria dos alunos do
Ensino Médio poderá valorizar cada vez mais os conteúdos de Física. Portanto, na
medida em que a Física seja apresentada de maneira acessível à compreensão de
163
todos, é possível que alguns estudantes inclusive considerem a possibilidade de
seguir carreiras profissionais que empreguem os conceitos físicos.
Esperemos que as contribuições educacionais decorrentes das
intervenções realizadas em sala de aula como as aqui descritas abram novos focos
de discussão e sinalizem outros caminhos de investigação que permitam oferecer
aos professores oportunidades para utilizarem metodologias alternativas de ensino
de Física. Com isto, esperamos que os alunos vivenciem um processo enriquecedor
de aprendizagem que contribua para a sua formação cidadã (KRASILCHIK, 2007).
Para finalizar, vale destacar que após a abordagem temática que
efetuamos, um aluno participante desta pesquisa relatou seu interesse em se tornar
um físico, atraído pelo clima envolvente das aulas e que mostrou a importância dos
conceitos científicos para a compreensão dos fenômenos naturais e também para o
entendimento dos aparatos tecnológicos que afetam nossa vida cotidiana.
Não menos importante é o fato de outros alunos que têm em mente seguir
outras profissões ao menos puderam mostrar que passaram a se identificar mais
com a Física, o que na atual conjuntura pode ser considerado como um resultado
expressivo.
Portanto, é possível afirmar que alguns caminhos afirmativos foram
encontrados como resposta à nossa questão de pesquisa, uma vez que a sala de
aula com as várias intervenções realizadas proporcionaram ao aluno desenvolver
atividades em grupo e apresentar seminário, muitas vezes buscando informações
nas NTIC e adotando uma postura de pesquisa, acrescentando tópicos de FMC para
complementar o seu material didático apostilado.
Além desses aspectos, corrobora a afirmativa anterior o uso de mapa
conceitual para sistematizar e consolidar a aprendizagem, bem como a realização de
avaliações que demandavam a capacidade de dissertar sobre o novo conhecimento
adquirido.
Merece ainda, destaque a capacidade de o aluno analisar fotos e
compreender as explanações fornecidas pelo professor–pesquisador quando da
apresentação do pôster, o que permitiu enriquecer a sua estrutura cognitiva,
164
colocando-o como co-participante na construção do seu conhecimento, de uma
forma intencional, planejada e capaz de modificar substancialmente o ambiente
educacional que abriga alunos e professores, compartilhando de maneira mais
adequada o palco do cenário educacional.
165
REFERÊNCIAS
ANGOTTI, J. A. P.; AUTH, M. A. Ciência e tecnologia: implicações sociais e o papel
da educação. Revista Ciência e Educação, São Paulo, v. 7, n. 1, p. 15–27, 2001.
______. DELIZOICOV, D.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de ciências:
fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, 2002. 364 p.
ARAÚJO, M. S. T.; ABIB, M. L. S. Atividades experimentais no ensino de física:
diferentes enfoques, diferentes finalidades. Revista Brasileira do Ensino de Física,
São Paulo, v. 25, n. 2, p. 179–194, 2003.
ARRUDA, S. M.; VILLANI, A. Entre a inércia e a busca: reflexões sobre a formação
em serviço de professores de física do ensino médio. 2001. 223 f. Tese (Doutorado
em Educação)–Faculdade em Educação, Universidade de São Paulo, São Paulo,
2001.
AULER, D.; BAZZO, W. A. Reflexões para a implementação do movimento CTS no
contexto educacional brasileiro. Ciências e Educação, São Paulo, v. 7, n. 1, p. 1-13,
2001.
______. Alfabetização científico-tecnológico: um novo ¨paradigma”? Ensaio:
Pesquisa em educação em ciências, São Paulo, v. 5, n. 1, 2003.
AUSUBEL, D.; NOVAK, J.; HANESIAN, H. Psicologia educacional. Rio de Janeiro:
Interamericana. 1980.
BAGNATO, V.; BARREIRO, A. C. M. Aulas demonstrativas nos cursos básicos de
física. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Santa Catarina, v. 9, n. 3, p. 238
–244, 1992.
BBC BRASIL. Pesquisa coloca alunos brasileiros entre piores em matemática. Folha
Online, São Paulo, 4 dez. 2007. Disponível em:
<http://www1.folha.uol.com.br/folha/bbc/ult272u351151.shtml>. Acesso em: 4 dez.
2007.
BRASIL. Lei n
° 8069, de 17 de julho de 1990. Estatuto da Criança e do Adoles-
cente. Brasília: MEC, 1990.
166
______. Lei 9394, de 20 de dezembro de 1996. Estabelece as Diretrizes e Bases
da Educação Nacional. Brasília: MEC/SEF, 1996.
______. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros
curriculares nacionais para o ensino fundamental: matemática. Brasília:
MEC/SEF, 1998.
______. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica.
Parâmetros curriculares para o ensino médio. Brasília: MEC/ SEMTEC, 1999.
______. Ministério da Educação. Secretaria da Educação Média e Tecnológica.
PCN+ ensino médio: orientações curriculares complementares aos parâmetros
curriculares nacionais para o ensino médio. Brasília: MEC/SEMTEC, 2002.
BENJAMIN, A. A.; TEIXEIRA, O. P. B. Análise do uso de um texto paradidático
sobre energia e meio ambiente. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo,
v. 23, n. 1, p. 34–42, 2001.
CANATO JÚNIOR, O.; MENEZES, L. C. Texto e contexto para o ensino de física
moderna e contemporânea na escola média. 2003. 109 f. Dissertação (Mestrado
em Ensino de Ciências)–Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003.
CARRON, W.; GUIMARÃES, O. Física: volume único. São Paulo: Moderna, 1999.
256 p.
CAVALCANTE, M. A.; BENEDETTO, A. Instrumentação em física moderna para o
ensino médio: uma nova técnica para análise quantitativa de espectros. Revista
Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, v. 21, n. 3, p. 437–446, 1999.
______. TAVOLARO, C. R. C.; HAAG, R. Experiência em física moderna. A Física
na Escola, São Paulo, v. 6, n. 1, p. 75–82, 2005.
CLARET, M. et al. O pensamento vivo de Einstein. São Paulo: Martin Claret, 1990.
110 p.
COSTA, L. G.; COSTA, A. P. A. O ensino de f
ísica das radiações na formação de
auxiliares de enfermagem e atendentes de consultório odontológicos: sondagem de
concepções sobre raios x, com enfoque na prevenção e tecnologia. Revista Ciência
& Educação, São Paulo, v. 8, n. 2, p. 161–165, 2002.
167
CRUZ, S. M. S. C. S.; ZYLBERSTAJN, A. O enfoque ciência, tecnologia e
sociedade e a aprendizagem centrada em eventos. In: PIETROCOLA, M. (Org.).
Ensino de Física: conteúdo, metodologia, e epistemologia em uma concepção
integrada. 2. ed. Florianópolis: Ed. UFSC, 2005. p. 171–196.
CURI, A. Z.; MENEZES FILHO , N. A. A relação entre o desempenho escolar e
os salários no Brasil. 2006. 71 f. Dissertação (Mestrado em Economia)–Faculdade
de Economia e Administração, Universidade de São Paulo, São Paulo. 2006.
CURY, A. J. Professores fascinantes. Rio de Janeiro: Sextante, 2003. 171 p.
DEMO, P. Educar pela pesquisa. 2. ed. Campinas: Autores Associados, 1999. 190
p.
_____. Desafios modernos da educação. 12. ed. Petrópolis: Vozes, 2002. 272 p.
_____. Educar pela pesquisa. 6. ed. Campinas: Autores Associados, 2003. 130 p.
FELTRE, R. Fundamentos da química. 2. ed. São Paulo: Moderna, 1997. 646 p.
FERREIRA, A. B. H. Mini Aurélio: o dicionário da língua portuguesa. 6. ed. revista e
atualizada. Curitiba: Editora Posigraf S.A, 2004. 895 p.
FREIRE JÚNIOR, O.; CARVALHO NETO, R. A. O universo dos quantas: uma
breve história da física moderna. São Paulo: FTD, 1997. 95 p.
GALIAZZI, M. C.; MORAES, R.; MAURIVAN, R. G.; Educar pela pesquisa: as
resistências sinalizando o processo de profissionalização de professores. Revista
Educar em Pesquisa, Curitiba, n. 21, p. 227–241, 2003.
GASPAR, A. Eletromagnetismo e física moderna. São Paulo: Ática, 2000. (Manual
do professor, v. 3).
GUERRA, A.; BRAGA, M. B.; REIS, J. C.
Einstein e o universo relativístico. São
Paulo: Atual, 2000. 58 p.
168
______. BRAGA, M. B.; REIS, J. C. Eletromagnetismo: da indução ao dínamo.
São Paulo: Atual, 2004. 63 p.
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; KRANE, K. S. Física 4. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC,
1996. 338 p.
KAWAMURA, M. R. D.; SILVA, J. A. A natureza da luz: uma atividade com textos de
divulgação científica em sala de aula, Caderno Catarinense de Ensino de Física,
Santa Catarina, v. 18, n. 3, p. 317–340, 2001.
______. HOSOUME, Y. A contribuição da física para um novo ensino médio,
Revista Física na Escola, São Paulo, v. 4, n. 2, p. 22–27, 2003.
KRASILCHIK, M. Educação e cidadania. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2007. 88 p.
LABURÚ, C. E.; SIMÕES, A. M.; URBANO, A. A. Mexendo com polaróides e
mostradores de cristais líquidos. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Santa
Catarina, v. 15, n. 2, p. 192–205, 1998.
______. SILVA, D.; CARVALHO, A. M. P. Analisando uma situação de aula de
termologia com auxílio de vídeo. Revista Brasileira de Ensino de Física, São
Paulo, v. 22, n. 1, p. 100–105, 2000.
LOZADA, C. O.; ARAÚJO, M. S. T. Alfabetização científica e tecnológica na
nanoaventura: uma viagem divertida pelo mundo da nanotecnologia. In: SNEF–
SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, 17. , 29 jan.–2 fev. 2007, São Luiz,
Maranhão. “O Ensino de Física e Sustentabilidade”: programa e resumos. São
Luís: SBF, 2007. p. 41. Disponível em: <http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/
snef/xvii/atas/resumos/T0160-2.pdf>. Acesso em: mar. 2008.
LUZ, S. L. C.; ARAÚJO, M. S. T. O ensino de física no enfoque CTS: uma
abordagem da eletricidade a partir do método experimental investigativo. 2008. 197
f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática)−Universidade
Cruzeiro do Sul, São Paulo, 2008.
LUZ, S. L. C.; ARAÚJO, M. S. T. MACIEL, M. D. A pesquisa para aprender a
aprender Física na escola. In: SNEF–SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE
FÍSICA, 17. , 29 jan. – 2 fev. 2007, São Luiz, Maranhão. “O Ensino de Física e
Sustentabilidade“: programa e resumos. São Luís: SBF, 2007. p. 44. Disponível
em: <http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xvii/atas/resumos/T0155-1.pdf>.
Acesso em: mar. 2008.
169
MACHADO, U. Para educador, escola formal não serve para educar. Folha Online,
São Paulo, 26 nov. 2007. Disponível em:
<http://www1.folha.uol.com.br/folha/educacao/ult305u348104.shtml >. Acesso em: 5
dez. 2007.
MÁXIMO, A.; ALVARENGA, B. Curso de física. São Paulo: Scipione, 1997. 1396 p.
MOREIRA, M. A.; MASSINI, E. F. S. Aprendizagem significativa: a teoria de David
Ausubel. São Paulo: Moraes, 1982. 136 p.
______. COSTA, S. S. C. A resolução de problemas como um tipo de aprendizagem
significativa. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Santa Catarina, v. 18, n.
3, p. 278–297, 2001.
______. Partículas e interações. Revista Física na Escola, São Paulo, v. 5, n. 2, p.
10-14, 2004.
______. A teoria da aprendizagem significativa e sua implementação em sala
de aula. Brasília: Universidade de Brasília, 2006. 186 p.
______. A física dos quarks e a epistemologia. Revista Brasileira de Ensino de
Física, São Paulo, v. 29, n. 2, p. 161–173, 2007.
MORÍN, E. Os sete saberes necessários à educação do futuro. São Paulo:
Cortez, 2004. 118 p.
NÓBREGA, A. I. Tecnologia radiológica e diagnóstica por imagem. São Caetano
do Sul: Editora Difusão, 2006. 311 p. v. 2.
OKUNO, E. Radiação: efeito, riscos e benefícios. São Paulo: Harbra, 1998. 81 p.
______. CALDAS, I. L.; CHOW, C. Física para ciências biológica e biomédicas.
São Paulo: Harbra, 1982. 490 p.
______. VILELA, M. A. C. Radiação ultravioleta: características e efeitos. São
Paulo: Livraria da Física-SBF, 2005. 78 p.
170
OLIVEIRA, R. M. , ARAÚJO, M. S. T. A introdução de tópicos de FMC em uma
concepção CTS para alunos da zona rural como instrumento para exercício da
cidadania. In: SNEF−SIMPÓSIO BRASILEIRO DE ENSINO DE FÍSICA, 17. , 29
jan.−2 fev. 2007, São Luiz do Maranhão. “O Ensino de Física e Sustentabilidade”:
programas e resumos. São Luís: SBF, 2007. p. 58. Disponível em: <http://www.sbf1.
sbfisica.org.br/eventos/snef/xvii/atas/resumos/T0599- 1.pdf>. Acesso em: fev. 2008.
OSTERMANN, F.; FERREIRA, L. M., CAVALCANTI, C. J. H. Tópicos de física
contemporânea no ensino médio: um texto para professores sobre
supercondutividade. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, v. 20, n. 3,
p. 270–288, 1998.
______. MOREIRA, M. A. Uma revisão bibliográfica sobre a área de pesquisa. Física
Moderna e Contemporânea no Ensino Médio. Revista Investigação em Ensino de
Ciências, Porto Alegre. v. 5, n. 1, p. 43–48, 2000. Disponível em:
<http:\\www.if.ufrgs/public/ensino>. Acesso em: set. 2007.
______. CAVALCANTI, C. J. H. Um pôster para ensinar física de partículas na
escola. Revista Física na Escola, São Paulo, v. 2, n. 1, 2001.
PARKER, S. Einstein e a relatividade. Tradução de Maria de Fátima Siqueira de
Madureira Marques. São Paulo: Scipione, 1996. 30 p. (Coleção Caminhos da
Ciência).
PENA, F. L. Por que nós professores de física do ensino médio, devemos inserir
tópicos e idéias de física moderna e contemporânea na sala de aula? Revista
Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, v. 28, n. 1, p.1–2, 2006.
PERRENOUD, P. Dez novas competências para ensinar: convite à viagem. Porto
Alegre: Artmed, 2000. 192 p.
PIAGET, J. Biologia. 2. ed. Petrópolis: Vozes, 1996.
POLYA, G. A arte de resolver problemas. Rio de Janeiro: Interciência, 1995. 179 p.
RICARDO, E. C.; CUST
ÓDIO, J. F.; REZENDE JÚNIOR, M. F. A tecnologia como
referência dos saberes escolares: perspectivas teóricas e concepções dos
professores. Revista Brasileira do Ensino de Física, São Paulo, v. 29, n. 1, p.
135–147, 2007.
171
SAMPAIO, J. L.; CALÇADA, S. C. Universo da física 3. São Paulo: Atual, 2003.
472 p.
SILVA, J. A.; PINTO, A. C.; LEITE, C. Projeto escola e cidadania (PEC). São
Paulo: Editora do Brasil, 2000.
SILVA, E. L.; PACCA, J. L. A. Aspectos motivacionais em operação nas aulas
de física do ensino médio, nas escolas estaduais de São Paulo. 2004. 245 f.
Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências)–Universidade de São Paulo, 2004.
TIBA, I. Adolescentes: quem ama, educa. São Paulo: Integrare, 2005. 299 p.
TERRAZAN, E. A. A inserção da física moderna e contemporânea no ensino de
física na escola de 2º grau. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Santa
Catarina, v. 9, n. 3, p. 209–214, 1992.
VALADARES, E. C. MOREIRA, A. M. Ensinando física no 2º grau: efeito fotoelétrico,
laser e emissão do corpo negro. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Santa
Catarina, v. 15, n. 2, p. 121–135, 1998.
VEIGA, I. P. A. A prática pedagógica do professor de didática. Campinas:
Papírus, 2003.
______. Coleção magistério e trabalho pedagógico. Campinas: Papírus, 1991. p.
103–113.
VIGOTSKY, L. S. Pensamento e linguagem. 2. ed. São Paulo: Martins Fontes,
1998. 194 p.
VIRTUAL QUÍMICA. Modelos atômicos. Disponível em:
<http://www.virtualquimica.hpg.ig.com.br/modelos-atomicos.htm>. Acesso em: dez.
2008
ZANCHETA, D. Briga interrompe aula em escola.
Jornal Agora, São Paulo, 25 set.
2007, p. A-4
ZANECTIC, J. ; PINTO, A. C. É possível levar a física quântica para o ensino médio.
Caderno Catarinense de Ensino de Física, Santa Catarina, v. 116, n. 1, p. 7-34,
1999.
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